Применяемые лампы. Какие лампочки лучше поставить дома. Что такое цоколь

Современные технологии в освещении значительно расширили, но в тоже время и усложнили выбор лампочек для домашнего применения. Если раньше в 90% квартир кроме обычных лампочек накаливания от 40 до 100Вт мало что встречалось, то сегодня разновидностей и типов ламп освещения великое множество.

Купить в магазине нужный вид лампы для светильника не такая уж и простая задача.
Чего хочется от качественного освещения в первую очередь:

комфорта для глаз

экономии электроэнергии

безвредного использования

Вид цоколя

Перед покупкой лампочки в первую очередь важно определить необходимый тип цоколя. В большинстве бытовых осветительных приборах используется резьбовой цоколь двух видов:

Отличаются он соответственно диаметром. Цифры в обозначении и указывают его размер в миллиметрах. То есть Е-14=14мм, Е-27=27мм. Есть и переходники для светильников с одних ламп на другие.

Если плафоны у люстры маленькие, либо у светильника есть какая-то специфика, то используется штырьковый цоколь.

Он обозначается буквой G и цифрой, которая указывает на расстояние в миллиметрах между штырьками.
Самые распространенные это:

G5.3 – которые просто вставляются в разъем светильника
GU10 – сначала вставляются и затем проворачиваются на четверть оборота

В прожекторах используется цоколь R7S. Он может быть как для галогенных, так и для светодиодных ламп.

Мощность лампы подбирается исходя из ограничения осветительного прибора, в который он будет устанавливаться. Информация о виде цоколя и ограничении мощности применяемой лампы можно увидеть:

на коробке купленного светильника
на плафоне уже установленного
или на самой лампочке

Форма колбы

Следующее на что нужно обратить внимание – это форма и размер колбы.

Колба с резьбовым цоколем может иметь:

Грушевидные обозначаются номенклатурой – А55, А60; шариковые – буквой G. Цифры соответствуют диаметру.
Свечи маркируются латинской буквой – С.

Колба со штырьковым цоколем имеет форму:

маленькой капсулы
или плоского рефлектора

Нормы освещения

Яркость освещения – индивидуальное понятие. Однако принято считать, что на каждые 10м2 при высоте потолков 2,7м, необходима минимум освещенность в эквиваленте 100Вт.

Измеряется освещенность в люксах. Что это за единица? Простыми словами – когда 1 люмен освещает 1м2 площади помещения, то это и есть 1 люкс.

Для разных помещения нормы отличаются.

Зависит освещенность от многих параметров:

от расстояния до источника света
цвета окружающих стен
отражения светового потока от посторонних предметов

Освещенность очень легко замеряется при помощи привычных смартфонов. Достаточно скачать и установить специальную программу. Например – Люксметр (ссылка)

Правда такие программы и камеры телефонов обычно врут по сравнению с профессиональными приборами люксметрами. Но для бытовых нужд, этого более чем достаточно.

Лампы накаливания и галогенная лампочка

Классическим и самым недорогим по цене решением для освещения квартиры, является всем привычная лампа накаливания, либо ее галогенный вариант. В зависимости от вида цоколя – это самая доступная покупка. Лампы накаливания и галогенные лампочки дают комфортный теплый свет без мерцания и при этом не выделяют никаких вредных веществ.

Однако галогенные лампы не рекомендуется трогать руками за колбу. Поэтому они должны идти упакованными в отдельный пакетик.

Когда горит галогенка, она разогревается до очень высокой температуры. И если вы будете жирными руками касаться ее колбы, то на ней образуется остаточное напряжение. В результате этого, спираль в ней перегорит значительно быстрее, уменьшив тем самым срок ее службы.

Кроме того, они очень чувствительны к скачкам напряжения и часто из-за этого перегорают. Поэтому их ставят вместе с приспособлениями плавного запуска или подключают через диммеры.

Галогенные лампы в большинстве своем производятся для работы от однофазной сети с напряжением 220-230 Вольт. Но существуют и низковольтные на 12 Вольт, которые требуют подключения через трансформатор для соответствующего типа ламп.

Галогенка светит ярче чем обычная, примерно на 30%, а мощность потребляет ту же самую. Это достигается за счет того, что внутри нее содержится смесь инертных газов.

Кроме того, в процессе работы частички элементов вольфрама возвращаются обратно на нить накаливания. В обычной лампе происходит постепенное испарение с течением времени и оседание этих частиц на колбе. Лампочка тускнеет и работает вдвое меньше, чем галогенная.

Цветопередача и световой поток

Достоинством обычных ламп накаливания является хороший индекс цветопередачи. Что это такое?
Грубо говоря это показатель того, сколько в рассеиваемом потоке содержится света близкого к солнечному.

Например когда натриевые и ртутные лампы освещают ночные улицы, не совсем понятно каким цветом машины и одежда у людей. Так как у этих источников плохой индекс цветопередачи – в районе 30 или 40%. Если брать лампу накаливания, то здесь индекс уже более 90%.

Сейчас продажа и производство ламп накаливания мощность свыше 100Вт не разрешены в розничных магазинах. Это делается из соображений сохранности природных ресурсов и экономии электроэнергии.

Некоторые до сих пор ошибочно выбирают лампы ориентируясь по надписям мощности на упаковке. Запомните, что эта цифра говорит не о том, как ярко она светит, а только о том, сколько электроэнергии потребляет из сети.

Основной показатель здесь – световой поток, который измеряется в люменах. Именно на него и нужно обращать внимание при выборе.

Так как многие из нас ранее ориентировались на популярные мощности 40-60-100Вт, производители для современных экономных ламп всегда на упаковке или в каталогах указывают соответствие их мощности к мощности простой лампочки накаливания. Делается это исключительно для удобства вашего выбора.

Люминесцентные — энергосберегающие

Хорошим уровнем экономии энергии обладают люминесцентные лампы. Внутри них находится трубка из которой сделана колба, покрытая порошком люминофором. Это обеспечивает свечение в 5 раз ярче, чем лампы накаливания при той же самой мощности.

Люминесцентные не очень экологичны из-за напыления ртути и люминофора внутри. Поэтому требуют бережной утилизации через определенные организации и контейнеры приема использованных лампочек и батареек.

Также они подвержены эффекту мерцания. Проверить это легко, достаточно посмотреть их свечение на дисплее через камеру смартфона. Именно из-за этой причины не желательно размещать такие лампочки в жилых помещениях где вы постоянно находитесь.

Светодиодные

Светодиодные лампы и светильники разных форм и конструкций широко применяются в различных сферах жизни.

Их преимущества:

устойчивость к температурным перегрузкам
незначительное влияние на перепады напряжения
простота сборки и использования
высока надежность при механических нагрузках. Минимальный риск, что она разобьется при падении.

Светодиодные лампы в процессе работы очень слабо нагреваются и поэтому имеют пластиковый легкий корпус. Благодаря этому они могут применяться там, где другие устанавливать нельзя. Например, в натяжных потолках.

Экономия электроэнергии у светодиодов более значительная чем у люминисцентных и энергосберегающих. Они потребляют примерно в 8-10 раз меньше, чем лампы накаливания.

Если грубо взять усредненные параметры по мощности и световому потоку, то можно получить такие данные:

Эти результаты примерные и в реалии всегда будут отличаться, так как многое напрямую зависит от уровня напряжения, марки производителя и множества других параметров.

Например в США, в одной пожарной части до сих пор горит обычная лампочка накаливания, которой уже больше 100 лет. Был создан даже специальный сайт, где через web камеру, в режиме онлайн, можно понаблюдать за ней.

Все ждут, когда же она сгорит, чтобы зафиксировать этот исторический момент. Посмотреть можно .

Световой поток

Чтобы не искать непонятные цифры и быстро отличить величину светового потока, производители зачастую на упаковке наносят наглядные цветовые обозначения:

Именно это и является ее особенностью и преимуществом, которое широко используется в открытых светильниках.

Например, если речь идет о хрустальных люстрах, то при использовании в ней обыкновенной светодиодной лампы, из-за ее матовой поверхности хрусталь ”играть” и переливаться не будет. Он блестит и отражает свет только при направленном луче.

В этом случае люстра смотрится не очень богато. Применение в них филаментных, раскрывает все преимущества и всю красоту такого светильника.

Это все основные виды ламп освещения широко применяемые в квартире и жилом доме. Выбирайте необходимый вам вариант согласно вышеприведенных характеристик и рекомендаций, и обустраивайте свое жилище правильно и с комфортом.

Каждый современный дом оснащён лампами. Несмотря на это, разбираются в них единицы.

Знание осветительных приборов помогает правильно выбрать, установить и эксплуатировать их, потому важно знать об освещении больше и понимать, чем различаются лампы для освещения.

Основные характеристики

Чтобы перейти к рассмотрению отдельных видов ламп, нужно познакомиться с их характеристиками. На характеристики смотрят, когда планируют освещение в помещении. От них зависит будет ли оно освещено полностью, какую цветовую температуру будет иметь свет и тому подобное.

Светоотдача и коэффициент цветопередачи

От светоотдачи будет зависеть, сколько люмен выпускает источник света с мощностью 1 Ватт. Например, лампа накаливания со светоотдачей 10 лм/Вт при мощности 10 Вт будет светить в 10 раз хуже, чем галогенная с 100 лм/Вт.

Лампы с большим значением этого коэффициента испускают свет более естественный, чем с низким. Потому свет от первых ламп будет выглядеть ярче и чётче, как от солнца.

Цветовая температура

Она влияет на то, какой оттенок будут иметь предметы, на которые падает свет. Измеряется в градусах Кельвина. Часто используются шкалы от 1800 до 6600. Чем больше значение, тем холоднее кажется предмет. Например, белый предмет при освещении холодным источником света будет выглядеть синеватым, а при освещении «тёплым» - желтоватым.

Не существует оптимальной температуры света. Каждая температура подходит для отдельного случая:

Виды ламп освещения

Перед покупкой лампы необходимо обращать внимание не только на её характеристики, но и на вид, к которому она относится. От этого зависит, будет ли источник света шуметь, испускать вредные вещества, срок её службы и подобные важные особенности.

Такой источник света был изобретён самым первым. Суть его работы заключается в накаливании вольфрамовой нити. Этот вид ламп может использоваться в стационарных и в портативных устройствах. Осветительные приборы этого вида делятся на три группы в зависимости от состава газа: вакуумные, галогенные и вольфрамовые.

Вакуумные лампочки

Принцип работы в том, что вольфрамовая нить, помещённая в вакуумную колбу, накаляется с помощью электричества. Накалённая нить хорошо светится и распространяет свет. В стационарных приборах работает от напряжения 220 В, а в переносных - от 12, 24, 36 В.

Лампы накаливания отличаются друг от друга размером цоколя в зависимости от использования:

для карманных фонариков - 10 мм;
для фонариков средней величины - 14 мм;
стандартный - относится к видам лампочек для дома, 27 мм;
для наружного освещения - 40 мм.

Найти диаметр лампы можно в маркировке после буквы «Е».

Плюсы:

Широкая область применения.
Доступность.
Простота в использовании.
Цена.

Минусы:

Маленький КПД.
Короткий срок службы (до 1 тыс. часов).
Выделение тепла (пластиковые и деревянные конструкции могут воспламениться).

При выборе такой лампы помните, что чем больше мощность, тем меньше прослужит источник света. Поэтому если необходимо осветить большую поверхность или нужен яркий источник света, то этот вариант подойдёт, но прослужит недолго.

Криптоновые

Эти лампы отличаются тем, что в капсулу добавлен инертный газ криптон. Служат в два раза больше, но стоят при этом в четыре раза дороже. Имеют более компактный размер. По остальным характеристикам почти не отличаются от вакуумных.

Галогенные

В этих лампах в колбах находятся пары галогенов. Использование этого газа позволяет увеличить время работы до 2000−4000 часов. Важно отметить, что у них более высокая светоотдача. Учитывая это и их малый размер, лампы можно использовать в гипсокартонных конструкциях (например, в подвесных потолках).

При установке нужно помнить, что световая лампа чувствительна к загрязнению, например, к жиру. Поэтому нельзя допускать его попадание на поверхность осветительного прибора. Из-за этого следует проводить его установку в перчатках.

Если выбор пал на галогеновые источники света, то постарайтесь найти новый тип с инфракрасным покрытием. Оно пропускает видимый свет и отражает тепловое излучение. Такие осветительные приборы потребляют меньше электроэнергии и имеют повышенный срок службы.

Газоразрядные

Принцип работы заключается в том, что электрический разряд проходит через газ, заполняющий трубку. Полость трубки герметично запаяна, и в ней могут содержаться различные вещества, от которых зависит вид ламп:

Ртуть (ртутные).
Неон (неоновые), ксенон (ксеноновые), аргон (аргоновые) и так далее.
Натрий (натриевые).

При выборе этого вида осветительных приборов обращайте внимание на наличие пускорегулирующего механизма, который запускает процесс свечения. Суть в том, что он не всегда встроен и его иногда приходится докупать отдельно.

Ртутные

Такие лампы токсичны и после окончания срока службы должны утилизироваться в специальных пунктах приёма. С 2020 года производство, экспорт и импорт некоторых видов ртутьсодержащей продукции будут запрещены.

Это говорит о том, что использовать ртутные осветительные приборы нужно с осторожностью. Так, дуговая ртутная люминесцентная лампа не должна использоваться в плохо проветриваемых помещениях, где работают или долгое время находятся люди. Им находится применение на промышленных участках с автоматизацией производства и в уличном освещении.

Помимо этого, ртутные лампы долго включаются. В условиях сильного холода время включения может достигать 15 минут. При кратковременном отключении электроэнергии это время придётся выжидать ещё раз.

Люминесцентные

Если вы не знаете, как называются длинные лампы, то это они. Их также называют лампами дневного света. Характеристики указываются в маркировке. Буквы означают оттенок света:

ЛБ - белый;
ЛД - дневной;
ЛЕ - естественный;
ЛХБ - холодный белый;
ЛТБ - теплый белый.

Следующая за буквами цифра обозначает степень цветопередачи от 6 до 9. От этого числа будет зависеть, насколько естественно выглядят предметы, на которые падает свет. Дальше идут две цифры, показывающие цветовую температуру элементов освещения. К этому числу нужно добавить два нуля, чтобы получить температуру в Кельвинах.

Установка производится с помощью G-цоколя. Он напоминает розетку, в которую вставляется два штыря баллона. Легко ошибиться при подборе нужной лампы к цоколю, поэтому перед покупкой сверяйте вид крепления.

К положительным качествам таких ламп можно отнести долгий срок службы и естественный свет, похожий на солнечный. Минусы заключаются в том, что во время работы люминесцентные осветительные приборы сильно шумят. Такие приборы менее токсичны, чем ртутные, но их всё равно необходимо утилизировать в специальных пунктах приёма. От количества включений зависит срок службы, поэтому лучше лишний раз обойтись без света, чем ждать долгого включения.

Натриевые

Как видно из названия, их работа основывается на использовании паров натрия. Это приводит к тому, что свет от таких источников освещения кажется желтоватым. По этой причине их используют в местах, где нет необходимости в хорошей цветопередаче. Цветопередача таких ламп варьируется от 39 до 59.

Их можно встретить в уличном освещении, при подсветке мостов, различных строений и так далее. Неочевидным использованием таких ламп является освещение растений зимой. Это возможно благодаря мощности от 50 до 100 Вт.

Стоят такие лампы от 200 рублей, а прослужат около 30 тыс. часов. Именно по этой причине их используют для освещения улиц, несмотря на низкую светопередачу.

Ксеноновые

В отличие от предыдущего варианта имеют высокую цветопередачу. Помимо этого, есть возможность гибкой настройки яркости. Это делает их незаменимыми источниками света в проекторах, фотовспышках, автомобильных фарах и подобных осветительных приборов.

Ксеноновые лампы изготавливаются для определённой цели. В зависимости от этого стоимость может составлять несколько сотен или несколько тысяч рублей. От цены зависит световая температура, которая варьируется от 3 000 до 12 000 К, и срок службы, который может достигать 3 тыс. часов.

Светодиодные лампы (LED)

Дорогие лампы, которые полностью оправдывают свою стоимость. Они требуют мало электроэнергии и служат от 30 000 до 50 000 часов. Оптимально использовать для освещения улиц и в помещениях, где часто бывают люди, например, в подъездах с датчиками движения.

Они не испускают вредных веществ, имеют маленькие габариты, почти не нагреваются и устойчивы к механическому воздействию. Это делает их оптимальным выбором для любого случая.

К минусам помимо стоимости можно отнести то, что свет, который от них исходит, узконаправлен, а через значительных срок службы светодиоды выгорают, что приводит к значительному снижению яркости.

Если выбирать источник освещения, не ознакомившись с их характеристиками, можно потратить большую сумму и не получить желаемого результата. А если серьёзно подойти к выбору, можно не только сэкономить, но и полностью удовлетворить свои потребности.

Содержание:

Освещение по праву считается одним из наиболее важных элементов любого современного помещения. Кроме основного назначения, осветительные приборы выполняют декоративную функцию в составе других элементов интерьера. Поэтому для того чтобы правильно и рационально использовать светильники, нужно иметь представление, какие бывают виды ламп освещения, каковы их технические характеристики и возможности. Они отличаются природой света и условиями эксплуатации. Общими элементами и параметрами являются , мощность и светоотдача, которые служат основными критериями при выборе необходимой лампы.

Лампы накаливания

В конструкцию всех лампочек накаливания входит цоколь, вакуумная стеклянная колба или баллон, а также нити накаливания, производящие световое излучение. На цоколе располагается предохранитель и контакты.

Для изготовления спиральных нитей накаливания применяются вольфрамовые сплавы. Они могут легко выдержать значение рабочей температуры горения в пределах 3200 0 С. Чтобы исключить мгновенное перегорание нити, колбы всех современных ламп накаливания заполняются аргоном или другим инертным газом.

Лампочки накаливания отличаются очень простым принципом действия. Через проводник с малым сечением и низкой проводимостью, являющийся нитью накаливания, пропускается электрический ток. Под действием тока спираль начинает разогреваться, а затем начинает светиться.

Данный тип лампочек и в настоящее время широко применяется в быту, на производстве и в других областях, в основном из-за своей низкой стоимости, простоты монтажа и практически мгновенного получения желаемой светоотдачи. Однако такие лампочки имеют несколько серьезных недостатков:

Они обладают очень низким КПД, не превышающим 2-3% от количества потребленной энергии. Остальная часть электричества преобразуется в тепловую энергию.
Представляет определенную опасность в противопожарном отношении.
Короткий срок службы, составляющий от 500 до 1500 часов.

Светодиодные лампы

Все более широкую популярность приобретают светодиодные лампы, относящиеся к высокотехнологичной продукции. По своей сути каждый светодиод является обычным полупроводником, энергия которого частично сбрасывается в p-n-переходе в виде фотонов, представляющих собой видимый свет.

Данный тип лампочек обладает превосходными техническими характеристиками. Они во много раз превосходят все параметры обычных ламп накаливания, в том числе и в вопросах энергопотребления. Светодиодная лампа потребляет электроэнергии в 10 раз меньше, чем лампа накаливания. Максимальный срок службы реально составляет от 3 до 5 лет. В конструкции отсутствует ртуть, в связи с чем эти светильники отличаются безопасностью и простотой утилизации.

В качестве недостатков следует отметить очень высокую стоимость этих приборов и невозможность широкого применения в домашних условиях. Отсутствие рассеянного света требует использования большего количества светодиодных светильников.

Особенности галогенных ламп

Данный тип осветительных приборов очень похож на лампы накаливания и почти ничем не отличается от них. Иногда встречаются конструктивные особенности, но принцип работы у них один и тот же. Основным отличием является наличие в баллоне газового состава.

Помимо инертного газа в вакуумную колбу добавляется фтор, хлор, бром или йод. Это дает возможность повысить температуру нити накаливания и одновременно уменьшить испарение вольфрама. В результате, происходит существенное повышение температуры нагрева стекла, поэтому для его изготовления используется кварцевый материал. На кварцевое стекло наносится специальное покрытие, препятствующее ультрафиолетовому излучению. Галогенным лампочкам противопоказаны загрязнения колбы, в противном случае они очень быстро перегорают. Нельзя касаться баллона незащищенной рукой.

К основным преимуществам галогенных ламп можно отнести стабильный свет и повышенную яркость, а также улучшенную цветопередачу. Комбинация химических элементов позволяет добиться различных оттенков излучаемого света. Эти лампочки обладают компактными размерами и увеличенным сроком эксплуатации.

Типы и конструкции галогенных ламп:

Линейные, со спиральной нитью накаливания. Кварцевая трубка прозрачная. Они отличаются двухцокольной конструкцией, повышенной прочностью держателей нити и применяются для освещения поверхностей. Наибольшим спросом пользуются лампы, мощностью до 500 Вт.
Капсульные светильники, отличающиеся наиболее компактными размерами. Они не нуждаются в защитном стекле и внешних отражателях, уже напыленных на заднюю стенку. Используются в качестве освещения рекламы и торговой подсветки.
Лампочки с низким напряжением и алюминиевым отражателем. Применяются для общего освещения и декора подвесных потолков.
Лампы, в конструкцию которых входит параболический стеклянный отражатель, покрытый слоем алюминия. Лицевая сторона поверхности стекла слегка рифленая, за счет чего создается немного искрящий свет. При наружном использовании требуется защита от влаги.

Обычные галогеновые лампы работают непосредственно от электрической сети. Они оборудованы стандартными резьбовыми цоколями. В этих лампочках со временем не теряется яркость, а в целом получается яркий, насыщенный, ровный свет, по спектру приближающийся к солнечному. Некоторые виды ламп могут работать совместно с .

Существенным недостатком галогенных ламп является реальная возможность их досрочного перегорания под действием перепадов напряжения. Кроме того, колба лампы в процессе работы достигает очень высокой температуры, что может привести к ее взрыву. Эксплуатация галогеновых лампочек не требует каких-либо специальных знаний и навыков. Вполне достаточно поддерживать в чистоте колбу и осветительный прибор будет работать очень долго.

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ)

Компактные люминесцентные лампы, появившиеся на рынке, оказались настоящим прорывом в светотехнике. В их конструкции был ликвидирован основной недостаток старых люминесцентных ламп - большие размеры и отсутствие стандартных нарезных патронов и цоколей. В новых моделях все эти недостатки были полностью ликвидированы. Пускорегулирующая аппаратура расположилась в цоколе, а длинная трубка приняла разнообразные компактные конфигурации, преимущественно спиральные. Кроме того, все КЛЛ различаются между собой по мощности и другим параметрам.

Для компактных моделей отпала необходимость в электронном балласте. КЛЛ заменили не только старые длинные лампы, но и обыкновенные лампочки накаливания.

К недостаткам этих изделий можно отнести наличие ртутных соединений, в связи с чем требуется специальная утилизация. КЛЛ плохо переносят частые включения и выключения, при использовании индикатора подсветки в выключателе, они начинают мерцать. Они отличаются продолжительным временем запуска, и неустойчивой работой при низких температурах. Свет этих ламп пока еще далек от естественного и создает нагрузку на зрение. Тем не менее, компактные люминесцентные лампы достаточно экономичные и при постоянном использовании позволяют существенно снизить затраты на электроэнергию.

Виды обычных люминесцентных ламп

Несмотря на появление компактных моделей, обычные люминесцентные лампы до сих пор пользуются широкой популярностью и применяются во многих областях.

Принцип действия этих приборов имеет существенные отличия от лампочек накаливания. Вольфрамовую нить заменяют пары ртути, находящиеся в стеклянной колбе и горящие под действием электрического тока. Получаемый свет является практически невидимым, поскольку его излучение происходит в ультрафиолете. В свою очередь, именно ультрафиолет воздействует на люминофор, покрывающий стенки стеклянной трубки, и производящий видимое свечение.

Рассматривая основные виды ламп освещения, следует отметить, что люминесцентные модели отличаются низкой рабочей температурой. Благодаря большой поверхности свечения стало возможным создание ровного рассеянного света. По этой причине они получили свое второе название - лампы дневного света, под которым известны широким массам потребителей. По сроку эксплуатации они почти в 10 раз превосходят традиционные лампочки накаливания.

Люминесцентные лампы невозможно напрямую подключить к электросети. Это является их серьезным недостатком. Для подключения обязательно требуется , а также стартер, запускающий лампу в момент включения.

Свет – основа жизни. Потому что благодаря ему существует фотосинтез – базовый процесс появления органики. В жизни людей свет также очень важен. Но день сменяется ночью. И чтобы эффективно преодолеть эту закономерность, была изобретена электрическая лампа. Со временем различные виды электрических ламп прочно вошли в нашу жизнь.

Первые электрические лампочки

Первые лампы освещения появились в конце девятнадцатого века. Для получения света было использовано сопротивление металла. Эти лампы накаливания, название которых связано с принципом работы, функционируют следующим образом.

В них электрический ток нагревает металл до высокой температуры. По мере увеличения температуры металл сначала приобретает темно-красный цвет, но при ее дальнейшем росте он желтеет, а затем белеет. При этом видимого света становится все больше и больше. Для получения максимально высокой температуры и наибольшего количества света лампы накаливания снабжены колбой, из которой откачан воздух.

Для применения в лампочке наиболее эффективной формой металлического проводника является спираль. Она позволяет уменьшить место, занимаемое проводником. Но чтобы достичь наиболее высокой температуры, необходимы особые свойства металла. Он должен быть максимально тугоплавким. По этой причине изготавливаются из вольфрама.

Несмотря на то, что уже прошло более ста лет с появления первой электрической лампочки и появились новые разновидности ламп, принцип получения света путем простого нагрева вольфрамовой спирали до сих пор востребован.

Современные лампы, работающие по принципу накаливания спирали, весьма разнообразны по своим размерам и мощности. Их главное преимущество – минимальная себестоимость, основанная на простом устройстве. При включении этих лампочек сразу же достигается максимальная освещенность пространства. Они могут работать в широком диапазоне температур. По этим причинам лампочки накаливания – основные осветительные приборы в системах аварийного освещения. Несмотря на разнообразные формы и размеры, все они устроены одинаково.

Принцип излучения света раскаленной вольфрамовой спиралью усовершенствовался, воплотившись в галогенных лампочках. Если обычная лампочка имеет ограниченный ресурс из-за испарения вольфрама, в галогенных лампочках этот недостаток устранен благодаря использованию галогенных соединений-восстановителей. Они позволили увеличить температуру спирали и, соответственно, яркость лампочки. При этом ресурс ее также вырос.

Но нагрев и связанное с этим тепло, в большом количестве излучаемое раскаленной спиралью, также увеличились. Чтобы получить больший световой поток от лампочки при меньшей температуре и расходе электрической энергии, надо изменить принцип создания света.

Люминесцентные лампы

Свет в виде люминесценции был открыт в конце девятнадцатого века. Тогда обнаружили, что слабый электрический ток в разреженном газе с давлением менее 100 Па вызывает его свечение. Это явление назвали тлеющим разрядом.

Причем состав света для каждого газа получается разный. У паров ртути наблюдалось совсем незначительное свечение. Такой эффект происходит потому, что наибольшую силу излучение имеет в ультрафиолетовом спектре. Энергия его велика и заметно воздействует на различные вещества. Некоторые из них от воздействия ультрафиолета излучают видимый свет. Эти вещества называются люминофорами.

Стало возможным создать новые виды осветительных ламп – люминесцентные лампочки. Их производство началось в 1938 году и существует до нашего времени. Обычные люминесцентные лампы имеют вид длинных стеклянных трубок белого цвета. Они стали частью дизайна потолков многих офисов и промышленных помещений.

Трубчатая колба изнутри покрыта белым порошком люминофора. Чтобы люминесцентная лампочка нормально функционировала, необходимо ограничить ток через нее. С этой целью используется так называемый балласт в виде дросселя или инверторный.

Современные типы ламп чаще снабжаются инверторными балластами. Они существенно улучшают основные характеристики ламп. Вместе с мощными высоковольтными транзисторами появились новые типы ламп освещения – энергосберегающие лампочки. В них трубчатая колба изогнута в компактную конструкцию, уменьшающую максимальные размеры до минимума. Для ознакомления с тем, какие бывают энергосберегающие лампочки на рынке, предложено изображение ниже.

Газоразрядные лампы

Яркость и потребляемая мощность – две важнейшие характеристики ламп освещения. Они определяют поиск технических решений, чтобы создать новые виды ламп освещения с лучшими параметрами. Принцип создания света в люминесцентной лампе требует большой поверхности люминофора для увеличения светового потока. Он достаточен для использования в бытовых и офисных помещениях. Но как мощный компактный источник света не пригоден. По этой причине была изобретена газоразрядная лампа высокого давления.

В ней тлеющий разряд возникает лишь сразу после включения. Затем давление внутри колбы возрастает одновременно с увеличением силы тока в лампе. Возникающая в газе дуга является источником мощного излучения. Это излучение используется по-разному в зависимости от состава газа. Разряд в парах ртути при высоком давлении порядка 100 кПа дает много как видимого света, так и ультрафиолетового излучения.

Но видимый свет имеет оттенок синего цвета. Люди и предметы при таком освещении неприятно выглядят. Для коррекции цветопередачи источник света – горелка из кварцевого стекла – окружается колбой с покрытием люминофором. Получается лампа, которая называется ДРЛ – дуговая ртутная люминесцентная. Эти лампы широко применялись для уличного освещения.

Но колба с люминофором увеличивает себестоимость источника света. Преобразование ультрафиолета в видимый свет с применением люминофора имеет тенденции к ухудшению со временем. От осыпавшегося люминофора мутнеет кварцевое стекло. Цветопередача даже с люминофором оставляет желать лучшего. В силу перечисленных причин ДРЛ были вытеснены в уличном освещении натриевыми лампами. Они устроены функционально точно так же. Но вместо паров ртути используются пары натрия.

Колба прозрачна, а горелка изготовлена из специальных материалов, более тугоплавких, чем кварцевое стекло. Свет охватывает желтые цвета спектра, которые лучше всего воспринимает человеческое зрение. Поэтому натриевые лампы выглядят ярче, чем ДРЛ такой же мощности.

Их широко применяют как наиболее современные и выносливые источники света не только для уличного освещения, но и в сельском хозяйстве для теплиц и помещений птицеводческого и животноводческого комплексов. Но главным ограничителем применения натриевых ламп является их неправильная цветопередача из-за узкого спектра излучения.

Среди газоразрядных ламп наиболее правильная цветопередача у сверхвысокого давления и ксеноновых ламп. Лампа ДРШ – дуговая ртутная шаровая – это горелка специальной формы из кварцевого стекла. Форма в виде шара придает колбе наибольшую прочность. Это необходимо из-за давления внутри колбы, которое может быть больше 1 МПа. Из-за большого давления и температуры пары ртути излучают более широкий спектр. Но при этом лампа взрывоопасна, а в ее спектре много ультрафиолета.

Существенным недостатком ДРЛ, ДРШ и натриевых ламп высокого давления является использование металла для получения паров. По этой причине лампы долго запускаются, а после погасания не могут сразу зажечься из-за большого давления в колбе. Чтобы лампу зажечь, необходим балласт специальной конструкции.

Из газоразрядных ламп, получивших распространение в связи с развитием полупроводниковых приборов, выделяются ксеноновые лампы как источники, наиболее близкие к естественному свету. Они применяются в фотовспышках, автомобильных фарах, проекторах кинотеатров и мощных осветителях. Среди них также есть модели высокого и сверхвысокого давления. Это самые мощные современные источники качественного света.

Настоящая революция на рынке светотехники произошла после появления синих и ультрафиолетовых светодиодов. Стало возможным использовать светодиодное освещение и изготавливать лампочки для этих целей. На сегодняшний день они являются наиболее эффективными источниками света для бытовых светильников. Их конструкция основана на использовании отдельных светящихся кристаллов. Причем сам кристалл излучает синий спектр, в том числе ультрафиолет. А видимый белый свет с тем или иным оттенком создает люминофор. Точно так же, как и в люминесцентной лампе.

Светодиодные лампочки

Светодиод всегда излучает свет в одну сторону. Эта особенность определяется его расположением на подложке. Направленность света в светодиодных лампочках зависит от геометрии расположения излучателей света. С учетом этого надо выбирать лампочку для светильника или люстры. Более новыми конструктивными разновидностями являются филаментные лампочки. Они имитируют лампочки накаливания и создают свет, наиболее равномерно направленный во все стороны.

В них применены микросхемы в виде нитей. Нить на самом деле – это узкая сапфировая лента-подложка. На ней сформированы кристаллы и резисторы по аналогии со светодиодной лентой. Эти лампочки идеально подходят для различных светильников с дизайном, адаптированным под лампочки накаливания. Питает светодиодную лампочку электронный балласт, аналогичный тому, который применен в энергосберегающей лампочке.

Чтобы сравнить разные виды лампочек по основным характеристикам, далее приведены таблица и иллюстрация. Они наглядно показывают преимущества светодиодных ламп. Несмотря на более высокую цену, эти источники света окупаются сполна.

Таблица основных характеристик различных видов ламп

Для уличного освещения в населенных пунктах сейчас применяются энергоэффективные светильники с герметичными отражателями. На автомагистралях и на крупных автострадах применяют зачастую рефлекторное освещение с отражающей поверхностью внутри светильника, что позволяет создавать мощные потоки направленного света. Для второстепенных же дорог одинаково подходит и рефлекторное и рассеянное освещение.

Самые мощные фонари, мощностью от 250 до 400 Вт, устанавливают на автострадах, для освещения второстепенных дорог служат менее мощные — 70 — 250 Вт, а для пешеходных тротуаров и парковых зон достаточно освещения рассеянного с мощностью ламп от 40 до 125 Вт. Светильники уличного освещения в населенных пунктах имеют плафоны различной формы: для парков это шары и цилиндры, для широких улиц — направленные прожекторы и т.д.

Лампы в этих осветительных приборах в основном газоразрядные различных видов. Именно газоразрядные лампы считаются наиболее энергоэффективными и потому являются экономически выгодными. Газоразрядные лампы стали своего рода стандартом для уличного освещения.

Несмотря на мерцание света и шум своих пускорегулирующих аппаратов, экономический эффект от применения газоразрядных ламп весьма выразителен, от того они и являются стандартом до сих пор. При этом свет газоразрядных ламп достаточно ярок и стабилен на протяжении всего срока их службы. Цвет может быть разным — от желтого до белого.

Лампы относительно компактны, создают интенсивные световые пучки посредством разрядной дуги, при этом рабочее положение может быть любым — от горизонтального до вертикального — в этом одно из достоинств газоразрядных ламп, применяемых для уличного освещения.

Газоразрядные лампы имеют свои особенности. Им требуется прогрев прежде чем выйти на полную мощность. Обязательно наличие защитного стекла на светильнике. Необходим, конечно, и зажигательный блок с так называемым балластом. Непременно устанавливают и токовые предохранители. Применение пускорегулирующей аппаратуры позволяет избежать неисправностей из-за скачков напряжения питания.

Несмотря на все эти особенности, газоразрядные лампы до сих пор не теряют актуальности. Так, газоразрядные лампы находят применение для уличного освещения, для освещения площадей, магистралей, туннелей, аэродромов и т. д. Справедливости ради отметим, что и в декоративном освещении газоразрядные лампы заняли достойное место, например для изготовления художественной подсветки зданий.

К преимуществам газоразрядных ламп относятся: стабильный ровный свет на протяжении всего срока службы, высокая энергоэффективность и низкие эксплуатационные затраты, продолжительный срок службы по сравнению с уходящими в прошлое лампами накаливания и с , а также наличие защиты от ультрафиолетовой части спектра. Так, ртутные ДРЛ, натриевые ДНАТ и металлогалогенные ДРИ - газоразрядные лампы и применяются сегодня чаще всего в уличном освещении.

ДРЛ - ртутные дуговые лампы высокого давления, ДРИ - ртутные дуговые металлогалогенные лампы, а также ДНАТ - газоразрядные натриевые лампы высокого и низкого давления — все эти лампы работают на принципе газового разряда в парах ртути или натрия, который и служит источником свет. Ртутные лампы применяются больше других, однако постепенно они заменяются на натриевые лампы, которые более экологически безопасны.

Лампы ДРЛ обладают высоким качеством цветопередачи, надежны и не требуют техобслуживания. Внутри находятся пары ртути под давлением до 105 Па. Стеклянный баллон с цоколем содержит расположенную внутри ртутно-кварцевую трубку, внутри которой аргон и ртуть. Электрический разряд в парах создает световое излучение, при этом 40% приходится на ультрафиолет.

Люминофор, которым покрыта изнутри колба лампы, позволяет преобразовать ультрафиолет в видимый свет. Открытые территории традиционно освещаются лампами ДРЛ. Светоотдача ламп ДРЛ достигает 60 люмен на ватт.

Лампы ДРИ также относятся к газоразрядным. Ртуть и различные добавки типа бромидов и иодидов позволяют достичь высокой световой отдачи, которая достигает 95 люмен на ватт и выше. Металлогалогенные лампы обладают превосходной цветопередачей. Ровный белый свет с различной цветовой температурой — это про металлогалогенные лампы.

Цилиндрическая или эллипсоидная колба внутри имеет гарелку как и в ртутных дуговых лампах, только здесь разряд происходит в парах металлов и йодидов. Срок службы металлогалогенной лампы достигает 10000 часов.

Различный состав смесей, наполняющих колбу, позволяет получать различную цветовую температуру и даже отличные от белого цвета, например зеленый или фиолетовый, что бывает важно для того чтобы подчеркнуть архитектурную составляющую улицы.

Уличное освещение, освещение крупных коммерческих объектов — вот области частого применения металлгалогенных ламп, мощность которых может достигать 250 Вт, при соизмеримости освещенности с 1 кВт прожектором. Металлгалогенные лампы дороже ртутных дуговых высокого давления (ДРЛ).

Отличаются ярко-оранжевым светом, характерным для газового разряда в парах натрия. Натриевые лампы также как и металлогалогенные заменяют собой лампы ртутные. Натриевые — одни из наиболее энергоэффективных ламп, у них самая высокая светоотдача среди газоразрядных — до 200 люмен на ватт.

Недостаток натриевых ламп — они хуже светят в холодное время года, а натриевые лампы высокого давления содержат внутри соединения натрия и ртути, поэтому экологический аспект не так однозначен.

Натриевые лампы низкого давления НЛНД и натриевые лампы высокого давления НЛВД отличаются между собой. Лампы низкого давления НЛНД на 30% лучше по светоотдаче чем лампы высокого давления, и именно они чаще всего применяются в освещении улиц в теплых регионах, просто идеально подходят, поскольку их ровный желтый цвет комфортен для человеческого глаза, хотя цветопередача не достаточно близка к естественной.

Лампы же высокого давления НЛВД отличаются высоким КПД, но уступают, как отмечалось выше, по светоотдаче, лампам низкого давления. Поэтому лампы высокого давления больше применимы для спортзалов, производственных комплексов и всего в таком духе. Максимальная светоотдача 130-150 люмен на ватт. Тем не менее, их свет тоже комфортен для человеческого глаза, и применение различных люминофоров позволяет менять цветопередачу в сторону ближе к естественной, как у солнечного света.

За последние годы наиболее перспективными оказываются . Они сравнимы по экономичности и светоотдаче с натриевыми лампами низкого давления, а цвет света может быть любым. Химический состав полупроводящей основы может быть разным, и меняя его можно получить монохромотический свет любого цвета и световой температуры. По сравнению с газоразрядными лампами, светодиоды экологически безопасны, их утилизация не так специфична как для ламп содержащих ртуть. Срок службы светодиодов сильно превосходит газоразрядные лампы — до 100000 часов.

Светодиодные светильники для освещения улиц и автодорог работают сегодня в США, всюду в Китае, в Европе. Установленные на опоры освещения различной высоты, светодиодные светильники используются в этих странах для освещения автомобильных дорог за пределами городов.

Менее мощные светодиодные уличные светильники используются и для освещения городских улиц, дворовых территорий и проезжей части городских дорог. Внедрение светодиодного освещения - это одна из значительных составляющих современно подхода к энергосбережению, направленного на экономию топливно-энергетических ресурсов.

Андрей Повный