Лампа накаливания или светодиодная лампа? Выбираем между сохранением зрения и экономичностью
Сложно о простом. Что может быть проще обычной лампы накаливания
При соприкосновении ламп с текстильными материалами их колба нагревается еще сильнее. Солома, касающаяся поверхности лампы мощностью 60 Вт, вспыхивает примерно через 67 минут. Отслужившие лампы накаливания не содержат вредных для окружающей среды веществ и могут утилизироваться как обычные бытовые отходы. Единственным ограничением является запрет на их переработку вместе с изделиями из стекла.
Продолжая посещать сайты проектов вы соглашаетесь с нашей Политикой в отношении файлов cookie Лампа накаливания или светодиодная лампа? Выбираем между сохранением зрения и экономичностью Пост опубликован в блогах iXBT. После того, как для освещения, повсеместно, стали использоваться сначала газоразрядные, а затем и светодиодные лампы, встал вопрос о том, какой тип ламп лучше, экономичнее, надежнее, безопаснее. Сегодня поговорим и лампах накаливания и светодиодных лампах. Как они устроены, их плюсы и минусы при использовании в качестве источника света для бытового освещения.
Каков максимальный кпд и средний срок службы лампы накаливания кратко
Вакуумные колбы сейчас используют только для ламп малой мощности. Неравномерное испарение материала нити приводит к возникновению истончённых участков с повышенным электрическим сопротивлением, что в свою очередь ведёт к ещё большему нагреву и испарению материала в таких местах. Лампа стала светить ярче за счет большей мощности самой спирали, а вследствие и большей световой отдачи. Выпускались варианты: КМ 6-50, КМ 12-90, КМ 24-35, КМ 24-90, КМ 48-50, КМ 60-50, где первое число означает рабочее напряжение в вольтах, второе — силу тока в миллиамперах; Фотолампа, перекальная лампа — разновидность лампы накаливания, предназначенная для работы в строго нормированном форсированном по напряжению режиме. Тепловая инерция нити накала Помните, мы говорили, что температура нити накала не может измениться мгновенно при включении тока через лампу? За что такие лампы, совершенно справедливо, критикуют.
Принцип действия, устройство, характеристики и КПД лампы накаливания
В отличие от современных ламп, лампы накаливания с угольными нитями при включении работали по обратному принципу — при нагревании их сопротивление уменьшалось, и свечение медленно нарастало. Возрастающая характеристика сопротивления нити накала при увеличении тока сопротивление растёт позволяет использовать лампу накаливания в качестве примитивного стабилизатора тока.
Ведутся разработки ламп с высокотемпературным люминофором, который при нагреве излучает видимый спектр. Самая массовая группа ламп накаливания, предназначенных для целей общего, местного и декоративного освещения. Наиболее массовыми являются свечеобразные колбы диаметром около 35 мм и сферические диаметром около 45 мм; лампы местного освещения, конструктивно аналогичные лампам общего назначения, но рассчитанные на низкое безопасное рабочее напряжение — 12, 24 или 36 42 В.
Область применения — ручные переносные светильники, а также светильники местного освещения в производственных помещениях на станках, верстаках и тому подобном, где возможен случайный бой лампы ; иллюминационные лампы, выпускаемые в окрашенных колбах.
Назначение — иллюминационные установки различных типов. Как правило, лампы этого вида имеют малую мощность 10—25 Вт. Окрашивание колб обычно производится за счёт нанесения на их внутреннюю поверхность слоя неорганического пигмента. Реже используются лампы с колбами, окрашенными снаружи цветными органическими лаками ; зеркальные лампы накаливания имеют колбу специальной формы, часть которой покрыта отражающим слоем тонкая плёнка термически распылённого алюминия.
Основное назначение зеркальных ЛН — локализованное местное освещение; сигнальные лампы используются в различных светосигнальных приборах средствах визуального отображения информации , например, в светофорах.
Чаще всего выпускаются в окрашенных колбах. В настоящее время вытесняются светодиодами; транспортные лампы — чрезвычайно широкая группа ламп, предназначенных для работы на различных транспортных средствах автомобилях, мотоциклах и тракторах, самолётах и вертолётах, локомотивах и вагонах железных дорог и метрополитенов, речных и морских судах.
Характерные особенности: высокая механическая прочность, вибростойкость, использование специальных цоколей, позволяющих быстро заменять лампы в стеснённых условиях и, в то же время, предотвращающих самопроизвольное выпадение ламп из патронов от вибрации.
Рассчитаны на питание от бортовой электрической сети транспортных средств 6—220 В ; прожекторные лампы обычно имеют большую мощность до 10 кВт, ранее выпускались лампы до 50 кВт и высокую световую отдачу. Спираль накала такой лампы обычно уложена за счёт особой конструкции и подвески в колбе более компактно для лучшей фокусировки; лампы для оптических приборов, к числу которых относятся и выпускавшиеся массово до конца XX века лампы для кинопроекционной техники, имеют компактно уложенные спирали, многие помещаются в колбы специальной формы.
Коммутаторная лампа накаливания 24 В, 35 мА Советские авиалампы на 27 В мощностью от 0,05 до 70 Вт Коммутаторные лампы — разновидность сигнальных ламп. Они служили индикаторами на коммутаторных панелях. Представляют собой узкие длинные миниатюрные лампы с гладкими параллельными контактами, что позволяет размещать их внутри кнопок и легко заменять.
Выпускались варианты: КМ 6-50, КМ 12-90, КМ 24-35, КМ 24-90, КМ 48-50, КМ 60-50, где первое число означает рабочее напряжение в вольтах, второе — силу тока в миллиамперах; Фотолампа, перекальная лампа — разновидность лампы накаливания, предназначенная для работы в строго нормированном форсированном по напряжению режиме. Как правило, имеют матированную колбу. В настоящее время XXI век практически вышли из употребления благодаря появлению более долговечных устройств сравнимой и более высокой эффективности.
При этом лампа работает с недокалом и имеет низкую цветовую температуру. Номинальное напряжение [8]. Проекционные лампы — для диа- и кинопроекторов. Имеют повышенную яркость и соответственно, повышенную температуру нити и уменьшенный срок службы ; обычно нить размещают так, чтобы светящаяся область образовала прямоугольник.
Двухнитевые лампы: в автомобиле — у лампы фары может быть одна нить для дальнего света, другая для ближнего, или, к примеру, в лампе заднего фонаря одна нить для габаритного огня, другая для стоп-сигнала. Лампы-фары широко применяются в современной автомобильной технике и уже достаточно давно в авиации. Благодаря малой толщине и массе нити подача на такую лампу напряжения, модулированного сигналом звукового диапазона частот до примерно 5 кГц , приводила к изменению яркости в соответствии с мгновенным напряжением сигнала [10].
В оргтехнике галогеновая лампа линейной формы неподвижно устанавливается внутри вращающегося металлического вала с тефлоновым покрытием, к которому прижимается бумага с нанесённым тонером. За счёт тепла, передающегося от вала, тонер расплавляется и впрессовывается в структуру бумаги. Лампы специального спектра излучения.
Применяются в разнообразной технике. Мигающие лампы. Цоколь лампочки накаливания общего назначения представляет собой цилиндр из металлического сплава с резьбой, служащий для вкручивания в патрон светильника и обеспечивающий электрический контакт с цепями питания. Наибольшее распространение получили цоколи трёх типоразмеров — Е14, Е27 и Е40. Цифры в обозначениях указывают на наружный диаметр резьбовой части. Цоколем Е14 оснащаются так называемые лампочки типа «миньон», использующиеся в бытовых декоративных светильниках и люстрах.
Е27 — самый распространённый вид цоколя под стандартные патроны бытовых и производственных светильников. Для оценки спектральных характеристик световых источников пользуются таким параметром, как цветовая температура. В соответствии с данной системой оценок, цветовая температура лампочек накаливания имеет следующее значение: лампочка 40 Вт — 2200 К; лампочка 60 Вт — 2680 К; лампочка 100 Вт с вакуумной колбой — 2800 К.
Для сравнения можно привести значения цветовых температур таких источников, как стеариновая свеча — 1500—2000 К, солнце в полдень — 5000 К. Более низкое значение цветовой температуры соответствует тёплым тонам с преобладанием жёлтого оттенка, высокой температурой обладают источники холодного свечения с оттенками голубизны.
Дело в том, что альтернативные источники света, появившиеся в последние годы светодиодные и уже исчезающие газоразрядные приборы обладают довольно неприятным холодным свечением. По большому счёту ситуацию пока не спасают различные люминофоры, придающие их свету более тёплые цветовые оттенки. Этот аргумент может перевесить даже потрясающую экономичность этих источников.
Добиться же некоторой экономии, имея лампы накаливания, поможет только регулятор освещения. Ну и последний фактор носит психологический характер. Переход на источники света, дороже традиционных в десять раз, и которые почти во столько же раз меньше потребляют электроэнергии, можно рассматривать как мини инвестицию.
Электрическая лампа
Так мгновенно распространяется энергия от маленького устройства, заливая светом все вокруг. Что же заставляет создавать такое мощное излучение? Вернее сказать, лампа появилась чуть позже, но эффект свечения платины и угольных стержней под действием электрической энергии уже пытались наблюдать.
Перед учеными возникло два сложных вопроса: нахождение материалов высокого сопротивления, способных раскаляться под воздействием тока до состояния излучения света; предотвращение быстрого сгорания материала в воздушной среде. Наиболее плодотворными в этой области стали исследования и изобретения русского ученого Александра Николаевича Лодыгина и американца Томаса Эдисона.
Лодыгин предложил использовать в качестве элемента накаливания угольные стержни, которые находились в герметичной колбе. Недостатком конструкции была сложность выкачки воздуха, остатки которого способствовали быстрому сгоранию стержней. Но все же его лампы горели несколько часов, а разработки и патенты стали основой для создания более долговечных устройств.
Американский ученый Томас Эдисон, ознакомившись с работами Лодыгина, сделал эффективную вакуумную колбу, в которую поместил угольную нить из бамбукового волокна. КПД лампы накаливания Эдисона был маленьким, хотя она могла работать до 1000 часов времени и получила практическое применение. Впоследствии вместо угольных элементов было предложено использовать тугоплавкие металлы. Нить из вольфрама, применяемая в современных лампах накаливания, также была запатентована Лодыгиным.
Устройство и принцип действия лампы Конструкция лампы накаливания принципиально не изменяется уже более сотни лет. Она включает в себя: Герметичную колбу, ограничивающую рабочее пространство и наполненную инертным газом. Цоколь, который имеет спиральную форму. Он служит для удержания лампы в патроне и электрического соединения ее с токоведущими частями. Проводники, ведущие ток от цоколя к спирали и удерживающие ее. Спираль накаливания, нагревание которой и создает излучение световой энергии.
Когда электрический ток проходит через спираль, она мгновенно нагревается до высочайших температур вплоть до 2700 градусов. Это обусловлено тем, что спираль имеет большое сопротивление току и на преодоление этого сопротивления расходуется много энергии, которая выделяется как тепло.
Тепло раскаляет металл вольфрам , и он начинает излучать фотоны света. Благодаря тому что колба не содержит кислород, в процессе нагрева не происходит окисление вольфрама, и он не перегорает.
Инертный газ удерживает частички раскаленного металла от испарения. Что такое КПД лампы накаливания Коэффициент полезного действия показывает, какой процент затраченной энергии преобразуется в полезную работу, а какой нет. Спиральные нити накала имеют более низкий процент этих потерь. КПД лампы накаливания напрямую зависит от температуры нагрева спирали. Неправильно думать, что увеличение мощности лампы 100, 200, 300 Вт ведет к увеличению КПД только потому, что повысилась яркость устройства.
Лампа стала светить ярче за счет большей мощности самой спирали, а вследствие и большей световой отдачи. Но затраты энергии также возросли. Разновидности ламп накаливания Лампы накаливания бывают различного конструктивного исполнения и функционального назначения. К ним относятся лампы бытового использования разной мощности, рассчитанные на сетевое напряжение в 220 В. Декоративного исполнения. Имеют нестандартные типы колб в виде свечей, сфер и других форм. Иллюминационного типа.
Маломощные лампы с цветным покрытием для создания красочных иллюминаций. Местного назначения. Устройства безопасного напряжения до 40 В. Применяют на производственных столах, для освещения рабочих мест станков. С зеркальным покрытием. Лампы, создающие направленный свет. Сигнального типа. Служат для работы в приборных панелях различных устройств. Для транспорта. Широкая линейка ламп повышенной износостойкости и надежности.
Характеризуются удобной конструкцией, предполагающей быструю замену. Для прожекторов. Лампы повышенной мощности, доходящей до 10 000 Вт. Для оптических устройств. Лампы для кинопроекторов и аналогичных устройств.
132 :: 133 :: 134 :: 135 :: 136 :: 137 :: 138 :: 139 :: 140