Лампа накаливания это: Лампы накаливания. Виды и устройство. Маркировка и применение

Лампы накаливания. Виды и устройство. Маркировка и применение

Лампы накаливания (ЛН) являются искусственным источником света, в котором свет испускает расположенное в колбе тело накала. Разогреваясь за счет электрического сопротивления, оно источает свет и тепло, что приводит к достаточно нерациональному расходу энергии. В связи с этим лампы данного типа используются все реже, но по-прежнему остаются актуальными благодаря дешевизне.

Как устроены лампы накаливания

ЛН состоит из цоколя и стеклянной колбы. Внутри нее располагается тонкая вольфрамовая спираль. Она является электрическим проводником. При прохождении электричества спираль раскаляется, что сопровождается интенсивным выделением света. В конструкции применена вольфрамовая спираль, поскольку этот материал отличается высокой температурной устойчивостью. Любой другой металл просто перегорел бы от накала.

Стойкости вольфрама к высоким температурам недостаточно. В связи с этим внутри колбы лампы находится инертный газ: ксенон, криптон либо аргон. Они не поддерживают горения. Если бы в колбе был воздух, то благодаря кислороду спираль смогла бы разогреться больше и перегореть.

Колба лампы изготавливается исключительно из стекла, поскольку только оно способно выдержать ее нагрев. Сама вольфрамовая спираль может разогреваться до 3000°С. За счет того, что ее окружает инертный газ, температура внутри колбы передается очень плохо. Это исключает столь сильный нагрев самой колбы.

Лампа накаливания является классическим осветительным прибором. В последние десятилетия было внедрено несколько более эффективных в плане потребления энергии и качества свечения типов ламп. Однако лампа, работающая по принципу накаливания, является измерительным эталоном. Нередко на упаковке LED и других современных типов лампочек можно встретить сравнение с устройствами накаливания. К примеру, часто пишется такая информация «ЛЕД лампа 7 Вт равна по световой эффективности лампочки накаливания 55 Вт» и остальное в этом роде.

Технические характеристики лампы

Лампа накаливания рассчитана на номинальное напряжение 220-230 В и 127 В, и частоту 50 Гц. Световая отдача устройства на 1 Вт составляет 9-19 Лм. ЛН для бытовых целей производится мощностью 25-150 Вт. Для уличного освещения и оснащения прожекторов выпускаются более мощные устройства в диапазоне мощности до 1 кВт. В зависимости от модификации лампы могут оснащаться резьбовым или штифтовым цоколем. Самые востребованные размеры цоколя Е14, 27 и 40.

Виды ЛН

Несмотря на потерю популярности, лампы накаливания все еще производятся в достаточно широком изобилии видов. Они различаются между собой кроме мощности еще и по другим важным параметрам:

• Форме колбы.
• Покрытию колбы.
• Наполнению колбы.
• Назначению применения.

В зависимости от формы колб, лампочки бывают шарообразные, цилиндрические, трубчатые. Этот параметр никак не влияет на эффективность свечения. Форма колбы определяет только формфактор. Существует масса необычных светильников, куда невозможно физически вместить классическую шарообразную лампочку. Специально для таких целей выпускаются другие компактные формы.

В зависимости от покрытия колбы лампочки можно разделить на 3 группы: прозрачные без покрытия, матовые, зеркальные. Чаще всего они просто прозрачные. Это способствует очень эффективной передачи света без искажений. Он не рассеивается, поэтому смотреть на такой источник света неприятно для глаз.

Колбы с зеркальным покрытием создают направленный световой поток. Это делает их практически бесполезными в бытовых нуждах. Они больше используются для освещения витрин, экспонатов.

Колба с матовым внутренним покрытием обеспечивает мягкое рассеивание света. Однако дальность распространения светового пятна у нее меньшая. Для использования внутри помещения это не существенно. Но для установки в уличные фонари матовые колбы лучше не брать.

В зависимости от назначения применения лампы накаливания бывают: общие и местные. Общие отличаются универсальностью. Они работают от обычной сети 220В. Лампы местного назначения рассчитаны на подсветку специальных объектов. Они могут подсоединиться к линиям постоянного тока 12-38 В.

Что касается отличия ламп в зависимости от того, какой инертный газ в них используется, то это не существенно. Теоретически лампочки с инертным газом внутри более надежные, чем с вакуумом. Однако самая известная лампа накаливания, так называемая «столетняя лампочка» является вакуумной. Она горит в пожарной части Ливермор в США начиная с 1901 года. Секрет ее долговечности объясняется недокалом. Она не подсоединяется к достаточно мощной сети, для которой изначально была сделана.

Сфера использования ламп

Лампы накаливания постепенно вытесняются. Еще в 2009 году в Евросоюзе вышла директива, направленная на снижение закупок этих устройств магазинами, их импорт и другое распространение. В последующем выходили и другие нормативные акты, создающие ограничения на производство ламп. К примеру, с 2010 года запрещено производство ламп с матовой колбой мощнее 75 Вт. Мировая политика нацелена на полное прекращение производства ламп накаливания и отказ от их применения. Переход на более экономичные источники света позволит существенно снизить объем потребления энергии, что сократит расход ресурсов на ее выработку.

Несмотря на текущую ситуацию лампы накаливания все еще широко используются для освещения:

• Жилых помещений.
• Улиц.
• Теплиц.
• Промышленных зон.

Особенно актуально их применение в качестве устройств дающих помимо света еще и тепло. Это делает их самым востребованным и дешевым нагревательным элементом для инкубаторов. Лампочки используют для подогрева новорожденной птицы в брудере и т.п. Под лампочками накаливания хорошо растут растения. Хотя их применение в парниках и экономически менее выгодное, чем светодиодных. Однако LED устройства в разы дороже, что существенно оттягивает момент их окупаемости за счет экономичности, что и позволяет использовать ЛН до сих пор. Также лампы этого типа все еще используются в автомобильных фарах, для подсветки холодильников, духовых шкафов, микроволновых печей.

То, что лампы сильно греются нужно учитывать при их выборе для установки в пластиковые люстры, бра, торшеры, настольные лампы. Дело в том, что эти устройства при нагреве могут расплавиться. Для предотвращения этого производители указывают в инструкции рекомендуемый максимальный порог мощности используемой лампочки накаливания. Установка ламп до него вполне безопасна.

Маркировка

В зависимости от назначения и технических параметров на лампы накаливания может наносится определенная маркировка. Она прописывается несмываемой краской на колбе устройства.

Буквенное обозначение указывает на особенности конструкции или физическое свойство:

• Б —без спирали на аргоне.
• В – с вакуумным заполнением.
• Г – газополная на аргоне.
• БК – биспиральная криптоновая.
• МТ – с матовым стеклом.
• О – с опаловым стеклом.

Также в маркировке может присутствовать вторая буквенная часть. Она указывает на назначение конкретной конструкции лампы:

• Ж – для ЖД.
• СМ – для вертолетов и самолетов.
• КМ – коммутаторная.
• А – для автотранспорта.
• ПО – для прожекторов.

У устройств для бытовых целей маркировка может включать только указание мощности без буквенных уточнений.

Достоинства

Лампы несмотря на ряд недостатков все же ее имеют и положительные качества:

• Способны работать при низких температурах.
• Могут работать при скачках напряжения.
• Светят при высокой влажности.
• Не требуют особенной утилизации.

Лампа может работать в широком температурном диапазоне. Она нормально переносит повышение влажности. Однако нужно отметить, что в таких условиях страдает только ее металлический цоколь. Лампа накаливания может продолжить работу при критических просадках напряжения. При таких условиях современные лампы не включаются, а устройство накаливания работает, хотя и дает при этом меньше света.

Если разбить такую лампу, то ничего страшного не произойдет. Дело в том, что присутствующий внутри инертный газ не несет вреда человеку. Колбы ламп можно выбрасывать в обычный мусорный контейнер.

Недостатки

Что касается недостатков, то лампы накаливания имеют их в достаточно большом количестве:

• Низкая световая отдача.
• Высокое потребление энергии.
• Перерасход электричества на нагрев.
• Небольшой ресурс.
• Повышенная чувствительность к механическому воздействию.
• Красный и желтый световой оттенок в спектре.

При легкой встряске спираль внутри лампочки может повредиться. Также предельно аккуратного обращения требует стеклянная колба. Ее очень легко повредить, поскольку она тонкая. В связи с этим лампочки нужно применять с плафонами.

Фактический ресурс лампы накаливания при номинальном напряжении 220 В составляет всего 1 тыс. часов. Это очень мало. У LED ламп этот показатель составляет 30 тыс. часов. При этом 1 такая лампочка стоит в разы дешевле, чем 30 лам накаливания. Таким образом, в большой перспективе выгоднее покупать все же LED, чем устройства накаливания. ЛН дают желтый и красный спектр в свете. Он не совсем комфортный для человека. Под ним неудобно читать и делать точную работу.

Похожие темы:

Лампы накаливания — история создания

Сегодня сложно встретить человека, который бы ничего не знал о лампах накаливания, даже несмотря на прогресс и на изобилие других видов осветительных приборов. «Лампы Ильича» — так в народе прозвали самые обыкновенные и популярные осветительные приборы, которые по сей день пользуются большим спросом у народа. Безусловно, современный рынок светотехники предлагает огромный ассортимент альтернативных ламп, но даже новые устройства не могут в некоторых параметрах превзойти лампы накаливания. 

История

Процесс возникновения и распространения лампочек накаливания был довольно долгим и запутанным, а вклад в изобретение вложил не один ученый-изобретатель. Принятая с течением времени история появления повествует о том, что возникновение «лампочек Ильича» произошло в 1872 году благодаря русскому ученому Александру Николаевичу Лодыгину. Именно он впервые провел ток сквозь стержень из угля, который размещался в вакууме колбы, сделанной из стекла. При этом происходила большая светоотдача из-за возрастания силы тока, превышение температур плавления с последующим угасанием лампочки. На основе данного опыта были определены подходящие для функционирования лампочек режимы, а 1873 году они впервые использовались на санкт-петербургских улицах.

Именно в этот же период времени к разработке лампочек приступил Томас Эдисон, который в дальнейшем получил на них патент. Именно после этого его стали называть «отцом» самых первых электрических ламп. Но нельзя точно утверждать, кто совершил данное открытие первым, поскольку прибор был изобретен одновременно в разных странах. Зато Александру Николаевичу Лодыгину с большой вероятностью принадлежит идея замены угольной нити на вольфрамовую, которая обладает высокой температурой плавления (3410 ⁰С).

В этот же период времени Томас Эдисон внес свой вклад, создав резьбовую систему «патрон-цоколь», которая дожила до наших дней практические никак не изменившись. Именно буква E в маркировке современных цоколей говорит о том, что их изобретателем был американский ученый Эдисон (Е — Edison Screw). Самыми популярными типами цоколя в России и Европе являются Е27 и Е14, а в Америке используются другие, поскольку напряжение сетей различается. Спустя 20 лет еще один американский ученый воплотил в жизнь идею замены нити спиралью, благодаря чему уменьшились габариты лампочки, улучшилась работа и увеличилась световая отдача.

Устройство 

Лампа накаливания только на первых порах для непрофессионального человека может показаться простой и незамысловатой, но это не так. Данный осветительный прибор – это совокупность различных научных достижений в области светотехники. На сегодняшний день спираль накаливания может быть не только вольфрамовой. Сейчас материалом изготовления также служит осмий, а также осмиевые соединения.

Кроме того, колба сегодня перестает быть вакуумной и заполняется различными инертными газами. Именно данное нововведение помогло избежать сильное атмосферное давление на лампу, значительно увеличив продолжительность ее работы. Ведь ток, проходя через спираль, провоцирует ее сильный нагрев (до 2900 ⁰С) и активное испарение вольфрама, с его последующим оседанием на стекле. Следовательно, колба со временем перестает быть прозрачной, уменьшается ее светоотдача, понижается срок службы нити.

Лампы накаливания отличаются слишком ярким светом желтого цвета, что вызывает дискомфорт. Именно поэтому производители выпускают не только с прозрачные лампочки, но и матовые. Такое стекло рассеивает свет, делая его мягким при небольшой потере интенсивности.

Правильный выбор лампочек накаливания

Несмотря на большую популярность данной лампочки, правильный ее выбор пока еще могут сделать не все. Нередко бывает, что после покупки прибор отработал пару суток и перегорел. Но бывает и такое, что лампочка может светить в течение нескольких лет. Все это зависит от того, насколько правильно вы выбираете осветительный прибор. При покупке необходимо обращать внимание на следующие аспекты: 

• стекло не должно иметь никаких микровключений, поскольку именно их отсутствие обеспечивает надежность колбы. Качество материала легко проверяется несильными постукиваниями пальцем по колбе. Издаваемый звук должен отличаться приглушенностью;
  
• металлический цоколь должен быть без любых повреждений. Нижний контакт может быть как широким (до 7 мм), так и узким (около 5 мм). Первый вариант наиболее приемлемый, поскольку обеспечивается наиболее плотный контакт. Но современные лампочки чаще всего производятся с наличием узкого контакта;
  
• в зонах приклеивания не должны образовываться отверстия;
  
• соединение внешнего токопровода и цоколя должно осуществлять обыкновенной пайкой. Также возможно применение точеной сварки;
  
• в пайке главное – маленькие размеры и аккуратность, а также надежность крепления;
  
• исключено провисание спирали (наличие провисания означает неоднократное использование лампы).

Кроме вышеперечисленных аспектов, необходимо уделить большое внимание обжиму спирали в области ее крепления к электродам. Если обжим был недостаточным, то срок службы прибора резко снижается. 

Обязательно следуйте вышеперечисленным рекомендациям при выборе лампы накаливания. Это поможет приобрести качественный прибор, который прослужит Вам долгое время.

Торговая сеть «Планета Электрика» рада предложить лампы накаливания, а также их прямую замену — светодиодные лампы. Торговые залы представлены во всех крупных городах Сибирского Федерального округа, например в Новосибирске, Барнауле, Омске. Список не весь — полный на этой странице.

Виды и отличия электрических ламп

Одной из главных характеристик, по которым происходит подбор, является мощность. Ее показатель напрямую влияет на расход электроэнергии. Очень важно использовать в светильниках лампы не выше той мощности, которая указана в сопроводительных документах. Например, ограничение max 40W означает, что вы можете ставить в патрон лампы мощностью до 40 ватт включительно. Ставить более мощные, чем указано, лампы нельзя, т.к. это может привести к короткому замыканию и оплавлению плафона. В лампах разного типа мощность будет неодинаковой. Энергосберегающая лампа мощностью 5W по свечению будет соответствовать лампе накаливания на 60W.

Светоотдача показывает яркость – сколько люмен света дает лампа на 1W мощности. Энергосберегающие лампы являются более экономичными благодаря тому, что этот показатель у них выше в несколько раз, чем у привычных ламп накаливания. Это позволяет ставить в светильник менее мощную лампу, которая сможет светить не хуже ее аналогов на 40W или 60W, экономя электроэнергию.

Излучаемый лампой свет бывает теплым, холодным или нейтральным. Теплый свет – тот, к которому мы привыкли, его дает лампа накаливания. Он может искажать цвет абажура или плафона, отчего тот станет выглядеть иначе, нежели в выключенном виде. Поэтому, если этот критерий важен, рекомендуется подбирать лампы с нейтральным светом, которые помогут предотвратить искажение цветопередачи.

Лампа накаливания. Это наиболее известный и узнаваемый вид электрических ламп, который можно встретить практически в любом доме и по сей день. Во внешнюю стеклянную колбу, из которой предварительно откачан воздух и закачан какой-либо химически инертный газ, вставлено тело накала, начинающее ярко светиться при прохождении через него электрического тока. В качестве тела накала чаще всего используется спираль из вольфрама, известного своей тугоплавкостью, или угольная нить. Откачка воздуха из колбы необходима для того, чтобы исключить окисление тела накала при контакте с ним. Срок службы лампы накаливания составляет около 1000 часов.

Лампы накаливания различаются по внешнему виду и форме. Стекло колбы может быть прозрачного или матового цвета для более мягкого рассеивания света. Помимо стандартной, так называемой грушевидной формы, лампы могут быть и в виде свечи, что хорошо смотрится в декоративном освещении. Отдельной модификацией этой модели является «свеча на ветру» с изогнутой стеклянной верхней частью, напоминающей колеблющееся пламя свечи. Зеркальные лампы излучают направленный свет, который поможет эффектно подсветить арт-объекты и торговые залы. В зависимости от формы колбы лучи света могут распределяться направленно или достаточно широко.

Лампы накаливания – устройство, принцип работы

Лампа накаливания – это искусственный источник света, в котором свет испускает раскаленная электрическим током спираль из тугоплавкого металла.

Лампа накаливания

В 1874 году русский ученый Александр Лодыгин впервые представил несколько лампочек с телом накаливания из вольфрама.

Его образцы стали прообразом всех современных ламп накаливания.

Все лампы накаливания, в том числе и галогеновые работают на принципе нагрева нити (тела) накаливания до температуры от 2700°К до 3000°К, в результате протекания через них электрического тока.

Конструкция ламп накаливания

Главным элементом любой лампы накаливания является нить, которая обычно изготавливается из тонкой, проволоки, реже ленточки, из вольфрама. Для того, чтобы нить была компактной, ее свивают в спираль, а свитую нить в спираль свивают еще раз, получается биспираль. Благодаря такой конструкции, при большой длине вольфрамовой проволочки, нить накала лампочки получается компактной.

Для долговечности спираль накала помещают в колбу, из которой откачан воздух. Иначе вольфрам быстро в воздухе окислится и перегорит. Для повышения коэффициента полезного действия (КПД) колбы ламп большой мощности заполняют смесью газов азота с инертным аргоном. Если требуется высокая надежность, то колбу заполняют чистым инертным газом — аргоном, криптоном или ксеноном под давлением, например галогенные лампочки и для автомобильных фар заполняют парами галогенов брома или йода.

Но стоимость таких лампочек в несколько раз выше.

Для подвода электрического тока и фиксации нити накала в центре колбы служат токовводы, в которых с одной стороны обжата или приварена точечной сваркой нить накала, а другие их концы соединены пайкой или точечной сваркой с цоколем.

На резьбы цоколей для ламп распространяется ГОСТ Р МЭК 60238-99, согласно которого цоколи для сети 220 В выпускаются трех типов. Е27 – наиболее распространен. Е14 – в быту именуемый миньон (обычно такие лампочки устанавливают для подсветки в холодильниках, СВЧ печах). Е40 – для ламп уличных светильников. Число после буквы обозначает внешний диаметр резьбы цоколя. Автомобильные лампочки для фары Н4 производятся в основном с цоколем по британскому стандарту (цоколь лампочки для фары на фото по центру).

На капсульные галогенные лампы накаливания цоколь не устанавливается, питающее напряжение подается непосредственно на токовводы, выполненные в виде двух штырей. Иногда концы штырей имеют цилиндрическое утолщение, позволяющее более надежно фиксировать лампочку в светильнике и обеспечить лучший контакт с контактами патрона. Чтобы извлечь лампочку из патрона такой конструкции, нужно ее провернуть на несколько градусов против часовой стрелки. Цилиндры выйдут из зацепления и лампочка освободится.

Лампочка накаливания «Ильича»

Лампы накаливания быстро вытесняются энергосберегающими и светодиодными источники света, так как их стоимость стала сравнима со стоимостью лампочек «Ильича».

Принцип действия лампочки прост, через вольфрамовую нить проходит электрический ток. Так как удельное сопротивление нити накала в сотни раз больше, чем токоподводящих проводников, то она разогревается до температуры более 2000° и излучает тепловую и световую энергию. К сожалению, на долю светового излучения приходится в лучшем случае 4% от потребляемой мощности. Точнее было бы называть лампочку нагревательным элементом, чем источником света. Низкий КПД и является главным недостатком лампочек «Ильича». Средний срок службы лампочки составляет 1000 часов.

В России по закону от 23.11.2009 N261-ФЗ (ред. от 23.04.2018) «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», с 1 января 2014 года запрещено использование ламп накаливания мощностью двадцать пять ватт и более для освещения в цепях переменного тока.

Конечно лампочка «Ильича», благодаря появлению светодиодных источников света, доживает свой век и в недалеком будущем станет историей. К основным недостаткам ламп накаливания относятся низкий КПД, значительное выделение тепла, что предъявляет дополнительные требования к термостойкости арматуры светильников, большая зависимость светового потока и срока службы от величины питающего напряжения (при превышении напряжения на 10%, срок службы уменьшается на 95%), хрупкость. Хотя спектр излучения ламп накаливания и отличается от солнечного, но человеческий глаз к такому свету адаптировался, так как желто-красной спектр излучения имеет свеча, огонь костра с которыми человек прожил тысячи лет.

Галогенная лампа накаливания

Галогенная лампа от лампы накаливания отличается тем, что имеет меньшие габаритные размеры, более высокий КПД и в несколько раз больший срок службы. Практически это та же лампочка «Ильича», но улучшена с учетом последних достижений науки и техники. Колба галогенной лампочки сделана из кварцевого стекла и заполнена под давлением парами галогенов брома или йода, благодаря чему срок службы галогенных лампочек доведен до 4000 часов, а температура накала спирали достигает 3000°К.

В галогенной лампочке вольфрамовая нить тоже при нагреве испаряется, но в отличие от простой лампочки накаливания, облачко из вольфрама благодаря вступлению в химическую реакцию с галогенами при высокой температуре, возвращается опять на нить накала. Благодаря такому процессу, появилась возможность изготавливать миниатюрные лампочки большой мощности, повысить КПД до 15% и увеличить срок эксплуатации до 4000 часов, а с применением ограничителей броска тока при включении галогенной лампочки (сопротивление нити накала в холодном состоянии в десять раз меньше, чем в нагретом) до 12000 часов.

Спектр излучения галогенных лампочек более естественный, чем простых лампочек накаливания и они являются идеальным искусственным источником света для выполнения работ, связанных с цветом, например для художников. Так как колба лампочки сделана из кварцевого стекла, то она при свечении излучает ультрафиолетовые лучи, что позволяет под ней даже загорать.

Галогенные лампы в автомобиле

Галогенным лампочкам для автомобильных фар Н4 в настоящее время нет альтернативы. Большая мощность, устойчивость к тряске и вибрации, естественность света, малые габариты, работа при любой температуре окружающей среды, большой срок службы, низкая цена – практически идеальная лампочка. Есть, конечно, и более совершенные лампочки для фары автомобиля – ксеноновые (в них нет нити накала, свет излучает разряд между двумя электродами в газе ксеноне), биксеноновые и светодиодные, но цена их довольно высокая.

Такие лампочки нельзя установить вместо штатных, а требуется замена всего блока фар. В дополнение оптику фар с ксеноновыми лампами требуется поддерживать в идеально чистом состоянии, при малейшем загрязнении свет начинает рассеиваться и ослеплять водителей встречного автотранспорта.

В одной колбе галогенной лампочки для фар автомобиля смонтировано сразу две нити накала. Такое решение позволило вместо двух отдельных ламп использовать одну.

Напряжение на нити накала подают по очереди, в зависимости необходимости включения ближнего или дальнего света фар. В такой лампочке один вывод для двух нитей накала общий и цоколь лампочки имеет только три вывода.

Рекомендации по эксплуатации галогенных ламп

Галогенные лампочки, рассчитанные на напряжение 220 В, подключаются непосредственно к электрической сети, а так как в бытовой сети случаются броски напряжения, то лампочки быстро перегорают. Поэтому советую применять галогенные лампочки на напряжение 12 В с понижающим трансформатором или пускорегулирующим устройством.

Для исключения преждевременного выхода из строя галогенной лампочки, недопустимо загрязнение колбы, так как она разогревается до температуры 250°С, а грязь ухудшает отвод тепла и лампочка перегревается. При установке галогенной лампочки в светильник не допускается прикосновение к колбе руками, так как на ней остаются потожировые следы, которые обгорая, нарушают равномерность нагрева колбы, в результате происходит напряжение стекла и колба может разрушиться. Если случайно прикоснулись, то грязь с колбы необходимо удалить растворителем или моющим средством и обязательно просушить, прежде чем подключать лампочку к питающей сети.

Галогенные лампы – это экономично и долговечно!

Содержание:

1. 1. Что такое галогенная лампа?
2. 2. Плюсы и минусы изделий
3. 3. Плюсы
4. 4. Минусы
5. 5. Подробно о видах
6. 6. Для тех, кто еще сомневается

В последнее время в жилых помещениях и на объектах коммерческого назначения все чаще на смену обычным лампам накаливания приходят современные источники света. Почему? Во-первых, из-за низкой энергоэффективности ламп накаливания. На освещение затрачивается большое количество электроэнергии. При этом одна лампа из общего числа потребляемой мощности только 5% задействует на освещение, а 95% уходит на ее нагрев. Во-вторых, со временем стеклянная колба темнеет из-за оседания на ее стенках частиц вольфрама. Это делает освещение слабее. В-третьих, служат лампы накаливания не более 1000 часов, а многие из них перегорают сразу после замены, например, из-за перенапряжения. И даже невысокая цена ламп накаливания не удерживает потребителей от их замены на лампы другого вида, например, галогенные.

Подсветка подвесного потолка, точечные светильники кухонного гарнитура, настольная лампа или уличный прожектор – везде можно устанавливать галогенные лампы. Стоит отметить, что, кроме сторонников, имеются и противники данного вида ламп, которые говорят об их небезопасности и низкой эффективности. Не верьте мифам! Давайте разберемся детально в том, как устроены галогенные лампы, какие виды изделий существуют и действительно ли их можно смело применять для интерьерного освещения. Начнем с главного.

Что такое галогенная лампа?

Данное изделие состоит из колбы, в которой, как и в лампе накаливания (ЛН), находится нагревательная спираль из вольфрама. Пространство внутри заполнено буферным газом с добавлением галогенов, в частности, паров брома, хлора, фтора и йода. Они снижают испарение вольфрама с нити накала в процессе ее нагрева. Это препятствует потемнению колбы и увеличивает ресурс работы лампы в 3 – 5 раз, по сравнению с ЛН. Испаряемые с тела накала частицы вольфрама возвращаются на спираль, что способствует увеличению температуры ее нагрева, а следовательно, и интенсивности свечения. По спектру цветовая температура ламп галогенного типа близка к абсолютно черному телу, то есть составляет 2700 – 3000 К. Это качество наделяет изделия хорошей цветопередачей и позволяет отлично подсвечивать объекты теплых тонов. Стекло колбы может быть прозрачным или матовым, в зависимости от этого свет будет ярким или приглушенным.

Для справки: абсолютно черным телом принято считать такое физическое тело, которое поглощает направленное на него электромагнитное излучение, при этом ничего не отражает.

Сегодня выпускают галогенные лампы, обладающие различной мощностью и рассчитанные на разное напряжение. Существуют низковольтные изделия, предназначенные для работы от электросети с питающим напряжением в 12 или 24 В. При их подключении к сети с напряжением 220 В требуется понижающий трансформатор. Высоковольтные лампы работают напрямую от однофазной электросети.

Плюсы и минусы изделий

Интерес к галогенным лампам, как к новому явлению в современном освещении, очень велик со стороны и тех, кто хочет установить их у себя в квартире, и владельцев объектов коммерческого назначения. Изучая информацию в интернете, на форумах, спрашивая консультантов в магазинах электротехники, они слышат множество как положительных, так и отрицательных отзывов. Окончательно запутавшись, уже начинают сомневаться, так ли целесообразно использование галогенных ламп. Объективное мнение можно сложить, только самостоятельно оценив все плюсы и минусы изделий. Вы тоже сомневаетесь? Принять окончательное решение вы сможете, взвесив все «за» и «против», которые мы приведем.

Плюсы

• Компактность – по сравнению с ЛН, корпус галогенных ламп более миниатюрный, что позволяет устанавливать их в точечных плафонах подвесных потолков и мебели. Также это отличная альтернатива энергосберегающим  лампам, которые по своим габаритам подходят далеко не под все плафоны.
• Хорошая светоотдача – данный показатель у изделий галогенного типа составляет 15 – 22 лм/Вт, тогда как у ламп накаливания он находится в пределах 7 – 17 лм/Вт. Чем выше это значение, тем эффективнее и экономичнее будет освещение.
• Долгий срок службы – ресурс галогенных ламп составляет от 2000 до 4000 часов, что в 2 – 4 раза выше, чем у ЛН. Если использовать устройство плавного включения, то можно продлить время работы до 8000 – 12 000 часов.

Минусы

• Чувствительность колбы к загрязнениям – при установке галогенных ламп не рекомендуется дотрагиваться до стекла пальцами. В результате остаются потожировые следы, которые при нагреве могут вызвать потемнение. Лучше брать лампочку через салфетку или в чистых перчатках.
• Высокий нагрев колбы – избежать получения ожогов можно, установив лампы таким образом, чтобы не было вероятности соприкосновения человека с нагретой колбой. Также не следует допускать нагрева лампой различных поверхностей.
• Возможные трудности с монтажом – не всякую галогенную лампу удастся вкрутить в  светильник и сразу же включать его. Низковольтным изделиям требуется подключение через понижающий трансформатор. Также для продления ресурса работы таких изделий бывает необходимо устройство плавного включения.

Стоит отметить, что описанные недостатки станут для вас несущественными, если знать, как использовать галогенные лампы, и соблюдать рекомендации по установке. Преимущества же сделают эти изделия универсальными. Их применяют в бытовом освещении, автомобильной оптике, декоративной подсветке, осветительной фотоаппаратуре, промышленных прожекторах и т.д. Нас же интересуют те, что предназначены для интерьерной и архитектурной подсветки и освещения. О них пойдет речь далее.

Подробно о видах

Допустим, вы планируете заменить все осветительные приборы в квартире на модели с галогенными лампами или ищете мощный источник света для освещения рабочей площадки. Вариантов установки может быть два: лампа вставляется в осветительный прибор на место обычной лампы накаливания или приобретается специальная осветительная техника с возможностью установки только галогенных ламп. Независимо от того, какой из вариантов вы предпочтете, необходимо знать, какие изделия в каких случаях используются, какие у них типы цоколей и особенности конструкции. Прочитайте информацию в таблице, и для вас не составит труда подобрать галогенную лампу для конкретных задач и условий эксплуатации.
 

Тип лампы	Описание
Линейная	Имеет длинную колбу из кварцевого стекла, с обеих сторон которой находятся выводы с цоколями типа R7S. Внутри по всей длине колбы заключена нить накала, которая крепится на специальных проволочных кронштейнах. Длина корпуса может быть от 78 до 118 мм. Главной особенностью является очень яркий свет, поэтому обычно такие лампы применяются для уличного освещения и архитектурной подсветки, например, устанавливаются в прожекторах
С внешней колбой	Галогенная лампа заключена внутрь колбы, которая по виду напоминает лампу накаливания. Это помогает защитить ее от прикосновений и, как следствие, от потемнения. Выпускаются изделия с типом цоколя Е14 и Е27, поэтому являются заменой энергосберегающим и лампам накаливания в бытовых светильниках, настольных лампах, люстрах и т.д.
С отражателем	Их еще называют лампами направленного света. Корпус представляет собой полусферу, на внутренних стенках которой находится светоотражающий материал, за счет которого формируется направленный световой поток. В центре установлена колба с заключенной внутри нитью накала. Корпус может быть с защитным стеклом или без него. Для отведения тепла от колбы в изделиях применяются алюминиевые или интерференционные отражатели. Наиболее практичны IRC-лампы, в которых за счет отражения инфракрасного излучения обратно на нить накала исключается нагрев стенок колбы. Это способствует уменьшению энергопотребления и увеличению ресурса лампы. Выпускаются лампы с отражателем для низковольтных осветительных приборов (типы цоколя GY4; GZ4; GU4; GX5,3; GU5,3; GY6,35) и высоковольтных (типы цоколя Е14; G9; G10)
Капсульная	Ее корпус – это  миниатюрная капсула, в которой заключена спираль накала. На конце капсулы расположены металлические выводы для крепления в патрон. Различаются такие изделия по типу цоколя: G4; G5,3; G9. Устанавливаются такие лампы в приборах, используемых для интерьерной подсветки, например, точечных светильниках, встроенных в мебель, и гипсокартонные конструкции. Иногда их применяют и в приборах бытового освещения

Если вы ищете галогенные лампы для установленной осветительной техники общего назначения, то следует подбирать лампы по типу цоколя. Когда стоит вопрос о монтаже подсветки с нуля или покупке галогенных осветительных приборов, исходить нужно из конкретных задач и уже в соответствии с ними подбирать конкретные модели и лампы к ним.

Для тех, кто еще сомневается

Все до сих пор не уверены, подойдут ли галогенные лампы для решения ваших задач? Тогда посчитайте, сколько раз в год вам приходится менять обычные лампы накаливания, например, в люстре. Кроме денежных затрат на покупку новых ламп, это еще и масса неудобств – приходится подниматься на высоту, выкручивать перегоревший элемент и вкручивать новый. Особенно если высота потолка более трех метров, и замена ламп заставляет в прямом смысле попотеть. С галогенными лампами такие ситуации будут возникать гораздо реже. Заменять лампочки в люстре вы будете, например, не три раза в год, а раз в три года.

Широкий диапазон мощности выпускаемых изделий галогенного типа делает их универсальными – в точечный светильник подвесного потолка можно установить лампочку на 35 Вт, в промышленный прожектор – на 150 Вт. Заменив обычные лампы на галогенные, можно сэкономить до 50% электроэнергии, затрачиваемой на освещение. Согласитесь, это не так уж мало! Несмотря на то что галогенные лампы дороже ламп накаливания, по цене они гораздо доступнее люминесцентных и светодиодных аналогов. Их можно смело назвать золотой серединой по соотношению цены и срока службы. Если вы не готовы поменять все осветительные приборы на галогенные, можете заменить для начала только лампочки и подсчитать, сколько денег на оплате счетов вы сэкономите.

Уже готовы купить галогенные лампы? Тогда выбирайте их на нашем сайте и делайте заказ. В каталоге вы найдете изделия, различающиеся по мощности, типу цоколя и напряжению, а также понижающие трансформаторы для низковольтных ламп. Оформляйте заказ через сайт или звоните по телефону 8-800-333-83-28.

Зеркальные лампы накаливания. shop220.ru

Зеркальные или рефлекторные лампы накаливания – это разновидность вакуумных и галогенных ламп накаливания. Колба данных ламп имеет специальную форму. Часть внутренней стеклянной или кварцевой поверхности покрывается светоотражающим покрытием, которое создает направленный поток света в нужном направлении.    В бытовых вакуумных и галогенных лампах рефлектором служит алюминиевое непрозрачное напыление. Часть колбы, покрытая отражателем, формирует нужное направление потока света. В вакуумных зеркальных лампах для того, чтобы избежать бликов из-за дефектов стекла и рефлекторного напыления, на ту часть колбы, через которую выходит свет (окно), иногда наносят матовое полупрозрачное покрытие. В зависимости от формы отражателя, осветительного элемента (вольфрамовая нить) и прозрачного (матового) окна, можно формировать телесный угол светового потока и распределение интенсивности света.    В энергосберегающих галогенных рефлекторных лампах иногда вместо алюминиевого напыления используют специальное полупрозрачное интерференционное покрытие. В лампах с интерференционным отражающим покрытием до двух третей теплового потока возвращается назад к источнику излучения и служит причиной его дополнительного нагрева, что позволяет повысить КПД (увеличивает выход светового излучения) и снизить тепловую нагрузку в световом пятне.    Зеркальные лампы применяются в случае, если надо сфокусировать световой поток в определенном направлении, например, при работе в помещении с высоким потолком, когда нужно получить максимальное освещение ближе к полу, а также для того, чтобы добиться контрастного или точечного освещения объекта. Еще одна область применения — подсветка террариумов. За счет концентрации светового потока в пятне, можно получить дополнительный нагрев в ограниченном участке дна террариума. В декоративных целях выпускаются лампы с окном пропускания, окрашенным в различные цвета.    В обозначениях отечественных вакуумных зеркальных ламп телесный угол излучения не указан, есть только общая характеристика потока: концентрированный К или широкий Ш. Общее обозначение ЗК (ЗШ) — напряжение питания, мощность. У ламп зарубежных производителей общепринятых обозначений нет. Ведущие производители обычно указывают тип R (Reflector — зеркальная), размер колбы, телесный угол, напряжение питания и мощность. Цоколь вакуумных зеркальных ламп стандартный — обычного размера или миньон.

виды, характеристики, устройство лампы, строение, принцип работы

ЛН полюбились многим людям за счет легкости в использовании. Они имеют различные цветовые режимы, как холодные оттенки, так и теплые. В этой статье говорится о том, что такое лампа накаливания, где чаще применяется и из чего состоит.

Достоинства и недостатки

В настоящее время существует множество осветительных приборов. Большинство из них производятся в последние несколько лет с использованием высоких технологий, но классическая ЛН всё равно имеет множество плюсов или совокупность параметров, которые будут более подходящими при правильном использовании:

• достаточно низкая цена;
• устойчивость к различным температурам;
• моментальное зажигание;
• не мерцают;
• имеют разные режима света.

Как выглядит классическая ЛН

Но, к сожалению, лампы накаливания имеют свои минусы:

• основной недостаток — это достаточно пониженный КПД. У лампочек в 100 Вт КПД будет примерно 17 %, у изделий 60 Вт эта цифра будет всего лишь 5 %. Одним из методов увеличения КПД будет поднятие температуры накала, но в таком случае срок службы заметно снизится;

Спираль для лампы накаливания

• малый срок службы;
• повышенная температура поверхности сосуда, которая может быть у 100Вт лампочки до 250°С. Это повышает риск возникновения возгораний или взрыва ламп;
• чувствительность к окружающей среде;
• применение термостойкой арматуры.

Ниже подробно описаны виды и характеристики ламп накаливания.

Характеристики

Одним из основных параметров лампочек с телом накала будет мощность, указываемая в ваттах. Назначение ламп различное, поэтому диапазон выбора большой — от 0,1 Вт «светильник» до 23 тыс. Вт прожекторов для аэродромов.

В быту применяют слабомощные лампочки, обычно от 15 Вт до 200 Вт, а на производстве используют лампы мощностью до 2000 Вт.

Качество светового луча и уровень рассеивания регулируются материалом производства сосуда.

Автомобильная лампочка

Наибольшая светопередача присуща для изделий с прозрачным стеклом, потому что они не поглощают свет. Матовая поверхность лампы поглощает 5% световых лучей, а белая — 15%.

Размер лампочек накаливания может быть от 60 мм до 130 мм. Зависит от сферы применения.

Принцип работы

Во время прохождения электрическим током через спираль, она быстро раскаливается до высоких температур почти до 2500 градусов. Это происходит из-за того, что спираль обладает высоким сопротивлением току и на прохождение его уходит большое количество энергии.

Тепло нагревает металл (вольфрам), и начинается свечение лампы. Поскольку внутри лампы нет кислорода, то вольфрам не окисляется.

Таблица температуры цвета

КПД лампы накаливания 100 Вт старого образца, где роль тела накала играл стержень из угля, был намного меньше, чем у последних моделей. Это объясняется дополнительными расходами на конвекцию. Спиральные тела накала обладают более пониженным процентом таких потерь.

Температура лампы накаливания

Температура ламп накаливания может быть до 3200 градусов по Цельсию.

Обратите внимание! Температура, при которой вольфрам начинает плавиться, будет 3500 градусов. Стандартная температура ЛН не может привести в действие этот процесс. В случае, вольфрам начинает плавиться, то лампочка может взорваться, поэтому необходимо следить за этим.

Виды ламп

Лампы накаливания подразделяются на несколько видов:

Декоративные модели лампочек

• вакуумные;
• аргоновые либо азотно-аргоновые;
• криптоновые;
• галогенные с подключенным отражателем инфракрасного света внутри лампочки, что повышает КПД;
• с покрытием, необходимым для преобразования инфракрасного света в видимый спектр.

Общего, местного предназначения

Характеристики ЛН общего предназначения прописаны в ГОСТе 2239-79. Эти лампочки используются для подключения в светильники основного освещения бытовых и общественных мест, а также уличного пространства.

Основное напряжение может быть 127 и 220 В. Ассортимент изделий делится на группы в зависимости от типов тела накала (спираль либо биспираль) и среды (вакуумные, газовые).

Правильное хранение изделия

Форма сосуда, метод установки, марка изделия и вид цоколя подбираются из соображений стоимости, практичности технологи, минимум на 100 часов работы. Нужно подчеркнуть, что в последние годы эффективность таких ламп оценивается по множеству характеристик.

ЛН местного предназначения, выпускается под ГОСТом 1182-78, напряжение не должно быть выше 36 В, а для производственных помещений, где есть легкогорючие вещества — 12 В. Мощность лампочек местного назначения ограничена и будет 15, 25, 40 и 60 Вт. Время службы каждой лампы накаливания должен быть не меньше 75% средней продолжительности свечения.

Для уличного освещения берутся более мощные лампы, чтобы не приходилось каждый месяц-два менять их. Так как это достаточно трудоемкий процесс.

Иллюминационные лампы на 15 Вт

Декоративные

Декоративные лампочки могут быть различных форм, круглые, овальные, спиральные и так далее. Источником излучения будет вольфрамовая нить. С помощью него в помещении получается уютный и теплый свет. В основном на фабрике производят дизайнерские изделия под классический цоколь Е27, но бывают модели под цоколь Е22 и Е40.
Напряжение необходимое для корректной работы составляет 220 В. Срок использования декоративных изделий с вольфрамовой нитью может быть в диапазоне 2000-3400 часов, но не больше. Температура освещения характеризуется параметром 2700 К.

Такие изделия часто используют для украшения помещений, лестничных пролетов или новогодних елок. Большие торговые центры используют декоративные лампочки подвешенные к высокими потолкам. Выглядит это поистине красиво и в то же время уютно. Они будут гармонично сочетать со стилем Лофт в доме или квартире.

Иллюминационные

Эти лампы накаливания производятся с цветным внутренним слоем колбы и необходимы для новогодних гирлянд или подсветки лестниц, магазинов и витрин. Имеет большой спектр цветности, присутствуют холодные, белые, дневные и ночные оттенки. Достаточно высокий срок службы до 25000 часов, при правильной эксплуатации. Основным минусом будет тяжелая установка. Чем ближе конец срока изделия, тем слабее оно будет работать. Свет начнет плохо рассеиваться.

Передние огни самолета

Сигнальные

Сигнальные лампочки в основном используются в разной промышленности. Простота устройства и большой модельный ряд помогают выбрать изделия для работы в разных сферах производства. Лампы можно монтировать на станки, пульт управления, на специальный транспорт и так далее. Очень часто используются в машиностроении, деревообработке или металлургии.

Внимание! Можно подключить одну лампочку для выполнения нескольких операций, либо применять одновременно 2-3 изделия различного предназначения. Исходя из сферы использования, выбирается цвет и форма лампы.

Современные лампы накаливания производятся специально для использования в промышленных целях, что дает рядом плюсов перед обычными лампами световой сигнализации:

Лампа зеркальная r65

• разнообразные цветовые режимы, дающие более информативную сигнализацию;
• множество выборов плафонов;
• подходят под любую электросеть;
• легкая установка на станки при помощи системы винтового подсоединения;
• возможность заменять контакты;
• применение светодиодных лампочек повышенной яркости для улучшения обзора на любых промышленных территориях;
• удобный корпус с возможностью подбора нужного размера;
• энергосбережение;
• легкость в использовании.

Зеркальные

Изделие зеркального типа отличается от других ЛН редкой формой колбы, а также наличием покрытия с отражением света, которое похоже на тонкую фольгу.

Из чего состоит лампочка накаливания

Это покрытие распыляется на лампу для того, чтобы рассеять ее световое излучение в помещении, чтобы более правильно распределить его в пределах определенной точки, чтобы была возможность четко осветить определенное помещение.

Чтобы получить такую опция в обычной лампе, необходимо поставить позади нее большой отражатель света.

Зеркальные лампочки в основном подключают в светильники направленного излучения, используемые для точечного освещения магазинов, чтобы получилась подсветка необходимых зон. Также их используют для офисов, лестниц, памятников архитектуры.

Зеркальные лампы могут быть разноцветными и прозрачными, матовыми, либо с эффектом УФ лучей. Их производят все известные фабрики осветительных приборов.

Виды изделий

Транспортные

В качестве освещения для машин применяют транспортные лампы накаливания. В электрической цепи нить накала тела разогревается и на пике температуры начинается свечение. Энергия светового луча, воспринимаемого обычным глазом, будет небольшой. Основная масса энергии будет в виде тепла.

Транспортная лампа имеет в своем составе колбу, несколько нитей накала, цоколь и выводы.

Тела накала в двухнитевых изделиях могут работать по-разному. Двухнитевыми лампочками оснащены автомобильные фары, светильник в салоне.

Нить накала обязательно выдерживают повышенные температуры, а также достаточно маленькая. Поэтому ее производят из вольфрамовой проволоки среднего размера, завитой в вытянутую спираль.

 

Двухнитивые изделия

Спираль подсоединяется к электродам и в основном имеет форму прямой линии или дуги полукруга. Температура плавления вольфрама будет около 4000 градусов. Во время работы спираль греется до показателей 2500-2800 °С. С увеличением температуры вольфрама повышается яркость и световая эффективность лучей на ЛН. Но если показатели перевалили за 2500 °С вольфрам будет быстро испаряться и, оставаться на стенках стеклянного сосуда, из-за чего получается слой налета, который уменьшат качество освещения. Срок службы таких изделий обычно составляет от 4 месяцев до полугода. Зависит от производителя и качественности производственного сырья.

Двухнитевые

Такое изделие может быть трех видов:

Светофорные лампы

• для машин. Одна нить применяется для ближнего света, вторая — для дальнего. Если говорить о лампах для задних сигналов, то нити могут применяться для стоп-сигнала и габаритного света такие же. Дополнительный экран будет убирать лучи, которые в сигнале ближнего света могут ослепить владельцев встречных машин;
• для воздушного судна. В посадочной фаре первая нить применяется для малого освещения, вторая — для большого, но если вторая слишком долго работает, то может понадобиться охлаждение, иначе может произойти возгорание;
• для светофоров нажелезной дороге. Обе нити нужны для увеличения надежности— если сгорит одна, то будет работать другая.

Виды колб

Строение лампы накаливания

Конструкция различных типов лампочек накаливания не особо различается, но можно подчеркнуть три общих компонента, нить накаливания, стеклянная колба и электрические вводы. Они различаются конструкцией кронштейнов тела накала, видом цоколей, иногда бывают без цоколей.

Чтобы колба не деформировалась при перегреве спирали в процессе работы, лампа накаливания обустроена ферроникелевым предохранителем, он в основном располагается в ножке. В месте разрыва спирали появляется электрическая дуга, из-за которой кусочки спирали плавятся, попадают на колбу, что может повести за собой ее порчу. С помощью предохранителей этот процесс можно избежать. Но в последние 5 лет они редко применяются, так как не очень эффективны.

Аргоновая лампочка

Конструкция лампы накаливания:

• колба;
• спираль накаливания;
• электроды по двум сторонам тела;
• крючки, на которых удерживается спираль;
• ножка;
• токовый ввод;
• цоколь с изолятором;
• контакт на конце цоколя.

Колба

Стеклянная колба дает защиту спирали от пагубного воздействия воздуха, при ее деформации тело накала окисляется и быстро взрывается. Состав колбы лампы различается, она может быть наполнена вакуумом или газовой средой. Первые лампы накаливания производили с вакуумной емкостью, однако их мощность была не высокая. Для заполнения современных изделий применяется азотно-аргоновое вещество или исключительно аргон. Некоторые типы лампочек могут наполнять криптоном или ксеноном. Теплопередача лампочки зависит от молярной массы наполнителя.

Определение ЛН

Газовая середа

Газовая среда в лампе должна быть инертная. Поскольку температура спирали достигает 2500 градусов, то она может реагировать на любой газ, но только не инертный. Поэтому для заполнения чаще всего используют аргон.

Если вдруг вода попадет на горячую или работающую лампу, то она может разорваться под действием газа.

Иногда лампы наполняют ксеноном, но это будет относительно дорого стоить.

Во многих лампах газовая среда будет функцией защиты. В других благодаря электрическому разряду получается красивое цветное излучение. Оттенок будет завесить от свойств инертного газа.

Тело накала

Виды тел накала могут быть различные и зависят от функционального предназначение лампочек.

Виды источников света

Самими популярными будет из проволоки овального поперечного сечения, но иногда бывают и ленточные тела накала (состоят из металлической ленты).

Как уже было сказано, первые тела накала производили из угля. В современных ЛН используются только тела накала, изготовленные из вольфрама, реже из осмиево-вольфрамового вещества.

Чтобы уменьшить размер нити накала, ее обычно делай в виде спирали, иногда ее подвергают повторной обработке, из чего получается биспираль. Коэффициент полезного действия таких изделий выше из-за понижения теплопотерь во время конвекции.

Электротехнические параметры

Световая отдача таких изделий достаточно невысокая. Она будет самой низкой среди популярных электрических лампочек и находится в интервале от 5 до 10 лм/Вт. Повышенная яркость тела накала в сочетании с его маленькими размерами позволяет применять изделия в прожекторах.

Классические цоколя

ЛН имеют обширный диапазон средних напряжений и мощностей. Этот тип изделий может функционировать в большом диапазоне окружающих температур, который ограничен только термоустойчивостью сырья, применяемого при ее производстве (-100…+350 градусов). Световое излучение ЛН корректируется трансформацией рабочего напряжения.

При данном минусе будет повышенная рабочая температура и число выделяемого при горении тепла. Поскольку температура лампочек высокая, то они становятся язвимы под действием воды или резкого передача градусов (из минус в плюс и наоборот).

В современном мире многие уже давно отказались от использования ламп накаливания. В развитых городах, всего 20% людей используют такие изделия. Все переходят на галогеновые светильники.

Во время включения лампочки, тело накала находится при нормальной температуре, то сопротивление изделия будет намного меньше рабочего сопротивления. Во время включения, проходит большое количество тока. По мере раскалывания нити её сопротивление повышается, а ток понижается.

Процесс изготовления на фабрике

В отличие от новейших изделий, более старые модели ламп накаливания с угольными спиралями при включении имели обратный процесс с увеличением тока. Возрастающая функция сопротивления тела накала разрешала применение лампы в роли примитивного электростабилизатора.

Цоколь

Тип цоколя с резьбой для классической лампы накаливания был разработан Джозефом Уилсоном Суоном. Размеры цоколей имели свои стандарты. У изделий обычного типа (для дома) был цоколь E14, E27.

Иногда бывают цоколи без резьбы (в этом случае лампочка держится с помощью трения), а также бесцокольные светильники, чаще используются в машинах. Редким будет размер Е40, он применяется для более мощных изделий от 500 ВТ.

Срок годности

Срок службы изделия зависит от его качества. ЛН нужно хранить в картонной коробке. Это нужно для того, чтобы случайно не разбить ее или чтобы она не дала незаметную трещину, которая испортит всю работу. Из-за такой трещины газ будет испаряться, в итоге после того, как лампочка будет вкручена в плафон, она поработает не больше 2-3 часов. Нужно соблюдать правила безопасности при вкручивании лампы в плафон. Нельзя допускать детей к этому процессу, а также желательно полностью выключать подачу электричества в помещении.

Обратите внимание! Использованные лампочки необходимо правильно утилизироваться, выкидывать вместе с пищевыми отходами их не разрешается. В каждом городе есть специальные баки, для таких отходов.

Если соблюдать все правила хранения и использования, то лампа прослужит максимально долго, без дефектов.

Винтажная лампа Эдисона

Устройство лампы накаливания

Основные детали, из которых состоит конструкция ЛН это-цоколь, сосуд, электроды, держатели для ниток накаливания, тело накаливания, контакты и изоляция. На рисунке 10 можно увидеть строение лампочки.

Перед покупкой лампы желательно получить консультацию специалиста. Не рекомендуется отдавать выбор неизвестному производителю, так как могут попасться бракованные изделия, которые не будут работать положенный срок, или вообще разорвутся под напряжением. Качественные производители всегда дают гарантию не менее 30 дней на лампы накаливания. Покупатель имеет полное право обмена изделия или возврата средств, если работа лампы была менее 10 часов или она перегорела моментально.

В заключении нужно отметить, что лампы накаливания уже давно перестали быть популярными среди людей. Однако необходимо подчеркнуть, что среди таких изделий есть огромный выбор, для машин, уличного освещения, самолетов и так далее. К сожалению, ЛН нельзя использовать вблизи изделий, изготовленных из дерева. Так как иногда бывает сильный нагрев и разрыв спирали, из-за чего может возникнуть чрезвычайная ситуация.

Лампа накаливания | Типы лампочек

Какие они?

Лампа накаливания или лампа — это источник электрического света, работающий от накаливания, который представляет собой излучение света, вызванное нагреванием нити накала. Они выполнены в чрезвычайно широком диапазон размеров, мощности и напряжения.

Откуда они взялись?

Лампы накаливания являются оригинальной формой электрического освещения и используются уже более 100 лет.Хотя Томас Эдисон считается изобретателем лампы накаливания, существует ряд люди, которые изобрели компоненты и прототипы лампочки задолго до Эдисона.

Один из тех людей был британский физик Джозеф Уилсон Свон, который фактически получил первый патент на полную лампу накаливания. лампочка с углеродной нитью 1879 г. Дом Лебедя был первым в мире, который освещался лампочкой. Эдисон и Свон объединили свои компании и вместе они первыми разработали коммерчески жизнеспособную лампочку.

Как они работают?

Лампа накаливания обычно состоит из стеклянного корпуса, содержащего вольфрамовую нить. Электрический ток проходит через нить накала, нагревая ее до температуры, при которой возникает свет.

Лампы накаливания обычно содержат стержень или стеклянную опору, прикрепленную к основанию лампы, что позволяет электрическим контактам проходить через колбу без утечек газа / воздуха. Небольшие провода, встроенные в стержень, поддерживают нить накала и / или ее выводные провода.

Стеклянный кожух содержит вакуум или инертный газ для сохранения и защиты нити от испарения.

Схема, показывающая основные части современной лампы накаливания.

1. Стеклянная колба
2. Инертный газ
3. Вольфрамовая нить
4. Контактный провод (идет к ноге)
5. Контактный провод (идет к базе)
6. Опорные тросы
7. Держатель для стекла / подставка
8. Базовый контактный провод
9. Резьба винтовая
10. Изоляция
11. Электрический ножной контакт

Где они используются?

Лампы накаливания не требуют внешнего регулирующего оборудования, имеют очень низкую стоимость производства и хорошо работают как на переменном, так и на постоянном токе.Они также совместимы с устройствами управления, такими как диммеры, таймеры и фотодатчики, и могут использоваться как в помещении, так и на открытом воздухе. В результате лампа накаливания широко используется как в домашнем, так и в коммерческом освещении, для портативного освещения, такого как настольные лампы, автомобильные фары и фонари, а также для декоративного и рекламного освещения.

Планируется, что к 2014 году производство многих ламп накаливания будет прекращено. Щелкните здесь, чтобы узнать больше о Законе об энергетической независимости и безопасности 2007 года и о том, как он может повлиять на вас.

Другие полезные ресурсы

Лампа накаливания | освещение | Британника

Полная статья

Узнайте, как работают различные типы электрического освещения — лампы накаливания, галогенные, люминесцентные и светодиодные

Обзор различных типов электрического света, включая лампы накаливания, галогенные, люминесцентные и светодиодные.

Contunico © ZDF Enterprises GmbH, Майнц См. Все видео по этой статье

Лампа накаливания , любое из различных устройств, которые излучают свет путем нагрева подходящего материала до высокой температуры.Когда какое-либо твердое тело или газ нагревается, обычно за счет горения или сопротивления электрическому току, он излучает свет, имеющий цвет (спектральный баланс), характерный для материала.

Лампы накаливания электрические

С развитием электроэнергетики в начале 19 века, единственным серьезным соображением по поводу освещения с помощью электричества было дуговое зажигание, при котором яркий свет излучается электрической искрой между двумя электродами. Углеродно-дуговая электрическая лампа была продемонстрирована еще в 1808 году, а в 1858 году английский физик и химик Майкл Фарадей изобрел первый паровой электрогенератор для управления большой угольной дуговой лампой для маяка Южного Форленда, но угольно-дуговую лампу был настолько ярким и требовал такой большой мощности, что никогда не использовался широко; это было ограничено крупными объектами, такими как маяки, вокзалы и универмаги.

Более практичное освещение можно получить от лампы накаливания. В 1801 году английский химик сэр Хэмфри Дэви продемонстрировал накал платиновых полосок, нагретых на открытом воздухе электричеством, но эти полосы прослужили недолго. Фредерик де Молейнс из Англии получил первый патент на лампу накаливания в 1841 году; он использовал порошкообразный уголь, нагретый между двумя платиновыми проволоками. Коммерческая разработка лампы накаливания была отложена до тех пор, пока не удалось изготовить нить, которая нагревалась бы до накала без плавления, и пока не удалось построить удовлетворительную вакуумную лампу.Ртутный насос, изобретенный в 1865 году, обеспечивал необходимый вакуум, а удовлетворительная колба с углеродной нитью была независимо разработана английским физиком сэром Джозефом Уилсоном Суоном в 1878 году и американским изобретателем Томасом Альва Эдисоном в следующем году. К 1880 году оба подали заявки на патенты на свои лампы накаливания, и последовавшая судебная тяжба между двумя мужчинами была разрешена путем создания совместной компании в 1883 году. Однако Эдисон всегда получал большую заслугу в изобретении лампочки, благодаря его разработкам. линий электропередач и другого оборудования, необходимого для включения лампы накаливания в практическую систему освещения.

Колба с углеродной нитью на самом деле была очень неэффективной, но она устраняла опасность возникновения сажи и пожара от газоугольных струй и, таким образом, вскоре получила широкое распространение. Действительно, благодаря лампе накаливания к 1900 году электрическое освещение стало неотъемлемой частью городской жизни. На смену лампе с углеродной нитью в конечном итоге пришла более эффективная лампа накаливания с вольфрамовой нитью, разработанная Джорджем Кулиджем из General Electric Company и впервые появился в 1908 году. В 1911 году была представлена ​​вытяжная вольфрамовая нить.В 1913 году нити накаливания были свернуты в спираль, а лампы наполнены инертным газом — сначала только азотом, а позже пропорции азота и аргона менялись в зависимости от мощности. Эти шаги повысили эффективность. Начиная с 1925 года, лампы накаливания изнутри «покрывали фтористоводородной кислотой», чтобы обеспечить рассеянный свет вместо ослепительной яркости незакрытой нити накала. Нить накаливания с двойной спиралью, используемая сегодня, была представлена ​​примерно в 1930 году. Благодаря этим усовершенствованиям лампа накаливания стала основной формой электрической лампы для домашнего использования, пока она не стала терять популярность в пользу более эффективных люминесцентных ламп.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

General Electric и Westinghouse Electric Company выпустили первые коммерческие люминесцентные газоразрядные лампы в 1938 году, используя пары ртути и трубки с люминофорным покрытием для усиления видимого света. Люминесцентные лампы имели примерно вдвое большую эффективность, чем вольфрамовые лампы, и были быстро приняты для коммерческого и офисного использования. В компактной форме они нашли все большее применение в домах в начале 21 века.Из-за опасений по поводу использования энергии и глобального потепления правительства во всем мире начали требовать постепенного отказа от ламп накаливания для домашнего использования. В 2007 году Австралия объявила о планах поэтапного отказа от ламп накаливания к 2010 году. В Европейском союзе продажа и импорт ламп накаливания высокой мощности (100 Вт или более, матовые или прозрачные) и всех матовых ламп накаливания были запрещены с 1 сентября 2009 года. , а лампы меньшей мощности должны были быть выведены из эксплуатации в течение следующих трех лет, а к сентябрю 2012 года запрет был распространен на все лампы накаливания.В 2007 году Конгресс США принял закон, призывающий к обязательному отказу от ламп накаливания в период с 2012 по 2014 год.

Неэлектрические лампы накаливания

К лампам накаливания неэлектрическим относится лампа с газовым колпаком. Мантия представляет собой сетчатый мешок из ткани, пропитанной раствором нитратов церия и одного или нескольких из следующих металлов: тория, бериллия, алюминия или магния. Мантия закреплена над отверстием, через которое проходит горючий газ, такой как природный газ, угольный газ, пропан или испарившийся бензол или другое топливо.Когда газ воспламеняется, ткань мантии выгорает, оставляя хрупкую остаточную решетку из оксидов металлов. Свет образуется, когда эта решетка нагревается до свечения в результате сгорания газа, хотя сама мантия не горит. Газовые лампы могут работать без колпачков.

Источник света — очень яркая газовая лампа, изобретенная в 1825 году и широко использовавшаяся для театрального освещения примерно до 1900 года. Она состоит из блока извести (оксида кальция), нагретого в кислородно-водородном пламени.

Последняя редакция и обновление этой статьи выполняла Эми Тикканен, менеджер по исправительным учреждениям.

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

Как работает лампа накаливания — идеи и советы

Лампочка — одно из чудес современного мира. Лампочки встречаются практически повсюду на планете, они настолько распространены и широко распространены, что легко забыть, насколько мы зависим от них. Лампочка — это электрический источник света, который технически называется лампой.Этот термин, конечно, также чаще используется потребителями для обозначения портативного типа освещения, такого как настольная лампа или настольная лампа.

Наиболее распространенный тип «лампы» или колбы — это лампа накаливания. Эти типы лампочек являются старейшей и простейшей технологией изготовления ламп, восходящей к экспериментам Томаса Эдисона с типами нити накала в 1879 году.

Как работают лампы накаливания

Лампа накаливания работает по принципу накаливания , общий термин означает свет, производимый теплом .В лампе накаливания электрический ток пропускается через тонкую металлическую нить накала, нагревая ее до тех пор, пока она не начнет светиться и не начнет светиться.

В лампах накаливания обычно используется вольфрамовая нить из-за высокой температуры плавления вольфрама. Вольфрамовая нить внутри лампочки может достигать 4500 градусов по Фаренгейту. Стеклянный корпус, стеклянная «колба», предотвращает попадание кислорода из воздуха на горячую нить. Без этого стеклянного покрытия и вакуума, который оно помогает создать, нить накала бы перегревалась и окислялась в мгновение ока.

После того, как электричество прошло через вольфрамовую нить, оно проходит по другому проводу и выходит из лампы через металлическую часть сбоку от патрона. Он входит в лампу или приспособление и выходит через нейтральный провод.

Это элегантно простая система, которая довольно хорошо работает при получении света. Он идеально подходит для широкого спектра применений, дешев и прост в изготовлении, а также совместим с переменным или постоянным током.

Можно ли регулировать яркость ламп накаливания?

Да — по умолчанию все лампы накаливания имеют регулировку яркости.

Есть исключения из этого правила. Например, некоторые специальные конструкции, такие как определенные типы цветных лампочек, не имеют возможности регулировать яркость из-за производственного процесса. Однако они всегда будут отмечены как «не диммируемые». В общем, вы можете доверять лампам накаливания с регулируемой яркостью.

Каков средний срок службы лампы накаливания?

Каждая лампа отличается, но средняя лампа накаливания имеет срок службы не менее 1000 часов. Есть много конструкций ламп, которые служат дольше этой.Перед покупкой лампочки обязательно ознакомьтесь с информацией о продукте, чтобы узнать о ее сроке службы.

Лампы

CFL, которые технически относятся к типу ламп накаливания, обычно имеют более длительный срок службы, в десять раз дольше, чем стандартные лампы накаливания.

Какого цвета лампа накаливания?

Цветовая температура лампы накаливания обычно варьируется от белого до желтого. Однако все лампочки разные.

Если это важно для вас, проверьте указанную цветовую температуру лампы перед покупкой.Чем выше цветовая температура, тем «холоднее» лампа, а значит, она излучает более белый свет. Когда цветовая температура ниже, лампа излучает «теплый» или желтый свет.

Если вы ищете лампочки более необычного цвета, например красного или синего, обратите внимание на цветные лампочки.

Энергоэффективны ли лампы накаливания?

Нет, лампы накаливания не энергоэффективны.

Только около 10% электроэнергии, потребляемой лампой накаливания, производит свет.Остальные 90% выделяются в виде тепла. Из-за такой высокой теплоотдачи вы увидите лампы накаливания, используемые в качестве нагревательных ламп, лампочки для выращивания и лампы для инкубаторов, где теплоотдача фактически является преимуществом.

Поиск альтернативных вариантов энергосбережения для лампы накаливания

Поскольку лампы накаливания столь же энергоэффективны, как и они, несколько более новых технологий сейчас соперничают, чтобы заменить их, в том числе лампы CFL (компактные люминесцентные лампы) и светодиоды (светодиоды). Некоторые законы даже приняты для постепенного отказа от ламп накаливания в пользу более энергоэффективных форм освещения.

Если вам нужен самый энергоэффективный тип лампочки, выбирайте светодиодные лампы. Вы можете легко заменить лампу накаливания на светодиодную. Просто замените старую лампочку в лампе или люстре на ее современный светодиодный аналог. Да, вы можете устанавливать светодиодные лампы в обычные светильники, если их основание и мощность совместимы с осветительным прибором.

Еще вопросы?

Позвоните по номеру 800-782-1967, чтобы поговорить с одним из наших дружелюбных профессиональных консультантов по освещению и домашнему декору или посетить ближайший к вам офис Lamps Plus.По телефону или лично мы будем рады помочь вам выбрать подходящую лампочку.

Другие идеи и советы по использованию лампочек

люмен в ватт: ключ к покупке запасных ламп

Идентификатор лампочки и руководство по поиску

Как работает светодиодная лампа

Как работает лампа КЛЛ

Как работает галогенная лампа

Руководство по часто задаваемым вопросам по лампочкам

Типы лампочек

Советы по освещению

Что такое лампа накаливания и как она работает?

Вспомните, когда вы в последний раз были в магазине, покупая микроволновую печь или другой прибор, например холодильник или сушилку.Торговец, вероятно, рассказал о некоторых особенностях продукта. Вероятно, они продемонстрировали, на что он способен, поговорили о ценах и обновлениях и опирались на свои обычные тезисы.

Наш технологически продвинутый день и век наполнили нашу жизнь множеством оборудования с функциональностью, которую большинство из нас, вероятно, не сможет объяснить в каких-либо деталях. Конечно, мы можем полистать приложения нашего iPhone и показать нашим бабушкам, как работают Instagram и FaceTime, но можем ли мы когда-нибудь объяснить технологический облик устройства?

Не всегда необходимо понимать основы этих вещей, но это может помочь нам лучше их использовать и принимать более обоснованные решения о покупке.Или, может быть, вам просто нравятся интересные факты и мелочи.

Здесь, в Regency, мы считаем очень важным, чтобы все наши сервисные группы понимали основы освещения. Мы начинаем обучение нашей сервисной команды с обсуждения самой основной идеи в мире освещения: как лампочка производит искусственный свет?

В этой статье я расскажу о технологии, которую используют лампы накаливания для создания искусственного света.

Что такое лампа накаливания?

По сути, лампа накаливания — это управляемый огонь на дисплее.Когда электрический ток вступает в контакт с цоколем лампы, электричество входит и нагревает вольфрамовую нить, расположенную внутри. А когда нить накаливания нагревается, возникает «накал», который представляет собой свет, производимый теплом. (Вы могли бы увидеть тот же эффект в горящем бревне или угле.)

Свет в лампе накаливания — это именно тот эффект, который возникает в замкнутой, контролируемой среде. По мере того как нить продолжает гореть, частицы отлетают от нити. А когда частиц для сгорания больше не остается, лампочка перегорает, что обычно происходит через 800–1200 часов жизни лампы накаливания.

А вот с лампами накаливания дело обстоит так: лампа накаливания — это огонь, а огонь производит больше, чем просто свет. Он также выделяет тепло. Поэтому, если вы не ищете «тепловую лампу», само тепло, производимое лампой накаливания, является расточительным по своей природе.

Лампы накаливания на самом деле излучают 90 процентов тепла и 10 процентов света. Если вы когда-либо касались зажженной лампы накаливания, вы испытали соотношение тепла и света 90/10. Эти лампочки горячие!

Где вы используете лампы накаливания?

Итак, если лампы накаливания неэффективны с точки зрения потребления энергии, есть ли для них рынок?

Вот три приложения, в которых могут хорошо работать лампы накаливания:

Жилой

Лампы накаливания — это самый «чистый» источник искусственного света.Это практически огонь, отображаемый в лампочке — никакого химического возгорания или ртути не требуется, а это значит, что качество света отличное.

В зависимости от цветовой палитры в вашем доме и ваших целей — энергоэффективность или качество света — лампы накаливания могут отлично подойти вам.

Специальное декоративное освещение

Возможно, у вас есть старинная люстра, украденная из самой съемочной площадки «Призрак оперы». КЛЛ со спиральной пружиной или даже некоторые светодиоды полностью убьют атмосферу и стиль такого светильника.А вот лампы накаливания с изогнутым наконечником идеально подойдут для этого.

Тепловые лампы

Как я упоминал ранее, лампы накаливания отлично выделяют тепло. Даже при наличии законодательства об энергоэффективности тепловые лампы по-прежнему широко используются в ресторанах и других сферах.

Плюсы и минусы лампы накаливания

Если вы планируете использовать лампы накаливания, обратите внимание на несколько плюсов и минусов.

Лампа накаливания Профи

• Качество света

  Эти лампы максимально приближены к золотому стандарту (солнце).

• Доступность

  Хотите остаться в рамках ежемесячного бюджета на лампочки? Вставьте несколько ламп накаливания в розетки и позвольте кому-нибудь позаботиться о счетах за коммунальные услуги.

• Aesthetics

  Даже сама светотехническая промышленность не может отрицать, что эстетика лампы накаливания трудно превзойти. Черт возьми, производители светодиодов потратили годы, просто пытаясь понять, как сделать светодиодную лампу, напоминающую классическую лампу накаливания.

• Регулировка яркости

  Лампы накаливания также являются золотым стандартом регулировки яркости.Они не мерцают и не излучают хуже свет в сочетании с диммером, как некоторые продукты, использующие другие технологии освещения. Индустрия светодиодов работает сверхурочно, чтобы сделать что-то, что может тускнеть, как лампа накаливания.

Минусы лампы накаливания

• Короткий срок службы

  Если ваш счет за техническое обслуживание освещения превышает крышу, лампы накаливания не помогут. Вы будете заменять их каждые 3-5 месяцев, предполагая, что время работы составляет 8-10 часов в день.

• Энергопотребление

  Как я сказал ранее, 90 процентов энергии, используемой для производства ламп накаливания, фактически преобразуется в тепло.А если вы не хотите, чтобы ваши розетки использовались одновременно в качестве обогревателей, вам придется увеличить счет за кондиционер, чтобы компенсировать коллективное тепло, излучаемое вашими лампами накаливания.

• Ограничения опций

  По сравнению со светодиодами лампы накаливания очень ограничены по цветовой температуре, световому потоку, направленности и другим характеристикам, которые сегодня помогают настраивать освещение.

История лампы накаливания

Теперь, когда вы понимаете, как работают лампы накаливания, вы можете получить некоторый контекст и понять, откуда они взялись.

Вы, наверное, уже немного знаете. Или хотя бы имя.

Сколько вам было лет, когда вы впервые услышали о Томасе Эдисоне?

Изобретатель лампы накаливания — довольно знаковая историческая личность. Большинство из нас, вероятно, узнали его имя в начальной школе, но очень немногие из нас действительно понимают, как работает изобретение Эдисона — лампа накаливания. Надеюсь, наше краткое объяснение выше помогло вам в этом.

К счастью, из всех технологий освещения лампа накаливания определенно является самой простой.(Я не хочу преуменьшать значение наследия Эдисона. Я просто имею в виду, что лампа накаливания — самая простая для понимания технология освещения.)

Лампочка Эдисона была впервые запатентована в 1879 году, но еще в 1802 году Хэмфри Дэви широко приписывали первый, демонстрирующий возможность электрического света. Углеродная дуговая лампа также появилась в Англии в 1830-х годах. Однако лампочки начала девятнадцатого века обладали проблемной неэффективностью — коротким сроком службы и низким потреблением энергии. Эти лампы были прототипами. Таким образом, за годы, предшествовавшие регистрации Эдисона, ученые всего мира были сосредоточены на улучшении лампы и, в частности, ее нити.

Министерство энергетики хорошо поработало, рассказывая следующую часть истории на своем веб-сайте:

Когда Эдисон и его исследователи из Менло-Парка вышли на сцену освещения, они сосредоточились на улучшении нити накала — сначала тестировали углерод, затем платину, прежде чем, наконец, вернуться к углеродной нити. К октябрю 1879 года команда Эдисона изготовила лампочку с карбонизированной нитью из хлопковой нити без покрытия, которая могла работать 14,5 часов. Они продолжали экспериментировать с нитью накала, пока не остановились на ней, сделанной из бамбука, что дало лампам Эдисона срок службы до 1200 часов — эта нить накала стала стандартом для ламп Эдисона на следующие 10 лет.Эдисон также внес другие улучшения в лампочку, в том числе создал лучший вакуумный насос для полного удаления воздуха из лампы и разработал винт Эдисона (то, что сейчас является стандартным патроном для лампочек).

(Историческая сноска: нельзя говорить об истории лампочки, не упомянув Уильяма Сойера и Албона Мэна, которые получили патент США на лампу накаливания, и Джозефа Свана, который запатентовал свою лампочку в Англии. Были споры о том, нарушают ли патенты Эдисона на лампочки патенты этих других изобретателей.В конце концов, американская осветительная компания Эдисона объединилась с Thomson-Houston Electric Company — компанией, производящей лампы накаливания по патенту Сойера-Мена — и образовала General Electric, а английская осветительная компания Эдисона объединилась с компанией Джозефа Свана и образовала Ediswan в Англии.)

В последние годы использование ламп накаливания было в значительной степени прекращено, как мы пишем в нашем посте: «Действительно ли произошел отказ лампы накаливания?»

Но в последнее время некоторые физики из Массачусетского технологического института, возможно, обнаружили проблему. инновация, которая могла бы спасти лампу накаливания, сделав технологию даже более эффективной, чем светодиодная.

В то время как обычная лампа накаливания сегодня стала намного более эффективной, чем лампа Эдисона, благодаря серии инноваций она изо всех сил пытается выжить в современном мире, стремящемся к энергоэффективности. Компактные люминесцентные и светодиодные осветительные приборы вытеснили значительную часть рынка ламп накаливания, и многие отраслевые эксперты, похоже, считают, что эта тенденция сохранится.

История ламп накаливания

2. История и разработки

история лампы накаливания сосредоточена на развитии типов нитей, поэтому организуем по нитям.

Платина и иридиевые нити: 1802-1880’s

Хамфри Дэви создал первую лампу накаливания, пропустив ток через платиновую полоску. Это вызвало свечение, а не длились долго, но положили начало развитию ламп накаливания. В течение следующих 70 лет экспериментаторы продолжали использовать платину. и иридий. Frederick de Moleyns использовал платиновую нить в вакуумированной стеклянной трубке для изготовления лампочки.Это было только мягко удачно из-за почернения лампочки, которая блокировала свет выход. Возгорание материала нити и почернение на верхняя сторона лампы была постоянной неприятной проблемой для первых изобретателей ламп. Платиновый материал также был дорогим.

Ранний изобретатели знали, что создание вакуума в лампочке поможет уменьшить почернение и продление срока службы ламп, проблема заключалась в способах улучшения создать вакуум пришлось развить.Генрих Гайсслер был одним из первых физиков разработать хороший насос и систему. Еще, Первым изобретателям лампочек 1802–1879 гг. не хватало достаточно хорошей системы. Как это обычно бывает с изобретением, многие знают ответ, но другие для продвижения вперед необходимы технологические разработки.

Чернение лампы накаливания, видео:

карбонизированный Нити и бумага: 1860-е — 1883

Джозеф Свон и Томас Эдисон независимо друг от друга успеха, сделав лампочку, которая прослужит разумное количество часы.

Свон использовал карбонизированную бумагу для создания своих ранних нитей.

Эдисон впервые использовал карбонизированную швейную нить в качестве нити, ему удалось чтобы попасть внутрь вакуума. Так появилась его первая практическая лампочка. До 1880 года он использовал карбонизированные швейные нитки. Затем он использовал бумагу. бристольский картон. (Копировальная бумага) Этот шаг продлил срок службы лампы. до 600 часов.

Почему Эдисон торжествовал: Джозеф Свон работал над лампами накаливания идея с 1850 года.Лебедь не удалось, потому что он использовал только частичный вакуум в его лампочке. Он также использовал обугленную бумажную нить. Эдисон придумал, как создать чистый вакуум в своих лампах. Он сделал это, нагревая лампочку одновременно с накачиванием из воздуха. Он использовал Sprengle насос.

Спренгл Насос слева использовался Своном и Эдисоном для перекачивания воздуха. от первых лампочек.Подробнее о помпе нажав на Статья в Scientific American выше.

Выше: Посмотрите нашу коллекцию лампочек в Эдисоне Технический центр на дисплее.

Bamboo приносит большие улучшения: 1883 год: гласит история, что Эдисон использовал вентилятор в жаркий день, он на раскладывающемся восточном веере раскатали прекрасный бамбук. Он карбонизированный его и протестировали как нить накала. Он отправляет помощников в Японию, чтобы найдите тип бамбука, который использовался в этом веере. Они нашли это и импортированные волокна.

первые бамбуковые нити имели квадратную форму, потому что они были разрезаны из более крупных частей с помощью определенного процесса.Он гальванизировал бамбук непосредственно к свинцу в проводах, чтобы избежать высокой стоимости платиновые зажимы. Позже он использовал угольную пасту, чтобы приклеить бамбук. к проводу в проводах.

Наши видео о ранних лампах Эдисона с целлюлозными и бамбуковыми волокнами:

Целлюлоза Нити накала: 1881-1904

Сэр Джозеф Свон разработал целлюлозную нить в 1881 году, однако Эдисон продолжал использовать бамбуковые нити до создания General Electric в 1892 году.Целлюлозные волокна были заменены на Лампы Уиллиса Уитни GEM накаливания.

Видео о лампе Mazda:

перейти к металлическим нитям: эпоха тантала Танталовые нити: 1902 — 1911 тантал была первой металлической нитью на рынке.Как вольфрам он имеет очень высокую температуру плавления, поэтому его можно нагревать до накаливания, не разрушая себя, как большинство металлов. Тантал намного превосходил все другие волокна. что он стал королем с 1902 по 1909 год. После 1909 года спеченный действительно стали набирать популярность вольфрамовые лампы. Прибытие пластичного вольфрама окончательно положил конец господству тантала. Вернер фон Болтон (грузин проживает в Германии) обнаружил, что использование тантала для нить, позволяющая снизить потребление энергии и увеличить яркость. Компания Siemens и Halske произвела эти луковицы. Танталовая нить стала успешной и стала серьезная угроза продажам General Electric. Это стимулировало GE инвестирует больше в недавно созданную исследовательскую лабораторию попытаться придумать лучшую лампу. Осталось: Зажженная танталовая лампа на выставке Siemens Forum в Мюнхене, Германия Ниже: Крючки для удержания нити Осталось: The Лампа WOTAN , изготовленная из вытянутого вольфрама WOTAN была торговая марка, принадлежащая Siemens & Halske

ДРАГОЦЕННЫЙ КАМЕНЬ Металлизированные нити лампы: 1904-1907

Willis Уитни из GE Schenectady разрабатывает способ запекания угля нить накала при 3000 C для создания нити, которая ведет себя как металл.Это повышает эффективность на 25%. Эта нить использовалась в знаменитых Mazda лампы , которые производили очень яркие свет.

спеченный Вольфрамовые нити: 1904-1911

В 1904 г. Александром Жюстом и Францем разработан спеченный вольфрам. Ханаман (Австрия). Вольфрам увеличивает КПД ламп на 100 % и используется GE в 1907 году после покупки прав на него.
* Вольфрамовые и молибденовые нити использовались А.Н. Лодыгин (Россия) в «Всемирной выставке» 1900 года в Париже

Дуктильный Вольфрамовые нити: 1908 — сегодня

Уильям Д. Кулидж работал с вольфрамом, который, как оказалось, быть лучшим материалом для долговечной лампочки по сравнению с любым другим материал на сегодняшний день. Предыдущие спеченные вольфрамовые нити были эффективный, но хрупкий и непрактичный.Кулидж понял как нагреть вольфрам и вытягивать его через нагретые плашки уменьшения диаметр. Результатом его работы стала работоспособная, гибкая (пластичная) проволока, которая была высокопрочной и из нее делалась отличная нить. Новый материал использовался в лампах в 1911 году и используется до сих пор. сегодня. См. Наш раздел изобретателей ниже для получения дополнительных сведений о лампах накаливания.

будущее ламп накаливания:

Лампа накаливания находится в среднем домохозяйстве более 120 лет .В последнее десятилетие крупная инициатива по развитию более эффективные лампочки заменили большую часть лампочек в мире с компактными люминесцентными лампами. Было значительное сопротивление запретить лампы накаливания

светодиодов Осторожно! Возрождение лампы накаливания

Ли Бартоломей, президент, и Боб Крейз, штатный инженер, Deposition Sciences, Inc. (DSI), Санта-Роза, Калифорния

Лампа накаливания, впервые реализованная Томасом Эдисоном в 1879 году, была замечательным изобретением для своего времени.Эдисон обнаружил, что когда электрический ток пропускается через углеродную нить, нить накаляется или накаляется. Лампа накаливания была усовершенствована в течение следующих трех четвертей века за счет использования различных материалов накаливания и добавления инертного газа внутрь внешней оболочки. Ее массово производили сотни миллионов людей, казалось бы, бесконечного множества форм, размеров и мощности, но основная технология ламп накаливания практически не изменилась.

Рис. 1. Характеристики ранних гибридных галогенных ламп.

В 1959 году была представлена ​​первая галогенная лампа накаливания. Когда вольфрамовая нить горит, небольшое количество вольфрама испаряется с нити на стенку лампы. В конце концов, на стенку лампы откладывается достаточно вольфрама, и она заметно почернеет, и лампа выйдет из строя. В галогенной осветительной технике газообразный галоген внутри колбы удаляет вольфрам, который осаждается на стенках колбы. Эта очистка от вольфрама называется «галогенным циклом». Добавление газообразного галогена позволяет нити накала работать при высокой температуре, создавая более яркий свет.Поскольку галогенный цикл предотвращает почернение лампы, срок ее службы увеличивается. Хотя галогенная лампа накаливания была ярче, это не было значительным изменением в технологии лампы накаливания. Электрический ток по-прежнему используется для нагрева нити до температуры, при которой возникает свет.

В 1990 году была представлена ​​галогенная лампа накаливания, в которой использовалась новая технология. Оптическое покрытие, отражающее инфракрасное (ИК) излучение, пропускающее видимый свет, называемое горячим зеркалом, было нанесено на внешнюю поверхность внутренней кварцевой оболочки галогенной лампы накаливания.Это горячее зеркальное покрытие отражает часть тепла обратно к нити накала, где оно повторно нагревает нить. Эта рециркуляция бывшего отработанного тепла позволяет нити накаливания достигать нужной температуры с меньшим потреблением электроэнергии по сравнению с галогенной лампой накаливания без покрытия (рис. 1). Эти первые «гибридные» галогенные лампы накаливания достигли эффективности более 18 LpW (люмен на ватт) для лампы мощностью 70 Вт. Это дало 70-ваттной гибридной галогенной лампе накаливания такой же световой поток, что и 100-ваттная лампа накаливания.

Рис. 2. Применяя закон Бартоломея, график показывает фактический выход LpW и прогнозируемые результаты выхода LpW (с течением времени).

Гибридная галогенная лампа накаливания — это более энергоэффективная прямая замена лампы накаливания. Он имеет все те же характеристики, что и лампа накаливания. Цвет может быть от теплого белого до холодного белого. Гибридная галогенная лампа накаливания излучает непрерывный полный спектр с индексом цветопередачи (CRI)> 97%.Его можно затемнить обычными диммерами. Его можно многократно включать и выключать без ущерба для срока службы лампы, что позволяет использовать его с датчиками присутствия, которые обеспечивают освещение при срабатывании триггера. Гибридная галогенная лампа накаливания не содержит ртути или других токсичных веществ, поэтому соответствует требованиям RoHS.

С момента своего появления в 1990 году гибридная галогенная лампа накаливания продолжала улучшаться в LpW, а стоимость горячего зеркального покрытия снизилась. Скорость улучшения LpW и снижение стоимости оптического покрытия происходили по повторяющейся схеме, которая называется законом Бартоломея.Подобно теперь известному закону Мура, закон Бартоломея гласит: «Каждые 4 года скорость нанесения ИК-покрытий на галогенные лампы удваивается, а производительность горелки с покрытием (люмен на ватт) увеличивается на 20%». Улучшение LpW в гибридной галогенной лампе накаливания показано на графике на рисунке 2.

1,5X на рисунке 2 — это гибридная галогенная лампа мощностью 70 Вт, которая равна светоотдаче 100-ваттной лампы накаливания (18 LpW). ).2.X на рис. 2 — это гибридная галогенная лампа накаливания мощностью 50 Вт, которая имеет такой же световой поток, как лампа накаливания мощностью 100 Вт (33 ЛпВт). Эта 2-кратная гибридная галогенная лампа накаливания проходила ограниченные испытания в 2012 году и была запущена для коммерциализации компанией Venture Lighting International (VLI) в 2013 году. 3-кратное увеличение на рисунке 2 представляет лабораторные результаты, продемонстрированные VLI и DSI (45LpW).

Рис. 3. Сравнение КПД лампочек.

Лампа накаливания производит 8% своей энергии в видимом спектре и 92% своей энергии за пределами видимого спектра в виде тепла.На рисунке 3 показано, как эффективность, выраженная в LpW, увеличивается с увеличением доли рециркулируемой тепловой энергии. Обратите внимание, что по мере продвижения вверх по кривой эффективности небольшой выигрыш в возвращаемой энергии дает пропорционально больший выигрыш в эффективности. Закон Бартоломея предсказывает, что к 2018 году эффективность гибридной галогенной лампы накаливания превысит эффективность нынешних компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) и аналогичных светодиодов на рынке к 2023 году. Повышенная эффективность гибридной галогенной лампы накаливания — это работа, которая проводится для увеличения количества тепла, возвращаемого в нить накаливания.Это увеличение количества рециркулируемого тепла является результатом разработок в Deposition Sciences, Inc., которые увеличили отражение инфракрасного излучения от тонкопленочного покрытия, нанесенного на галогеновую капсулу. На рисунке 4 показана эволюция дизайна гибридного галогенового покрытия и характеристик покрытия в DSI.

Каждое продвижение в области тонкопленочного покрытия увеличивало инфракрасное отражение тонкопленочного покрытия, тем самым увеличивая эффективность гибридных галогенных ламп накаливания с 1,5X до 2X, а в последнее время до 3X.

Рис. 4. Эволюция конструкции и характеристик гибридного галогенового покрытия.

Лампа накаливания была коммерциализирована Томасом Эдисоном более 133 лет назад. На протяжении всего этого периода это был световой выбор для большинства промышленно развитых стран. Лампа накаливания (похожая на гибридную галогенную лампу, о которой говорилось ранее) излучает свет от теплого белого до холодного белого. Они оба излучают непрерывный полный спектр с индексом цветопередачи> 97%, подходят к одному и тому же разъему и могут регулироваться обычными диммерами.Лампу накаливания и гибридную галогенную лампу можно многократно включать и выключать без ущерба для срока службы лампы, что позволяет использовать их с датчиками присутствия. И лампы накаливания, и гибридные галогенные лампы не содержат ртути или других токсичных веществ, что делает их совместимыми с RoHS. Однако недостатком лампы накаливания является ее недостаточная энергоэффективность. Новая технология гибридных галогенных ламп накаливания устранила этот недостаток — 1,5X на рынке, 2X выходит на рынок, 3X было продемонстрировано в лаборатории, а 4X находится в разработке.

Потребовалось 110 лет, чтобы эффективность лампы накаливания достигла 18 LpW, и всего 21 год, чтобы повысить эффективность до 45 LpW с помощью гибридной технологии. Лампа накаливания не погасла; на самом деле она жива и здорова. Для получения дополнительной информации щелкните здесь.

Читать статьи в этом выпуске здесь.

Больше статей из архива читайте здесь.

ПОДПИСАТЬСЯ

Типы освещения: лампы накаливания

Есть четыре основных типа освещения:

• Лампа накаливания
• Флуоресцентный
• Разряд высокой интенсивности
• Натрий низкого давления

Лампы накаливания

Томас Альва Эдисон изобрел лампочку накаливания с разумным сроком службы. Льюис Латимер усовершенствовал его с помощью углеродной нити.

Лампа накаливания состоит из запаянной стеклянной колбы с нитью накала внутри. Когда электричество проходит через нить накала, она нагревается. В зависимости от температуры нити накала излучается излучение.

Температура нити накала очень высока, обычно более 2000 ° C или 3600 ° F. В «стандартной» лампе мощностью 60, 75 или 100 Вт температура нити составляет примерно 2550 ° C или примерно 4600 ° F. При таких высоких температурах тепловое излучение нити накала включает значительное количество видимого света.

Этот принцип получения света от тепла называется «накаливанием». При этой высокой температуре 2000 ° C около 5 процентов электрической энергии преобразуется в видимый свет, а остальная часть испускается в виде тепла или инфракрасного излучения.

Инструкции : Нажмите кнопку воспроизведения, чтобы увидеть, как работает лампа накаливания.

Как работает лампа накаливания
Щелкните здесь, чтобы открыть текстовое описание.

Как работает лампа накаливания

В лампочке накаливания электричество проходит вверх и через нить накаливания, заставляя ее нагреваться и ярко светиться.Чтобы нить накала не загорелась, весь кислород удаляется из колбы.

Давайте теперь рассмотрим несколько различных типов ламп накаливания.

Стандартные лампы накаливания

Стандартные лампы накаливания — самые распространенные, но при этом самые неэффективные. Лампы большей мощности имеют более высокую эффективность (больше люмен на ватт), чем лампы меньшей мощности.

Инструкции : Нажмите кнопку графика ниже, чтобы развернуть график, сравнивающий мощность и эффективность, а затем ответьте на вопрос ниже.

Щелкните здесь, чтобы открыть текстовое описание эффективности лампочки. Это будет расширено, чтобы предоставить больше информации.

Сравнение мощности и эффективности лампы накаливания

В таблице ниже сравнивается количество ватт лампы накаливания с ее эффективностью (люмен на ватт).

Сравнение мощности и мощности лампы накаливания

Вт (мощность)	25	40	60	75	100	150
КПД (люмен на ватт)	8	12	14	15	17	19

На основании этих данных ясно, что с увеличением количества Вт увеличивается и КПД.

Вольфрамовые галогенные лампы

Галогенная лампа вольфрама — это лампа накаливания, в которой газы из семейства галогенов запечатаны внутри колбы и внутреннее покрытие, которое отражает тепло обратно к нити накала. Светоотдача аналогична обычной лампе накаливания, но с меньшей мощностью. Галогены в газовой заправке уменьшают материальные потери нити накала, вызванные испарением, и увеличивают производительность лампы.

Лампа галогенная вольфрамовая

Трубчатые вольфрамово-галогенные лампы

Трубчатые вольфрамово-галогенные лампы обычно используются в торшерах типа «торшеры», которые отражают свет от потолка, обеспечивая более рассеянное и подходящее общее освещение.

Хотя они обеспечивают лучшую энергоэффективность, чем стандартные лампы A-типа, эти лампы потребляют значительное количество энергии (обычно потребляют от 300 до 600 Вт) и сильно нагреваются (трубчатая вольфрамово-галогенная лампа мощностью 300 Вт достигает температуры около 2600 Вт). ° C по сравнению с примерно 600 ° C для компактной люминесцентной лампы). Поскольку вольфрамово-галогенные лампы работают при очень высоких температурах (достаточно высоких, чтобы буквально поджарить яйца), их не следует использовать в светильниках с патронами, облицованными бумагой или целлюлозой.

Трубчатая вольфрамово-галогенная лампа.

Галогенные лампы

Галогенная лампа часто на 10–20 процентов эффективнее обычной лампы накаливания с аналогичным напряжением, мощностью и продолжительностью жизни. Галогенные лампы могут иметь в два-три раза больший срок службы, чем обычные лампы. Насколько увеличится срок службы и эффективность, во многом зависит от того, используется ли высококачественный наполняющий газ (обычно криптон, иногда ксенон) или аргон. На изображении ниже показан снимок, сделанный инфракрасной камерой, на котором сравнивается тепло, выделяемое галогенной и компактной люминесцентной лампой.Зоны красного и белого цветов очень горячие, а синие зоны холоднее.

Сравнение тепла, выделяемого галогенными лампами и лампами КЛЛ.

Кредит: Лаборатория Лоуренса Беркли

Отражатель лампы

Рефлекторные лампы — Световые волны от лампочки распространяются во всех направлениях. Свет, идущий назад, бесполезен, когда свет больше всего нужен спереди. Рефлекторные лампы (тип R) предназначены для рассеивания света на определенных участках.

Рефлекторные лампы имеют серебряное покрытие по бокам, как и любое зеркало, поэтому все световые волны, проходящие через боковые стороны или заднюю часть, отражаются вперед.Поэтому они называются рефлекторными лампами, а также прожекторами, прожекторами и лампами точечного освещения.

Инструкции : Нажмите кнопки ниже, чтобы увидеть разницу между обычной и отражающей лампой накаливания:

Обычная лампа

Светоотражающая лампа

Лампы с параболическим алюминированным отражателем (PAR)

Лампы с параболическим алюминированным отражателем (PAR) (показаны на изображении ниже) также доступны с галогенной технологией для работы от 120 вольт.Стандартная лампа накаливания мощностью 150 Вт может быть заменена галогенной лампой меньшей мощности, что снижает потребление электроэнергии до 40 процентов.

Лампа с отражателем (тип R).

.