В поисках идеала: современные виды ламп  

Минули времена, когда при покупке лампочки требовалось только правильно подобрать размер цоколя и определиться с количеством ватт. Современные производители постоянно удивляют нас не только цветом и формой, но технологиями получения искусственного света. Существенны ли различия между лампой накаливания, люминесцентной и LED-лампой или все это маркетинговый ход?

Лампа накаливания

Лампа накаливания (ЛОН) - самый привычный источник искусственного света, первый прототип которого появился еще в начале 19 века. Для нас лампа накаливания - доступный и непримечательный элемент повседневного быта. Однако в свое время это был невероятный технический прорыв. Над созданием электрического света трудились ученые и изобретатели разных стран (Деларю, Жобар, Г. Гёбель, А. Лодыгин, Д Сван, Т. Эдисон, В. Кулидж, И. Ленгмюр), совершенствуя качество и срок работы первых образцов.

Принцип работы лампы накаливания достаточно прост. Под воздействием тока спираль в стеклянной колбе раскаляется, начиная излучать свет. Большая часть энергии при этом уходит на разогрев нити накала. Отсюда низкий световой КПД таких ламп.

Материалом спирали-проводника служит вольфрам (и его сплавы). Этот металл отличается самой высокой температурой плавления, что обеспечивает яркость свечения. Под воздействием тока вольфрамовая нить может накаляться до 3000 ˚С.

Со временем спираль истончается и рвется - лампа перегорает. Заявляемый срок службы ЛОН приближается к 1000 часам.

Кстати, между стеклянной оболочкой и спиралью находится не воздух, а инертный газ (при мощности менее 25 Вт – вакуум). Он предотвращает окисление вольфрама.

ЛОН бывают общего назначения и специального. Первые предназначены для освещения жилых и производственных помещений, улиц и т. д. Вторые изготавливаются для применения в более узких сферах, например, в транспортной отрасли (автомобильные, железнодорожные и т. д.), кинопроизводстве и др.

Выбирая лампу накаливания, обращаем внимание на несколько характеристик.

Мощность. Этот параметр говорит о том, сколько ватт электроэнергии потребляет лампа в час. Конечно, косвенно по нему можно сравнить и интенсивность светового потока. Но только в пределах одного типа ламп. Логично, что лампа накаливания мощностью 60 Вт будет ярче такой же лампы с маркировкой 40 Вт. Но люминесцентная лампа мощностью 20 Вт по силе светового потока превзойдет ее примерно в два раза.

Нет смысла гнаться за большим количеством ватт по нескольким причинам. Во-первых, чем выше мощность, тем сильнее нагревается лампа во время работы. Это может вывести из строя светильник и его части. Обратите внимание, что большинство производителей осветительного оборудования указывают ограничение мощности ламп на уровне 60 Вт. Через полчаса работы температура наружной поверхности ЛОН мощностью 75 Вт достигает 250 °C. Во-вторых, с увеличением мощности растет энергопотребление, следовательно, и счета за электричество. В-третьих, лампочка мощностью 60 Вт будет уместна в люстре, потолочном или настенном светильнике. В настольной офисной лампе она создаст некомфортное для глаз свечение. Здесь разумнее будет ограничиться ЛОН с маркировкой 40 Вт.

Цоколь. Большинство ламп накаливания оснащены резьбовым цоколем (цоколь Эдисона). Условно он обозначается буквой «E». Число рядом сообщает нам размер цоколя. Например, маркировка Е27 означает, что диаметр цоколя равен 27 мм. В интерьерных и садовых светильниках все чаще встречаются разъемы для цоколей Е14. Лампы Е40 применяются в централизованном уличном освещении и мощных промышленных светильниках. Существуют еще ЛОН с цоколями штифтового типа. Обозначается буквой B. Данный тип популярен в лампах специального назначения.

Цветовая температура (или цветовая тональность) ламп накаливания с прозрачной колбой не превышает 3000 К, т. е. излучение находится в диапазоне теплого света.

 

Также маркировка может содержать указание на диапазон рабочего напряжения лампы, цвет колбы и конструкционные особенности:

Обозначение	Значение
В	Вакуумная лампа со спиральной нитью
Б	Двойная спираль, нагнетенный аргон внутри колбы
БК	Двойная спираль, в качестве инертного газа использована смесь криптона и азота
Г	Инертный газ представлен смесью аргона и азота
МО	Лампа для местного освещения
МТ	Матовая колба
МЛ	Белая колба

 В заключение поговорим о плюсах и минусах ламп накаливания.

Основные преимущества:

- низкая цена

- компактность

- нечувствительны к перепадам напряжения и условиям окружающей среды

- мгновенное включение

- регулирование яркости с помощью специального оборудования

- непрерывный спектр излучения, как и у солнечного света

- не требуют специальных условий утилизации

- беззвучность при работе на переменном токе

Недостатки:

- быстро перегорают (1000 часов)

- низкий световой КПД

- пожароопасность

- при выходе из строя может лопнуть колба

- хрупкость

- в спектре преобладают оранжево-красные лучи (приглушают холодные цвета и усиливают теплые в интерьере)

 

Галогенные лампы

Галогенные лампы представляют собой «эволюционное» продолжение традиционных ламп накаливания. Основное отличие в принципе работы заключается в составе инертного газа. Здесь используется смесь галогенов, которая в несколько раз увеличивает светоотдачу (усиливая нагрев вольфрамовой спирали) и продолжительность службы лампочки.

Выделяют множество видов галогенных ламп. Но все они относятся к двум основным группам:

Лампы сетевого напряжения, работающие от стандартной сети без дополнительного оборудования. 

Лампы низкого напряжения (до 24 В). Для них обязателен внешний трансформатор, который будет преобразовывать стандартное сетевое напряжение. Низковольтные лампы являются идеальным решением, если нужно установить встраиваемые светильники, организовать подсветку зон повышенной влажности (ванная комната, уличные светильники, фонтаны и т. д.).

Галогенные лампы с внешней колбой не требуют для корректной работы подключения к трансформатору.

На первый взгляд они почти не отличаются от обычных ЛОН. Но присмотревшись, вы заметете, что внутри внешней колбы помещается миниатюрная кварцевая. Такие лампочки оснащены цоколем Е27 и Е14, стандартным для большинства интерьерных светильников. Формы внешних колб столь же разнообразны, как и у традиционных ламп накаливания, а вот размерный ряд гораздо шире.

Линейные галогенные лампы появились одними из первых в 60-е гг. прошлого века. Первоначально нашли применение исключительно в промышленности. Сегодня используются в прожекторах заливающего света.

Имеют форму вытянутой трубки и два цоколя (R7s), расположенные по краям. Функционируют (за редким исключением) строго в горизонтальном положении. Протяженность цилиндра стандартная, чаще всего составляет 11,8 или 7,8 см. Встречаются линейные лампы мощностью до 20 кВт.

Капсульные (пальчиковые) галогенные лампы отличаются миниатюрным размером. Возможная мощность: от 5 до 100 Вт. Используются преимущественно во встраиваемых низковольтных светильниках, но встречаются и в осветительных приборах, работающих от обычной сети. Чаще всего служат для создания декоративных световых эффектов.

Характерен штырьковый цоколь (маркировка «G»): GY6,35, G5,3, G4. Цифра обозначается расстояние между выводами цоколя (в мм).

Галогенные лампы с отражателем имеют специфическую структуру колбы, благодаря которой и получили свое название. Она объединена с рефлектором, который отражает поток света и тепла в заданном направлении. Это улучшает светоотдачу ламп. Самыми распространенными являются отражатели с алюминиевым напылением.

Угол излучения ламп с рефлектором составляет от 4° до 60°.

Иногда на прозрачной части колбы устанавливается энергосберегающий ИК-фильтр. Он не дает вырваться теплу вовне, возвращая его на вольфрамовую нить. В итоге требуется меньше энергии для поддержания постоянной температуры раскаленной спирали.

Галогенные лампы с отражателем имеют штырьковые цоколи (GY4, GX5,3, GY6,35, G9, G10 и мн. др.) и стандартные размеры. Самым популярным является MR16. Литеры «MR» обозначает «мультифасеточный» отражатель, т. е. отражатель, который характеризуется большим числом граней. Именно они придают свечению мягкость.

В целом галогенным лампам удалось преодолеть многие недостатки своих предшественниц и вобрать в себя их преимущества.

 Плюсы:

- Срок службы до 4000 часов

- Компактность

- Экономия электроэнергии

- Повышенная, по сравнению с лампой накаливания, светоотдача

- Превосходная цветопередача и комфортность для глаз

- Относительно невысокая цена

- Подходит для освещения больших площадей

Минусы:

- Сильный нагрев колбы (до 500 °С)

- Чувствительность к колебаниям напряжения (лучше запастись стабилизатором)

- Сложная процедура замены (нельзя прикасаться голыми руками к колбе: после включения малейшая капля кожного жира может привести к перегреву и выходу лампы из строя)

- Наличие ультрафиолетового излучения в спектре

 

Люминесцентные лампы

Первые шаги по созданию ламп дневного света были предприняты еще в 19 веке. Прототип был собран немецким стеклодувом Г. Гейсслером, но применение нашел лишь в декоративных целях. Потребовались десятилетия исследований для того, чтобы люминесцентные лампы в полной мере раскрыли свой потенциал и превратились в энергоэффективный источник света.

Сегодня их светоотдача в несколько раз лучше, чем ламп накаливания.

Принцип работы строится на преобразовании невидимого ультрафиолетового излучения, возникающего при взаимодействии паров ртути и электрического разряда, в доступный человеческому глазу спектр света. Для этого колба лампы покрывается специальным веществом - люминофором.

Двумя основными типами люминесцентных ламп являются:

Линейные лампы. Они имеют цилиндрическую (FD), кольцеобразную (FC) или U-образную форму. Тип цоколя - G13. Различаются по диаметру колбы (38, 26 и 16 мм). Диапазон мощности находится в границах от 4 до 80 Вт. Это показатель пропорционален длине колбы (136-1514 мм).
Наибольшую популярность в последнее время набирают линейные лампы с диаметром 16 мм (Т5). Их отличает повышенная светоотдача, меньшее содержание ртути, высокое качество цветопередачи и срок службы до 16 000 часов.

Компактные лампы. Имеют колбу в виде спиральной или изогнутой трубки. Существуют компактные лампы с внешним аппаратом включения и компактные лампы с интегрированным аппаратом включения. В быту наиболее популярен второй подвид, тем более что он оснащен резьбовым цоколем (E27, Е14), подходящим большинству интерьерных светильников.

При выборе люминесцентной лампы обращаем внимание на параметры цветопередачи (в идеале равен 100) и цветовую температуру.

 Основные преимущества:

- Высокая светоотдача

- Малое потребление электроэнергии

- Долгий срок службы

- Широкий диапазон цветовой температуры

- Низкая пожароопасность

Основные недостатки:

- Высокая стоимость

- Повышенная чувствительность к условиям окружающей среды

- Содержание потенциально опасных веществ (ртути)

- Некомфортный для глаз спектр

- Долгое включение

- Мерцание лампы (решается применением ЭПРА)

 

Светодиодные лампы

LED-лампы являются еще одним типом ламп, спешно набирающим популярность в последние десятилетия. Причина заключается в их низком электропотреблении, высокой светоотдаче, работе в экстремальных температурных условиях и рекордном сроке службы (до 50 000 часов).

Светодиодные технологии - это реальная экономия. Электроэнергии потребляется в 10 раз меньше, чем при использовании обычной лампы накаливания, а срок службы возрастает до 11 лет.

Существует огромное множество разновидностей светодиодных ламп. Они различаются функциями, конструкционными особенностями, типом цоколя, характеристиками светового излучения.

Популярные сферы применения:

- основное, локальное и декоративное интерьерное освещение

- ландшафтное и архитектурное освещение

- рекламные конструкции

- централизованное уличное освещение

- производственное и промышленное освещение

Широтой применения продиктовано разнообразие цоколей светодиодных ламп. Резьбовые Е27 и Е14 делают возможным использование светодиодных ламп в большинстве домашних светильников. Отсутствие вредного ультрафиолетового излучения, беззвучность работы, ровный световой поток и максимальная мощность с первой секунды включения делают LED-лампы отличным решением для интерьерного освещения.

Маркировка GU5.3 свидетельствует о цоколе штырькового типа. Он помогает светодиодным технологиям прийти на смену галогенным лампам во встраиваемых светильниках.

Благодаря цоколю GU10, светодиоды выступают альтернативой газоразрядным лампам, применяемым для освещения общественных мест и зданий.

Цоколь G13 делает возможным замену линейных люминесцентных ламп светодиодными аналогами.

Среди основных недостатков LED-ламп первое место занимает относительно высокая цена. Также к ним относятся постепенная потеря яркости светодиодов, некомфортный спектр свечения, всегда направленный свет (нуждается в дополнительном рассеивании).

Кроме того, LED-лампы плохо переносят перепады напряжения.

 

← К списку новостей