Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
  Все выпуски  

Электрическое освещение. Секреты профессионалов #1. Старые добрые лампы накаливания


 Старые добрые лампы накаливания

Лампы накаливания – все еще самый распространенный источник света в мире, несмотря даже на то, что в настоящее время во всем мире идут очень серьезные компании (в том числе, в некоторых странах, даже на государственном уровне) по полному запрету их производства и использования. Причин популярности ламп накаливания несколько. Они просты в эксплуатации и включения в сеть, надежны, компактны, и самое главное, дешевы.

Основной недостаток ламп накаливания – низкий КПД (около 2%), т. е. лампы накаливания больше греют, чем светят. Срок службы лампы накаливания составляет в среднем 1000 ч. Лампы накаливания очень чувствительны к изменениям подводимого к ним напряжения. Повышение напряжения на 1% сверх номинального приводит к повышению светового потока на 4% и снижению срока службы лампы на 13-14%.

Срок службы ламп накаливания снижается при их вибрациях, частых включениях и отключениях, невертикальном положении.

Световая отдача такой ламп накаливания крайне невысока – всего 17 люмен/ватт.

Свет лампы накаливания отличается от естественного преобладанием лучей желто-красной части спектра, что существенно искажает естественную расцветку предметов. Цветовая температура ламп накаливания колеблется в зависимости от мощности и газозаполненности от 2500 до 2950К. При повышении температуры спирали возрастает яркость, но вместе с тем и сокращается срок службы. Сокращение срока службы является следствием того, что испарение материала, из которого сделана нить, при высоких температурах происходит быстрее, вследствие чего колба темнеет, а нить накала становится все тоньше и тоньше и в определенный момент расплавляется, после чего лампа выходит из строя.

Лампы накаливания могут быть вакуумными (мощности до 25 Вт) и газополными (от 40 до 1500 Вт).

Чтобы уменьшить скорость испарения вольфрама с нити накаливания, лампы накаливания наполняются газом. В дешевых лампах - смесью азота и аргона, в более дорогих - вместо аргона используется криптон, который имеет более низкую теплопроводность, или ксенон, который имеет еще более низкую теплопроводность.

Не путайте ксеноновые и т.д. лампы накаливания с ксеноновыми газоразрядными лампами - те из совершенно другой области.

Биспиральные лампы с криптоновм наполнением внешне отличаются своей грибовидной формой и имеют световую отдачу на 10 – 20% выше, чем лампы с аргоновым наполнением.

Использование криптона или ксенона позволяет увеличить яркость спирали примерно на 10% при использовании криптона. Ксенон обычно используется в лампочках для карманных фонариков, яркость которых может быть почти в два раза больше яркости обычной лампы (вспомните, крупные буквы Xenon FlashBulb на упаковке). Помимо ксенона, эти лампочки работают на более высоком токе, чем обычные и т.д. Поскольку теплопроводность криптона/ксенона меньше, то лампочку можно сделать меньшего размера, что позволяет использовать ее в более тесном пространстве.
Во всем остальном эти лампы - все те же лампы накаливания.
Прогресс коснулся и стекла, из которого делаются колбы ламп. Один из последних писков моды - использование неодимового стекла. Многие фирмы производят подобные лампы, указывая, что это лампы для растений (Osram Flora, Chromalux Neodym, Eurostar Neodymium и т.д.).
Неодим и другие редкоземельные элементы добавляются к стеклу (в том числе и в активном теле лазера), чтобы поглотить желто-зеленую часть спектра. При этом улучшается видимая окраска растений, глазу кажется, что освещение ярче и т.д. Однако эта лампа не дает больше света, чем обычная лампа накаливания. Весь ее эффект - чисто визуальный. С аналогичным успехом можно было использовать тонкопленочное покрытие на колбе, которое вырезает желто-зеленую часть спектра. Никакого излучения в ультрафиолетовой области (также как и обычная лампа накаливания) эта лампа не производит.
Шкала номинальных мощностей ламп накаливания общего назначения: 15, 25, 40, 60, 75, 100, 150, 200, 300, 500, 750, 1000 Вт.
Лампы мощностью до 300 Вт изготавливаются как в прозрачных, так и в матированных, опаловых и молочных колбах.
Лампы накаливания для местного освещения изготавливаются на напряжение 12, 24 и 34 В мощностью до 100 Вт. Кроме этого, выпускаются миниатюрные лампы накаливания типа МН на напряжение 1,25 В и 2,5 В мощностью до 2,8Вт.
Зеркальные лампы - имеют параболоидную форму баллона, верхняя часть которого имеет зеркальное покрытие. Зеркальной части колбы придают соответствующую форму с тем расчетом, чтобы получить определенную кривую силы света. Вольфрамовая нить свернута в спираль. Купол баллона слабо матирован для сглаживания бликов в световом пятне.
В зависимости от типа колбы делятся на два семейства: зеркальные лампы SPOT с колбой из дутого стекла и зеркальные лампы типа PAR с колбой из прессованного стекла. Зеркальные лампы, излучающие направленный свет, являются самым простым светильником. Эти лампы не нуждаются в чистке, и их световой поток более стабилен в процессе эксплуатации. Лампы имеют цветовую температуру 3200К.
Лампы - фары. Зеркальные лампы накаливания с определенной кривой светорассеивания при концентрации светового потока в угле порядка 20 градусов и большой осевой силой света. Выполнены они из двух сваренных стеклянных чечевицеобразных элементов, зеркального параболоидного отражателя и прозрачного рассеивателя с резко выраженным рифлением. Сваренный баллон наполнен инертным газом криптоном. Различают три вида ламп-фар: первый - в фокусе отражателя расположена вольфрамовая нить (цветовая температура 2900К), второй - в фокусе отражателя в качестве источника света расположена галогенная лампа (цветовая температура 3200К). третий- галогенная лампа в баллоне и рассеиватель с интерференционным покрытием для повышения цветовой температуры до 5000К.
Патроны для ламп накаливания
Винтовой цоколь для ламп накаливания был предложен Эдисоном (Edison), и поэтому в обозначении такого цоколя и патрона для него присутствует латинская буква Е, а цифры обозначают диаметр резьбы в миллиметрах.
Патроны для ламп накаливания изготавливают из цветных металлов, стали, фарфора или пластмасс и подразделяются на две основные группы: штифтовые и резьбовые.

Резьбовые патроны: Е14 — с диаметром 14 мм (для миньонов, мощность 25... 100 Вт); Е27 - с диаметром 27 мм (мощность лампы 25...200 Вт); Е40 — с диаметром 40 мм (мощность ламп более 200 Вт).

По форме исполнения патроны подразделяют на три группы: патроны для навинчивания на ниппель; патроны с фланцем; патроны для подвеса.

Внимание! Если патрон имеет токоведущую винтовую гильзу, то гильза должна быть подсоединена к нулевому, а не к фазному проводу. Этим обеспечивается электробезопасность при замене электролампы.
Выбор ламп накаливания
Если вам приходится менять электрические лампы чаще одного раза в год, значит у вас в квартире повышенное или нестабильное напряжение. Если же лампы служат более двух лет, значит они горят с недостаточным накалом и их эксплуатация неэффективна. В этом случае применяйте лампы, рассчитанные на более низкое рабочее напряжение.
В продаже встречаются лампы как на 127 В, так и на 220 В, и вы можете купить их случайно или по причине некомпетентности продавца. У лампы на 127 В, вкрученной в патрон, к которому подано напряжение 220 В, может не просто перегореть нить накаливания. Очень часто сама колба взрывается и разлетается на мелкие кусочки. Особенно опасно купить лампочки на 36 В, применяющиеся в промышленности. При выборе ламп можно воспользоваться рекомендацией завода-изготовителя, которые вкладываются в упаковочную коробку осветительного прибора.
Покупая лампы, необходимо обратить внимание на маркировку, которая определяет оптимальное напряжение эксплуатации. При нормальном напряжении сети применяйте лампы с маркировкой 215...225 В и 220...230 В. Если эти лампы часто перегорают, покупайте лампы с маркировкой 230...240 В. При замене ламп 230...240 В и в труднодоступных местах, где часто приходится пользоваться электрическим освещением, применяйте лампы с маркировкой 235...245 В.
Если напряжение электросети вашей квартиры лежит в пределах диапазона, указанного на приобретенной лампе, то она хорошо светит и достаточно долговечна. Значение напряжения, лежащее примерно в середине диапазона, является расчетным. Например, для диапазона 230...240 В расчетное напряжение 235 В, а для диапазона 215...225 В — 220 В.
Таким образом, для сетей на одно номинальное напряжение (220 В) выпускаются лампы с несколькими диапазонами напряжений (215/225...230/240 В). Необходимость в нескольких диапазонах объясняется тем, что рабочее напряжение в сети всегда отличается от номинального: ближе к источнику электропитания напряжение выше; . вдали от источника питания — ниже.
Пример 1. При освещении длинного туннеля, если подстанция расположена в его начале, ближнюю к подстанции часть освещают лампами на 230...240 В, затем диапазон снижают. В конце туннеля используют лампы диапазона 215...225 В.

Пример 2. В квартирах с устойчивым и нормальным напряжением сети оптимально использовать лампы диапазона 215...225 В, на лестничных клетках. — на 230...240 В.

Вывод. Чтобы лампы и ярко светили, и не перегорали преждевременно, нужно правильно выбрать диапазон напряжений приобретаемых ламп. В пределах каждого диапазона лампа накаливания дает хороший световой поток и достаточно долговечна. Наличие нескольких диапазонов объясняется тем, что рабочее напряжение в сети отличается от номинального: у источника питания (подстанции) оно выше, а вдали от источника питания ниже.

Для лестничных площадок домов можно рекомендовать лампы с номинальным напряжением 230...240 В. В этом случае при номинальном напряжении сети 220 В: напряжение на лампе — 92%, ток — 96%, мощность — 88%, световой поток — 75%, срок службы — 350%, т.е. имеют место как экономия электроэнергии, так и увеличение срока службы лампы накаливания.

Ведущий рассылки: Повный Андрей electroby@mail.ru

Светотехнический блог: http://electrolibrary.info/blog/


В избранное