Современные лампы — Выбираем источник освещения! Современные лампы накаливания

Современные лампы - 5 видов ламп и их характеристика

В прошлой статье мы поговорили о дизайне 3-х видов современных светильников. Но для того, чтобы осветительный прибор долго радовал нас своим дизайном, необходимо правильно подобрать к нему электрическую лампу. В этой статье мы постараемся подробно изучим все современные лампы, разберем их устройство и принцип работы той или иной электрической лампы.

Современные лампы имеют разнообразную схему внутреннего устройства. Не даром технологии нашего тысячелетия шагнули далеко в перед. Кто бы мог подумать, еще каких то 50 лет назад, что современные лампы могут быть наполнены газом, состоять из микросхем и не иметь стеклянной колбы сверху? Даже принцип освещения у каждой из них своеобразный.

Какие то лампы излучают свет, какие то рассеивают под определенным углом. Поэтому и используют современные лампы для освещения интерьеров по своему. Какими то освещают всю комнату, а какие то лампы служат в качестве подсветки определенного участка помещения. 

Современные лампы накаливания

Изобретена лампа накаливания в далеком 1874 году, русским инженером Лодыгиным. Хотя до нашего времени еще все ведутся споры о том, кому все же принадлежит это открытие. В странах Еропы тех лет, в то время тоже велись работы по открытию всем известной «лампы Ильича».Лампу с вольфрамовой нитью накаливания изобрел Лодыгин, а вот американский инженер Ленгмюр, продолжив работу Лодыгина, наполнил лампу азотом и инертным газом. Так срок службы лампы накаливания значительно увеличился. По итогу вся слава досталось американцу Томасу Эдисону, который являлся автором цоколя лампы.

Вот так совместными усилиями современный мир пришла лампа накаливания. 

Название лампы накаливания, взято на прямую из эффекта накаливания нити из вольфрама. Электричество, проходя по вольфраму, разогревает проволоку и от этого нить излучает свечение. Для избежания окиси вольфрама, колба где он находится не имеет доступа воздуху. В процессе использования проволока покрытая вольфрамом перегорает, за счет этого срок службы этой лампы подходит к концу.

Лампа накаливания до конца прошлого столетия активно использовалась повсеместно, пока не были введены во всеобщую эксплуатацию, современные лампы освещения: люминесцентные и энергосберегающие.

Люминесцентные лампы

Разработка люминесцентной лампы проходила опять таки по принципу совместной работы. В начале где то в середине 19 века, Немецким стеклодувом Г. Гейслером был создан насос по откачки воздуха и трубка из стекла. Проводя через данную трубку электрический ток, Гейслер обнаружил, что та светится зеленоватым свечением.

Затем, в далеком 1859 году француз А. Беккрель, покрывает ту самую трубку Гейслера, люминафором и та начала светится от электрического тока. В 1864 году, Т. Эдисон создает рентгеновскую лампу. А далее, американским ученым Д. Муром, был закачан в колбу лампы газ состоящий из двуокиси азота и углерода. За счет чего, свечение стало привычного нам белого и желтоватого оттенка.

Начиная с 1904 года, лампа Мура стала освещать помещения офисов и магазинов.

В общую продажу люминесцентные лампы поступили только в 40-х годах прошлого столетия. И то после доработки лампы, командой Э. Джермера, которая покрыла внутренние стенки лампы люминофорным порошком, так срок службы люминесцентной лампы вырос до 4000 ч., в сравнении с лампой накаливания в 1000 ч..

Сделана колба люминесцентной лампы из стекла: прозрачного, матового или цветного. Данную колбу заполняют аргоном и ртутью, сплавленной с другими металлами. При воздействии тока, внутри колбы возникает ультрофиолетовое свечение, которое вступая в реакции с внутренним покрытием из люминофора, излучает свет.

Люминесцентные лампы делят на два типа:

1. Линейная лампа. Имеет трубчатую форму колбы, определенного диаметра, заданного ГОСТ-ами. Различают данный размер специальной маркировкой расположенной на лампе;
2. Компактная лампа. Это U-образная трубка небольшого размера. Ее используют в настольных лампах и светильниках. В зависимости от цоколя, который имеет всем уже известные диаметры: Е14, Е27, Е40.

Галогеновые лампы

Патент Лодыгина, на изобретение лампы выкупила компания General Electric. И уже в 1958 году вывела на мировую арену галогеновую лампу.Устройство галогеновой лампы является следующим. В стеклянную колбу помещена, все та же металлическая нить, покрытая вольфрамом и газ йода, брома (фтора) и хлора. Накаленный вольфрам, при воздействии тока, вступает в реакцию с газами и возвращается в виде паров обратно на металлическую нить, поддерживая температуру накала. За счет непрерывной реакции лампа источает свечение, которое довольно интенсивное не смотря на маленький размер.

Галогеновые лампы делятся на 3 вида:

1. Лампы со встроенным отражателем;
2. Лампы с капсульным отражателем;
3. Лампы с линейным отражателем.

Их различают по внутреннему напылению стеклянной колбы. Оно бывает алюминиевым, зеркальным и инфракрасным. Именно за счет этого напыления, лампа не источает сильного тепла, а свечение лампы очень мягкое и рассеянное. Чаша-образная форма галогеновой лампы принадлежит капсульному виду, а вот трубчатая форма принадлежит линейной галогеновой лампе.

Светодиодная лампа

Светодиодные современные лампы, были произведены в 1907 году ученым из Британии, Г. Раундом, который зафиксировал ели заметное свечение в паре металлических контактов. А в 1923 году авторское свидетельство на эту лампу утвердил русский ученый-физик О. Лосев. И только опять же американскими учеными Г. Питтманом и Р. Байардом, этот метод получения света был запатентован в 1961 году.За счет металлического происхождения лампы срок службы ее превысил все ранее изобретенные модели ламп и достиг 50 000 ч. Потом в 1962-1970 годы были сконструированы LED светодиоды красного, оранжевого и желтого цвета.Светодиодная лампа состоит из металлической или пластиковой платы с полупроводниками из кристаллов. В наполнение корпуса входит:

• светодиоды с оптической линзой;
• вентиляционное устройство — драйвер;
• стабилитроны, которые выравнивают напряжение в случаях его перепадо;
• рассеиватель из пластика.

При воздействии на контакты проводников, электрического тока, возникает избыток энергии. В следствии чего светодиоды светятся, пучок этого свечения попадая на линзу рассеивается мягким и ровным потоком.

В 1936 году И. Броди из Венгрии были внедрены в местное производство лампы с газом криптона. Которые увеличил срок службы лампы накаливания в 4 раза.Устройство криптоновой лампы схоже с лампой накаливания. Единственным и кардинальным отличием, является состав газовой смеси (азот, криптон и ксенон). За счет этого газа все реакции проходят в более интенсивном режиме. В современном мире, криптоновые лампы применяются в качестве компактного источника интенсивного освещения. Работа таких ламп осуществляется преимущественно от батареи.

Чтобы правильно выбрать источник света, необходимо определится с типом помещения, а точнее с тем, какую функцию оно несет.Всеми любимые, старые, добрые «лампы Ильича» используют и по сей день в качестве местного освещения помещений, так и для уличной подсветки.

Использование люминесцентных ламп:

• Линейные — освещают офисы и производственные помещения;
• Компактные — используют в качестве декоративной подсветки жилых помещений;
• Специальные — для рекламных, цветных вывесок.

В качестве точечной подсветки ниш, потолков и т. д., используют галогеновые и светодиодные лампы. Отличным решением будет подсветить Стереоскопические фотообои, так рисунок на них станет еще более реалистичным!Миниатюрные галогеновые лампы встраивают в системы сигнализации и индикационные дверные замки с подсветкой. Улицы и большие площади помещений освещаются галогеновыми лампами линейного типа. В качестве подсветки кадра в фото и кино-индустрии.

Спектр применения криптоновых ламп:

• автомобильные фары;
• фонарики туристов;
• сигнализации и прочие миниатюрные устройства с повышенным запросом интенсивности освещения.

Современные лампы, являются плодами технического прогресса. Они созданы специально для того, чтобы использование света в современном мире стало более комфортным, безопасным и экономичным.Заказывайте лампы у нашего партнера и дарите свет Вашим интерьерам!

Читайте также

polyakova-sait.ru

История ламп накаливания. Происхождение и создание лампы накаливания

Нередко бывает так, что используемое в быту устройство, имеющее большое значение для всего человечества, ничем не напоминает нам о его создателе. А ведь в наших домах электрическая лампочка зажглась благодаря усилиям конкретных людей. Их заслуга для человечества неоценима - наши дома наполнились светом и теплом. История ламп накаливания, представленная ниже, познакомит вас с этим великим изобретением и с именами тех, с кем оно связано.

Что касается последних, можно отметить два имени - Александра Лодыгина и Томаса Эдисона. Хотя заслуга русского ученого была очень велика, пальма первенства принадлежит именно американскому изобретателю. Поэтому мы вкратце расскажем о Лодыгине и подробно остановимся на достижениях Эдисона. Именно с их именами связывается история ламп накаливания. Говорят, что на изобретение электрической лампочки у Эдисона ушло огромное количество времени. Ему пришлось провести около 2 тысяч опытов, прежде чем на свет появилась знакомая нам всем конструкция.

Изобретение, сделанное Александром Лодыгиным

История ламп накаливания очень похожа на истории других сделанных в России изобретений. Александр Лодыгин, русский ученый, смог заставить угольный стержень светиться в стеклянном сосуде, откуда был откачан воздух. История создания лампы накаливания начинается в 1872 году, когда ему удалось это сделать. Александр получил патент на электрическую угольную лампу накаливания в 1874 году. Немного позже он предложил заменить вольфрамовым угольный стержень. Вольфрамовая деталь и сейчас используется в лампах накаливания.

Заслуга Томаса Эдисона

Однако именно Томас Эдисон, американский изобретатель, смог создать долговечную, надежную и недорогую модель в 1878 году. Кроме того, ему удалось наладить ее производство. В его первых лампах в роли нити накаливания была обугленная стружка, сделанная из японского бамбука. Вольфрамовые нити, привычные нам, появились значительно позже. Они стали использоваться по инициативе Лодыгина, упоминавшегося выше русского инженера. Не будь его, кто знает, как сложилась бы история ламп накаливания дальнейших лет.

Американский менталитет Эдисона

Американский менталитет существенно отличается от русского. У гражданина США Томаса Эдисона в дело шло все. Интересно, что, размышляя о том, как сделать более прочной телеграфную ленту, этот ученый изобрел вощение бумаги. Затем эта бумага использовалась в виде обертки для конфет. Семь столетий западной истории предшествовали изобретению Эдисона, и не столько развитием технической мысли, сколько постепенно формировавшимся у людей активным отношением к жизни. Многие талантливые ученые упорно шли к этому изобретению. История происхождения лампы накаливания связана, в частности, с именем Фарадея. Он создал фундаментальные труды по физике, без опоры на которые вряд ли было бы осуществимо изобретение Эдисона.

Другие изобретения, сделанные Эдисоном

Томас Эдисон появился на свет в 1847 году в Порт-Херон, небольшом американском городке. В самореализации Томаса сыграло роль то, что молодой изобретатель обладал способностью мгновенно находить инвесторов для своих идей, даже самых дерзких. И они были готовы рискнуть немалыми суммами. Например, еще будучи подростком, Эдисон решил печатать газету в поезде во время движения и затем продавать ее пассажирам. А новости для газеты следовало собирать прямо на остановках. Сразу же нашлись люди, которые ссудили деньги на покупку небольшого печатного станка, а также те, которые пустили Эдисона в багажный вагон с этим станком.

Изобретения до Томаса Эдисона делались либо учеными и были побочным продуктом осуществленных ими открытий, либо практиками, которые совершенствовали то, с чем им приходилось работать. Именно Эдисон сделал изобретательство отдельной профессией. У него было множество идей, и практически каждая из них делалась ростком для последующих, которые требовали дальнейшей разработки. Томас в течение всей своей долгой жизни не заботился о своем личном комфорте. Известно, что, когда он посетил Европу, будучи уже в зените славы, то был разочарован ленью и щеголеватостью европейских изобретателей.

Сложно было найти область, в которой Томас не совершил бы прорыв. Подсчитано, что этот ученый ежегодно делал около 40 крупных открытий. В общей сложности Эдисон получил 1092 патента.

Дух американского капитализма толкал вверх Томаса Эдисона. Ему удалось разбогатеть еще в возрасте 22 лет, когда он придумал котировочный "тиккер" для бостонской биржи. Однако самым важным изобретением Эдисона было именно создание лампы накаливания. Томасу удалось с ее помощью электрифицировать всю Америку, а затем и весь мир.

Строительство электростанции и первые потребители электроэнергии

История создания лампы начинается со строительства небольшой электростанции. Ученый соорудил ее у себя в Менло-Парке. Она должна была обслуживать нужды его лаборатории. Однако получаемой энергии оказалось больше, чем было необходимо. Тогда Эдисон начал продавать излишек соседям-фермерам. Вряд ли эти люди понимали, что стали первыми платными потребителями электроэнергии в мире. Эдисон никогда не стремился стать предпринимателем, однако когда он нуждался для своей работы в чем-либо, он открывал небольшое производство в Менло-Парке, впоследствии разраставшееся до больших размеров и шедшее своим путем развития.

История изменения устройства лампы накаливания

Электрическая лампа накаливания представляет собой источник света, где преобразование в световую энергию электрической происходит из-за накаливания тугоплавкого проводника электрическим током. Световая энергия впервые была получена таким способом при пропускании тока сквозь угольный стержень. Этот стержень был помещен в сосуд, из которого предварительно был откачан воздух. Томас Эдисон в 1879 году создал более-менее долговечную конструкцию с использованием угольной нити. Однако имеется довольно длительная история возникновения лампы накаливания в современном виде. В качестве тела накала в 1898-1908 гг. пытались применять разные металлы (тантал, вольфрам, осмий). Вольфрамовую нить, зигзагообразно расположенную, начали использовать с 1909 года. Лампы накаливания начали наполнять в 1912-13 гг. инертными газами (криптоном и аргоном), а также азотом. В это же время вольфрамовую нить стали делать в виде спирали.

История развития лампы накаливания далее отмечена ее усовершенствованием путем улучшения световой отдачи. Это осуществлялось с помощью повышения температуры тела накала. Срок службы лампы при этом сохранялся. Заполнение ее инертными высокомолекулярными газами с добавлением галогена привело к уменьшению загрязнения колбы частицами вольфрама, распыляющегося внутри нее. Кроме того, это уменьшило скорость его испарения. Применение тела накала в виде биспирали и триспирали привело к сокращению теплопотерь через газ.

Такова история изобретения лампы накаливания. Наверняка вам интересно будет узнать и о том, что представляют собой различные ее разновидности.

Современные разновидности ламп накаливания

Множество разновидностей электрических ламп состоит из определенных однотипных частей. Они различаются формой и размерами. На металлическом или стеклянном штенгеле внутри колбы закреплено тело накала (то есть сделанная из вольфрама спираль) с помощью держателей, выполненных из молибденовой проволоки. К концам вводов прикреплены концы спирали. Для того чтобы создать вакуумноплотное соединение с лопаткой, выполненной из стекла, средняя часть вводов выполняется из молибдена или платинита. Колба лампы во время вакуумной обработки наполняется инертным газом. Затем штенгель заваривается и образуется носик. Лампа для крепления в патроне и защиты носика снабжается цоколем. Он прикрепляется цоколевочной мастикой к колбе.

Внешний вид ламп

Сегодня существует множество видов ламп накаливания, которые можно разделить по областям применения (для автомобильных фар, общего назначения и др.), по светотехническим свойствам их колбы или по конструктивной форме (декоративные, зеркальные, с рассеивающим покрытием и др.), а также по форме, которую имеет тело накала (с биспиралью, с плоской спиралью и др.). Что касается габаритов, выделяют крупногабаритные, нормальные, малогабаритные, миниатюрные и сверхминиатюрные. Например, к последним относятся лампы, имеющие длину менее 10 мм, диаметр которых не превышает 6 мм. Что касается крупногабаритных, к ним принадлежат такие, длина которых составляет более 175 мм, а диаметр - не менее 80 мм.

Мощность ламп и срок службы

Современные лампы накаливания могут работать при напряжении от долей единицы до нескольких сотен вольт. Их мощность может составлять десятки киловатт. Если увеличить напряжение на 1 %, световой поток повысится на 4 %. Однако при этом срок службы сократится на 15 %. Если включить лампу на короткий срок на напряжение, которое превышает на 15 % номинальное, она будет выведена из строя. Именно поэтому так часто перепады напряжения вызывают перегорание лампочек. От пяти часов до тысячи и более колеблется срок их службы. Например, на короткое время рассчитаны самолетные фарные лампы, а транспортные могут работать очень долго. В последнем случае их следует устанавливать в местах, которые обеспечивают легкость замены. Сегодня световая отдача ламп зависит от напряжения, конструкции, продолжительности горения и мощности. Она составляет около 10-35 лм/Вт.

Лампы накаливания сегодня

Лампы накаливания по своей световой отдаче, безусловно, проигрывают источникам света, работающим от газа (люминесцентная лампа). Тем не менее они проще в эксплуатации. Для ламп накаливания не требуется сложной арматуры или пусковых устройств. По мощности и напряжению для них практически не существует ограничений. В мире сегодня каждый год производится около 10 млрд ламп. А число их разновидностей превышает 2 тысячи.

Светодиодные лампы

История происхождения лампы уже написана, тогда как история развития этого изобретения еще не завершена. Появляются новые разновидности, которые становятся все более популярными. Речь идет в первую очередь о светодиодных лампах (одна из них представлена на фото выше). Они известны также как энергосберегающие. Эти лампы обладают светоотдачей, превышающей более чем в 10 раз светоотдачу ламп накаливания. Однако у них имеется недостаток - источник питания должен быть низковольтным.

fb.ru

Лампы накаливания в современном мире

Современные лампы накаливание и внешнее оформление кардинально изменились с момента их создания. Сегодня для осветительного прибора более важны его дизайнерские функции, чем способность освещать помещение.

Появление ламп накаливания не сразу воспринялось с радостью. Очень много доводов приводилось против использования ламп в конце 19 столетия. Люди не желали массово применять электричество в своих домах, отдавая предпочтение газовым и керосиновым осветительным приборам. Сегодня достоинства лампы накаливания не требуют подтверждения. Однако современная тенденция стала несколько изменяться, требуя от производителей новых форм и размеров. Так в витиеватый плоский абажур никак нельзя поместить круглую лампу накаливания. Люстру из хрусталя не сможет украсить привычная лампочка, которая не соответствует роскошному стилю светильника. Совершенной и обновленной лампа накаливания входит в 21 веке, в ней трудно узнать ее ронодачальницу - лампу Эдисона.

Сегодня очень много говорится о недостатках традиционных ламп накаливания. Они потребляют много электрической энергии, большая часть которой в основном тратится на ненужное нагревание окружающего пространства. Лампы накаливания недолговечны, нити быстро перегорают - ретро светильники. Однако особенное свечение ламп накаливание создает так сильно любимую людьми атмосферу домашнего тепла и уюта. Вот и разрабатываются альтернативные источники света, которые имеют все достоинства ламп накаливания и лишены их недостатков.

Среди возможных альтернатив следует выделить применение криптона, что повышает яркость свечения лампы на 10 процентов. Такие лампы имеют силицированную внутреннюю стенку, которая рассеивает свет, делая его очень мягким, приятным и лишенным эффекта ослепления. Новые разработки в сфере ламп накаливания привели к созданию специальных ламп, которые не боятся ударов и сотрясения. Спирали в таких лампах дополнительно закреплены на держателях. Активно набирают обороты галогенные лампы и люминесцентные осветительные приборы. Галогенные лампы более долговечны. При аналогичном энергопотреблении они выдают удвоенное количество света. Таким образом использование галогенных ламп позволяет достичь 80 процентной экономии электроэнергии и существенно снизить расходы. Галогенные лампы выдают более естественный свет, а сами лампочки отличаются миниатюрными размерами.

21.11.2013 Иван Алексеев

gazetadnovets.ru

Эволюция источников света

19 марта 2014

Со времен изобретения первой угольной лампы накаливания прошло около 180 лет. Революция в мире освещения того времени уже давно осталась позади и мало кто задумывается, как все начиналось. Со временем технологии менялись: лампу с угольной спиралью сменила лампа накаливания с платиновой спиралью, затем лампа с обугленной бамбуковой нитью в вакуумированном сосуде и великое множество других модификаций ламп. Каких только материалов не было испробовано для создания более эффективной лампы накаливания, однако это не принесло существенных результатов. В современных лампах накаливания используется спираль из вольфрама, но и этот редкий материал позволяет добиться, что всего 5% энергии преобразуется в свет. Глобальный переворот пришелся лишь на эпоху энергосберегающих и светодиодных ламп. Основанные на совершенно ином принципе свечения, данные лампы позволили человечеству в разы улучшить качество освещения и сократить на него расходы.

Давайте же попробуем отследить всю историю источников света и существующие в наше время типы ламп.

В наши дни все лампы можно поделить на три основные группы: накаливания, газоразрядные и светодиодные. Люди «старой закалки» наотрез отвергают последние два вида, что напрасно. Но пойдем по порядку.

Лампы накаливания

Лампа накаливания представляет собой электрический источник света, светящимся телом которого служит проводник, нагреваемый протеканием электрического тока до высокой температуры. Все лампы накаливания можно разделить на пять видов:

К преимуществам ламп накаливания можно отнести их низкую стоимость, небольшие размеры, мгновенность включения, отсутствие токсичных компонентов, работа при низкой температуре окружающей среды. Но их недостатки, все же, не сопоставимы с современными требованиями к источникам света. К ним относятся: низкая эффективность (КПД не более 5%), короткий срок службы, резкая зависимость световой отдачи и срока службы от напряжения, цветовая температура в пределах от 2300 до 2900 К, высокая пожароопасность.

Лампы накаливания постепенно остаются в прошлом, но отдадим должное истории, проложившей тропу от истоков к современным источникам освещения:

1838-1854 гг. — первые лампы, работающие от электрического тока. Изобретатели: бельгиец Жобар, англичанин Деларю, немец Генрих Гебель.

11 июля 1874 года российский инженер Александр Николаевич Лодыгин получил патент на нитевую лампу. В качестве нити накала он использовал угольный стержень, помещённый в вакуумированный сосуд.

В 1876 году российский изобретатель и предприниматель Павел Николаевич Яблочков разработал электрическую свечу и получил на неё французский патент. Свеча Яблочкова оказалась проще, удобнее и дешевле в эксплуатации, чем угольная лампа Лодыгина. Изобретение Яблочкова можно отнести также к разрядным лампам.

В 1879 году американский изобретатель Томас Эдисон патентует лампу с платиновой нитью. В 1880 году он возвращается к угольному волокну и создаёт лампу с временем жизни 40 часов. Одновременно Эдисон изобрёл патрон, цоколь и выключатель. Несмотря на столь непродолжительное время жизни его лампы вытесняют использовавшееся до тех пор газовое освещение.

В 1904 году венгры Д-р Шандор Юст и Франьо Ханаман получили патент на использование в лампах вольфрамовой нити. В Венгрии же были произведены первые такие лампы, вышедшие на рынок через венгерскую фирму Tungsram в 1905 году.

В 1906 году Лодыгин продаёт патент на вольфрамовую нить компании General Electric. Из-за высокой стоимости вольфрама патент находит только ограниченное применение.

В 1910 году Вильям Дэвид Кулидж изобретает улучшенный метод производства вольфрамовой нити. Впоследствии вольфрамовая нить вытесняет все другие виды нитей.

Остающаяся проблема с быстрым испарением нити в вакууме была решена американским учёным Ирвингом Ленгмюром, который, работая с 1909 года в фирме General Electric, придумал наполнять колбы ламп инертным газом, что существенно увеличило время жизни ламп.

Газоразрядные лампы

Опыты по созданию свечения в заполненных газом трубках начались в 1856 году. Свечение большей частью было в невидимом диапазоне спектра. И лишь в 1926 году Эдмунд Джермер предложил увеличить операционное давление в пределах колбы и покрывать колбы флуоресцентным порошком, который преобразовывает ультрафиолетовый свет, испускаемый возбуждённой плазмой, в однородный белый свет. В результате, началась эпоха газоразрядных ламп. 

В настоящее время Э.Джермер признан как изобретатель лампы дневного света. General Electric позже купила патент Джермера, и к 1938 году довела лампы дневного света до широкого коммерческого использования.

1927-1933 гг. — венгерский физик Дэнис Габор, работая в компании Siemens&Halske AG (сегодня компания Siemens), разработал ртутную лампу высокого давления, которая сегодня повсеместно используется в уличном освещении.

Серьезный вклад в совершенствование флуоресцентного порошка, позже названного люминофором, сделал в 30-х годах прошлого века советский физик Сергей Иванович Вавилов.

1961 год — создание первых натриевых ламп высокого давления. В конце 70-х годов прошлого века компания General Electric первой выпустила на рынок натриевые лампы, а немного позже и металлогалогенные.

В начале 80-х годов появились первые компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). 

В 1985 году компания OSRAM первой представила лампу со встроенным электронным ПРА.

Все многообразие газоразрядных ламп можно представить следующей схемой:

Самые популярные из этой группы, пожалуй, компактные люминесцентные лампы. Они позволяют экономить электроэнергию до 5 раз по сравнению с лампами накаливания, при этом срок их службы составляет около 8 лет. Корпус данной лампы нагревается в незначительной степени, что позволяет использовать их повсеместно. Кроме того, люминесцентные лампы могут иметь различные цветовые температуры и различные варианты внешнего вида.

Но, к сожалению, КЛЛ обладают несколькими недостатками, к которым относятся:

• Значительное снижение срока службы при работе в сетях с перепадами напряжения, а также при частых включениях и выключениях.
• Спектр такой лампы — линейчатый. Это приводит не только к неправильной цветопередаче, но и к повышенной усталости глаз.
• Компактные люминесцентные лампы содержат 3-5 мг ртути.
• Использование выключателей с подсветкой приводит к периодическому, раз в несколько секунд, кратковременному зажиганию ламп (в качественных лампах невидимому для глаз), что приводит к скорому выходу из строя лампы.
• Обычные компактные люминесцентные лампы несовместимы с диммерами. Стоимость диммируемых ламп примерно в 2 раза выше.

По этим причинам вопрос о новых технологиях при изготовлении источников света оставался открытым. В свет широко шагнули светодиодные лампы.

Светодиодные лампы

Светодиодные источники света основаны на эффекте свечения полупроводников (диодов) при пропускании через них электрического тока. Малые размеры, экономичность и долговечность позволяют изготавливать на основе светодиодов любые световые приборы. В наши дни светодиоды занимают значительную долю рынка источников света и используются повсеместно.

Первое сообщение об излучении света твёрдотельным диодом было сделано в 1907 году британским экспериментатором Генри Раундом из Marconi Company. Примечательно, что эта компания впоследствии стала частью General Electric и существует по сей день.

В 1923 году Олег Владимирович Лосев в Нижегородской радиолаборатории показал, что свечение диода возникает вблизи p-n-перехода. Полученные им два авторских свидетельства на «Световое реле» (первое заявлено в феврале 1927 г.) формально закрепили за Россией приоритет в области светодиодов, утраченный в 1960-гг. в пользу США после изобретения современных светодиодов, пригодных к практическому применению.

В 1961 году Роберт Байард и Гари Питтман из компании Texas Instruments открыли и запатентовали технологию инфракрасного светодиода.

В 1962 году Ник Холоньяк в компании General Electric разработал первый в мире практически применимый светодиод, работающий в световом (красном) диапазоне.

В 1972 году Джордж Крафорд (студент Ника Холоньяка), изобрёл первый в мире жёлтый светодиод и улучшил яркость красных и красно-оранжевых светодиодов в 10 раз.

В 1976 году Т. Пирсол создал первый в мире высокоэффективный светодиод высокой яркости для телекоммуникационных применений, изобретя полупроводниковые материалы, специально адаптированные к передачам через оптические волокна.

Светодиоды оставались чрезвычайно дорогими вплоть до 1968 года (около $200 за штуку). Компания Monsanto была первой, организовавшей массовое производство светодиодов, работающих в диапазоне видимого света и применимых в индикаторах.

Компании Hewlett-Packard удалось использовать светодиоды в своих ранних массовых карманных калькуляторах.

К преимуществам светодиодных ламп можно отнести:

• Высокий КПД.
• Высокая механическая прочность, вибростойкость (отсутствие спирали и иных чувствительных составляющих).
• Длительный срок службы, более 40 тыс. часов.
• Малые размеры.
• Безопасность — не требуются высокие напряжения.
• Нечувствительность к низким и очень низким температурам. Однако, высокие температуры противопоказаны светодиоду, как и любым полупроводникам.
• Отсутствие ядовитых составляющих (ртуть и др.) и, следовательно, лёгкость утилизации.

Основные недостатки светодиодов в первую очередь связаны с их высокой стоимостью. Так, например, отношение цена/люмен у сверхъярких светодиодов в 50-100 раз больше, чем у обычной лампы накаливания. Помимо этого можно выделить еще два момента:

• Светодиоду необходим постоянный номинальный рабочий ток. Из-за этого появляются дополнительные электронные узлы, повышающие себестоимость системы освещения в целом.
• Относительно низкая предельная температура: мощные осветительные светодиоды требуют внешнего радиатора для охлаждения, потому что имеют конструкционно неблагоприятное соотношение своих размеров к выделяемой тепловой мощности (они слишком маленькие) и не могут рассеять столько тепла, сколько выделяют (несмотря даже на более высокий КПД, чем у ламп прочих видов).

На сегодняшний день специалисты сходятся во мнении, что за светодиодами ближайшее будущее в освещении. Более эффективной и практичной технологии в настоящее время не существует.

Учитывая возрастающую потребность человечества в искусственном освещении можно предположить, что появятся и новые, более эффективные технологии. Но придут они уже на замену светодиодов, которые в ближайшие годы станут такой же обыденностью как когда лампы-то накаливания.

shine.ru

Какие бывают лампы

Лампы накаливания

Обычные лампочки, которые всем нам знакомы, и их главное преимущество – приятный цвет света, который они излучают. Цвета объектов, как правило, выглядят точнее под лампой этого типа. Лампочки накаливания тратят много электричества, так как производят и много тепла.

Лампы накаливания производят 8-12 люменов света на 1 Вт потребленной энергии. Чем мощнее лампа накаливания тем больше люменов света она производит на единицу потребленной мощности. Например, одна 100 Вт лампа дает практически ровно столько же света (1360 Люменов), сколько и две 60 Вт лампы (1420 люменов).

Неудобство этих ламп состоит в том, что эти лампочки неэффективны по современным стандартам и имеют относительно короткий срок службы (около 1000 часов). Лампы накаливания доступны в разнообразных формах и размерах и имеют целый ряд различных цоколей.

Матовая или прозрачная?

Основной принцип выбора между матовымим и прозрачными лампами следующий:
• Если у светильника прозрачные плафоны, используйте прозрачные лампочки
• Если у светильника матовые плафоны, используйте матовые лампочки
• В детской комнате используйте матовые лампочки. Малыши любят смотреть на светильник, а эти лампы дают более комфортный для детского глаза свет
• В хрустальных светильниках , светильниках с большим количеством подвесок, кристаллов и других преломляющих свет деталей используйте прозрачные лампочки, так как яркая открытая спираль прозрачной лампы накаливания дает необходимую игру света

Рефлекторные лампы

Рефлекторные лампы накаливания имеют посеребренную поверхность - это их единственное отличие от обычных ламп накаливания. Отражающая поверхность направляет свет в определенном направлении. Такие лампы обычно предназначены для светильников направленного света – спотов. Самые распространенные типы этих ламп R50, R63, PAR38.

Галогенные лампочки

Галогенные лампочки - лампочки с нитью накаливания, содержащие галогенный газ. Дают, как и лампы накаливания, очень привлекательный свет, который напоминает солнечный. Но они несколько эффективнее, чем лампы накаливания, так как производят на 20% больше света на потребляемую мощность и работают дольше, около 2000 часов.

Главным преимуществом галогенной лампы является ее маленький размер. Появление этой лампы позволило дизайнерам создать новые дизайны светильников и плафонов. Галогенная лампа типа GU10, с встроенным отражателем является самой распространенной лампой для встраиваемых светильников. И используется во многих светильниках направленного света (споты).

Появление мощных линейных галогенных ламп типа R7S, мощностью 300Вт, позволило создать класс торшеров, которые дают мягкое, приятное отраженное от потолка освещение, и освещают всю комнату. Основные типы галогенных ламп: G9, G4, R7S, GU10. Каждый тип выпускается в нескольких мощностях.

Люминесцентные лампы

Они же - энергосберегающие лампочки. Cодержат газ в трубке и не имеют нити. Они повсюду используются уже в течение многих лет и лучше известны как длинные белые трубы, которые обычно встречаются на потолках общественных заведений.

Новейшие технологии уменьшили размер и улучшили эффективность лампочек. Появились Компактные люминесцентные лампы, которые сейчас и называются в широком обиходе Энергосберегающие. Сейчас доступны множество различных форм и вариантов мощности лампочек.

Термин «Энергосберегающие» нужно относить и к другим типам ламп с низким энергопотреблением, таким как светодиодным.

Преимущества компактных люминесцентных ламп – низкое энергопотребление за счет выделения малого количества тепла - потребляют 20% энергии обычной лампочки, при таком же излучаемом световом потоке. Долгий срок службы, до 8000 часов.

Компактные люминесцентные лампы производят 50-60 люменов на Вт, в пять раз больше света на единицу потребленной мощности, чем лампы накаливания. Они идеальны для использования там, где свет должен быть включен в течение долгого времени. У многих ведущих производителей ламп доступны "теплые белые" лампы, с улучшенным цветом света. Цвет, цветовое впечатление, которые создает при работе люминесцентная лампа характеризуется параметром Цветовая температура. Единица измерения Кельвин.

Для люминесцентных ламп цветовая температура разделена на такие основные категории:
• Ниже 3300 К – белый, теплый свет
• 3300-5000 К нейтральный свет
• Свыше 5000 К «холодный» свет

Информация о цветовой температуре люминесцентных ламп размещается на их упаковке .

К минусам этого типа ламп нужно отнести их высокую стоимость и не такой приятный, как у ламп накаливания, свет. Так же, практически со всеми энергосберегающими люминесцентными лампами нельзя использовать диммер (реостат мощности). Лишь несколько ведущих мировых производителей ламп, в частности Philips, имеют в ассортименте несколько артикулов люминесцентных ламп, которые могут работать с диммерами.

За счет малого выделения тепла, энергосберегающие лампы можно использовать (если они подходят по размеру к плафону) для увеличения количества света от светильников. Например, люстра, рассчитанная на 5 x 40 Вт ламп накаливания = 200 Вт. Хотим от нее больше света. Более мощные лампы накаливания использовать не можем, так как имеем ограничение по мощности лампы в патроне. (От более мощной лампы патрон может оплавиться). Но если в этой люстре использовать пять энергосберегающих ламп, каждая мощность 20 Вт, то за счет того, что 20Вт энергосберегающая лампа дает света как 100Вт лампа накаливания, такая люстра будет давать света как люстра с 5*100Вт накаливания.

На популярной волне движения к снижению энергопотребления, современные производители уделяют сейчас большое внимание разработке и производству серий светильников, предназначенных специально к работе с энергосберегающими лампами и продающихся в комплекте сразу с такими лампами.

Светодиодные лампочки

Светодиодные лампы изготавливаются на базе светодиода.Светодиод, это полупроводник, который преобразовывает электрический ток в свет. Основой светодиода является полупроводниковый кристалл. При прохождении электрического тока через этот кристалл возникает световое излучение. Цвет излучения может быть различным– зависит от состава кристалла. В светодиодах для бытового освещения используется полупроводниковый кристалл из нитрида галлия, этот кристалл дает синий цвет. Для получения белого света на кристалл наносится люминофор. Люминофор - сложная химическая субстанция, которая возбуждается светом кристалла и дает собственное излучение желтого света. При этом люминофор поглощает только часть света от полупроводникового кристалла, а часть пропускает. В результате смешения синего света от нитрида галлия, прошедшего через люминофор, и желтого света от люминофора, получается белый свет.

Светодиодные источники света имеют огромные преимущества перед всеми другими лампами:

• Экономичность. Светодиоды преобразуют в световое излучение до 80% полученной электроэнергии. Световая отдача лучших современных светодиодов достигла 160 люмен на ватт мощности. Это почти в два раза больше, чем у энергосберегающих люминесцентных ламп и почти в двадцать раз больше, чем у лампочек накаливания.
• Долгий срок службы - 50 тысяч часов и более. Это обеспечит работу светодиодной лампы порядка 20 лет без замены, при ее использовании 8 часов в сутки.
• Высокая механическая прочность – в отличие от всех ламп, изготавливающихся из стекла, светодиод устойчив к внешним воздействиям.
• Количество включений/выключений не оказывает никакого влияния на срок службы светодиода.
• Малоразмерность, компактность – в отличие от обычных ламп, которым конструктивно необходима колба – светодиод представляет собой просто небольшую пластину. Малоразмерность светодиода открывает возможности по созданию новых типов светильников. Возможно, что расширяющееся применение светодиодов в бытовом освещении может изменить сам подход ко всем формам и видам светильников. Сейчас же, большая часть светодиодов для бытового освещения помещается внутрь ламп с привычными формами и со стандартным цоколем.

Распространение светодиодных ламп сдерживается только, пока еще, высокой ценой. Но цены на светодиоды снижаются каждый год и в ближайшем будущем, как предсказывают многие, все освещение в быту будет создаваться с помощью светодиодов.

svetilnik-online.ru

Новая жизнь лампы накаливания | SAVENERGY.INFO

Правду говорят, что человек 25% своей жизни спит. И это его состояние, связано с двумя факторами: биологическими особенностями организма (нужен отдых и восстановление сил после трудового дня) и природным состоянием, смены дня и ночи. Так было до тех пор, пока не появилось искусственное освещение. Таким образом, человек раздвинул рамки своего суточного бодрствования.

Человеческий гений в конце 18 века изобрел лампу накаливания и продолжает ею пользоваться, по сей день. Однако, чем дальше идет технический прогресс, тем больше нареканий на неэффективность лампы накаливания. Действительно, только 2-3% потребляемой энергии, излучаемое вольфрамовой нитью превращается в свет, остальное переходит в тепло.

Конечно, в большинстве информации, которую вы найдете в литературе и на просторах интернет описаны новые эффективные системы освещения, начиная от люминесцентных ламп и заканчивая светодиодными. И цифры впечатляют. Энергоэффективность при одной и той же светоотдаче в 5-10 выше и срок эксплуатации превышает на такой же порядок.

В мировом пространстве для снижения затрат энергии в системах освещения и улучшения состояния экологии, вот уже более пяти лет, действуют программы ООН. В Украине, одна из них так и называется «Трансформация рынка в направлении энергоэффективного освещения».

Я так же приверженец экономного эффективного освещения, потому, что объем энергии идущий на освещение составляет в быту от 12% до 15%, а переход на энергосберегающее освещение сулит не малые выгоды. Однако и в новых технологиях освещения есть свои недостатки, — цена и утилизация. И, тем не менее, хочу поделиться информацией о новой жизни лампы накаливания.

На производстве и в быту можно найти примеры, когда лампы накаливания используются не по назначению, а исключительно для сушки и обогрева. Отдавая должное спутнику нашего быта, «лампочке Ильича» все время задаю себе один вопрос: «Неужели, не было попыток рационализаторов и ученых, в части улучшения конструкции лампы накаливания и повышение ее эффективности?».

Представьте себе, я ее нашел, на информационном портале http://znaj.ua/

«Новая лампа накаливания питается собственными тепловыми отходами.

Ученым из филиала Массачусетского технологического института в Кембридже удалось значительно увеличить эффективность традиционных ламп накаливания. Этот показатель вырос в три раза. Для этого они использовали сложный материал под названием «фотонный кристалл».

Лампы накаливания известны своей низкой производительностью и повышенной энергоемкостью. Они тратят всего 2% потребленной энергии на видимый свет, а остальные — идет на выработку теплового излучения.

Технология ученых позволяет превращать часть этого излучения в видимый свет. Это значительно увеличивает яркость свечения, а мощность будет сохраняться на том же уровне. Для создания фотонных кристаллов использовали лист стекла. Его толщина составляет всего один миллиметр. В этом объеме размещены 90 слоев оксида титана и диоксида кремния. Благодаря такому составу «зеркало» начало отражать только инфракрасное излучение, но не фотоны света.

С помощью расчетов, инженеры модифицировали вольфрамовую спираль и превратили металл в тонкую ленту. Из нее составили своеобразную гармошку. Расширенная площадь элемента, который светится, позволяла эффективно поглощать инфракрасные излучения.

Ученые оснастили лампу фотонными кристаллами, которые поглощают излучение повторно и преобразовывают его. Благодаря этому и удалось повысить эффективность. Ученые надеются, что в будущем коэффициент полезного действия ламп удастся повысить до 40%».

Вот такая краткая, но интересная информация о новой жизни лампы накаливания, нашего бессменного спутника искусственного освещения.

Понравилась статья, поделись с друзьями. Комментарии всегда приветствуются.

savenergy.info

Лампы накаливания: характеристики, плюсы и минусы

Одним из самых первых электрических источников света стала легендарная лампа накаливания. Ее патент был принят в 1879 году. С тех пор долгое время этот прибор применялся человечеством во многих сферах деятельности. Однако сегодня лампа накаливания постепенно отходит в прошлое. На смену ее пришли более экономичные источники освещения.

Существуют определенные преимущества и недостатки, которыми характеризуются лампы накаливания. Характеристики этих устройств, а также способы их применения и разновидности заслуживают подробного рассмотрения. Также сравнительная характеристика их с другими, применяемыми сегодня осветительными приборами, позволит сделать выводы о целесообразности применения ламп накаливания.

Устройство лампы

Светильники с лампами накаливания, характеристики которых будут рассмотрены подробно далее, раньше встречались практически в каждом доме. Применение этих приборов было очень простым и удобным. Устройство лампы накаливания понять легко. Она состоит из стеклянной колбы, внутри которой находится нить из вольфрама. Эта емкость может быть наполнена газом или вакуумом.

Вольфрамовая нить располагается на особых электродах, через которые к ней подводится электричество. Эти проводники скрыты цоколем. Он имеет резьбу, благодаря чему лампу легко вкручивать в патрон. При подаче электричества по сети через цоколь ток подводится к вольфрамовой нити. Она накаляется. При этом в окружающую среду посылается свет. По такому принципу работают все лампы накаливания. Существует огромное количество их разновидностей.

Основные характеристики

Определенные свойства имеют лампы накаливания. Характеристики этих приборов измеряются по разным показателям. Диапазон мощности этих приборов, предназначенных для бытовых целей, составляет от 25-150 Вт. Для уличного освещения и промышленного назначения могут применяться лампы до 1000 Вт.

В процессе работы вольфрамовая нить накаливается до 3000 °С. Отдача светового потока при этом может варьироваться от 9 до 19 Лм/Вт. При этом прибор может работать при номинальном напряжении 220-230 В. Некоторые устройства рассчитаны на 127 В сети. Частота составляет 50 Гц.

Размер цоколя у подобных приборов может быть 3 типов. Это указывается в маркировке. Если он составляет 14 мм, это цоколь Е14. Соответственно 27 мм – это Е27, а 40 мм – Е40. Чем больше цоколь, тем большая мощность характерна для прибора освещения. Он может быть резьбовым, штифтовым, одно- или двуконтакным.

В обычных условиях лампы накаливания работают около 1 тыс. часов.

Разновидности

Лампы накаливания, технические характеристики которых были рассмотрены выше, бывают нескольких видов. Существует несколько принципов, по которым классифицируют представленные устройства.

Прежде всего, лампы накаливания различают по форме колбы. Она может быть шарообразная (самая распространенная), трубчатая, цилиндрическая, шароконическая. Существуют и другие, более редкие разновидности. Их применяют для создания определенного декоративного эффекта (например, в елочных гирляндах).

Покрытие колбы может быть прозрачным или матовым. Существуют также зеркальные разновидности. Назначение лампы также довольно разнообразно. Она может применяться для общего или местного освещения, а также в специальных нуждах (например, кварцевогалогенные виды).

Колба может быть наполнена вакуумом, а также инертными газами, например, аргоном, ксеноном. Есть также галогенные лампы накаливания.

Вольт-амперная характеристика

Вольт-амперная характеристика лампы накаливания является нелинейной. Это объясняется тем, что сопротивление нити накала зависит от температуры и тока. Нелинейность при этом носит восходящий характер. Чем ток больше, тем сильнее сопротивление вольфрамового проводника.

Кривая имеет восходящий вид, потому что динамическая величина сопротивления положительна. В любой ее точке чем выше прирост тока, тем больше падает напряжение. Это способствует автоматическому образованию устойчивого режима. При постоянной величине напряжения ток не может быть изменен из-за внутренних причин.

Вольт-амперные характеристики показывают, что благодаря всем перечисленным закономерностям лампа накаливания может включаться прямо на сетевое напряжение.

Постоянный источник питания

Лампы накаливания, характеристики которых позволяют их использовать в бытовых целях, чаще всего питаются от постоянного источника электричества. Его еще принято считать ресурсом неограниченной мощности. Поэтому зачастую напряжение сети считается номинальным напряжением лампы накаливания.

Но стоит отметить, что довольно часто напряжение в сети и его номинальное значение несколько отличается. Поэтому чтобы улучшить эксплуатационные характеристики осветителей был разработан ГОСТ 2239-79. Он вводит 5 интервалов напряжения питания. Ему должны соответствовать применяемые в бытовых целях лампы накаливания.

Ограниченные источники питания

Лампы накаливания, характеристики которых рассчитаны для применения в специальных устройствах, могут питаться от ограниченных источников (батарея, аккумулятор, генератор и т. д.).

Их среднее фактическое напряжение не соответствует номинальному значению. Поэтому для ламп накаливания, питающихся от ограниченных источников тока, применяется такой показатель, как расчетное напряжение. Оно равняется среднему значению, при котором допускается эксплуатировать лампу накаливания.

Маркировка

Чтобы понимать, какой тип лампы представлен в продаже, была разработана специальная маркировка этих изделий. Чтобы правильно выбрать соответствующий тип устройства, следует ознакомиться с общепринятыми условными обозначениями.

Например, аргоновая биспиральная лампа накаливания 60 Вт, характеристики которой позволяют применять ее в бытовых целях, будет маркироваться, как Б235-245-60. Первая буква означает физические качества или особенности конструкции изделия. Если в маркировке есть вторая буква – это назначение лампы. Она может быть железнодорожной (Ж), самолетной (СМ), коммутаторной (КМ), автомобильной (А), прожекторной (ПЖ).

Первая цифра в маркировке обозначает напряжение и мощность. Второе числовое значение – доработка. Это позволяет правильно подобрать лампу для того или иного осветительного прибора.

Преимущества

Лампы накаливания и светодиодные, сравнительные характеристики которых сравнивают при покупке того или иного устройства, довольно различны. Преимуществом приборов с вольфрамовой нитью является их дешевая стоимость. Существует еще ряд особенностей, которыми лампы накаливания выгодно отличаются от светодиодных, люминесцентных источников света.

Представленные устройства, применяемые ранее, стабильно работают при низких температурах. Также они не боятся небольших скачков электричества в сети. Это позволяет эксплуатировать их довольно длительное время.

Если напряжение по каким-то причинам снижается, лампа накаливания все равно будет работать, хоть и с меньшей интенсивностью. Также такие приборы не боятся высокой влажности. Их легко подключать к сети, для этого не требуется никакого дополнительного оборудования.

Если лампа накаливания разобьется, в воздух не попадут опасные вещества (как это случается с энергосберегающими разновидностями осветителей). Поэтому они считаются более безопасными.

Недостатки

Однако и довольно существенные недостатки содержит характеристика ламп накаливания. Люминесцентных ламп, а также диодных разновидностей осветительных приборов сегодня применяется гораздо больше по нескольким причинам.

В первую очередь существенным минусом устройств с вольфрамовой нитью является низкий уровень световой отдачи. В спектре излучения преобладают желтые, красные оттенки. Это придает неестественности освещению.

В сравнении с новыми лампами, принцип накаливания характеризуется низким ресурсом работы. При отклонениях в номинальном напряжении сети он сокращается еще больше.

Колба лампы накаливания довольно хрупкая. Ее по этой причине применяют чаще всего с плафоном. А это дополнительно снижает степень интенсивности освещения внутри помещения.

Также лампы накаливания потребляют значительно больше электроэнергии. По сравнению с люминесцентными, светодиодными разновидностями это отклонение действительно впечатляет. Поэтому в целях экономии энергоресурсов следует выбирать новые разновидности устройств. Это способствует постепенному прекращению выпуска ламп накаливания.

fb.ru

• 
  Прожектора светодиодные мощные
• 
  Изолирующие накладки и колпаки
• 
  Закон ома параллельное и последовательное соединение
• 
  Степень защищенности ip
• 
  Испытание кабелей повышенным напряжением
• 
  Как определить ток
• 
  Вилка с плоскими контактами
• 
  Как бра подключить к розетке
• 
  Исполнение ip
• 
  Рейтинг морозильных камер по надежности
• 
  Гофры для кабеля размеры