Зеркальные лампы

Имеют параболоидную форму баллона, верхняя часть которого имеет зеркальное покрытие. Вольфрамовая нить свернута в спираль. Купол баллона слабо матирован для сглаживания бликов в световом пятне. В зависимости от типа колбы делятся на два семейства: зеркальные лампы SPOT с колбой из дутого стекла и зеркальные лампы типа PAR с колбой из прессованного стекла. Зеркальные лампы, излучающие направленный свет, являются самым простым светильником. Лампы имеют цветовую температуру 3200К.

Лампы – фары

Зеркальные лампы накаливания с определенной кривой светорассеивания при концентрации светового потока в угле порядка 20 градусов и большой осевой силой света. Выполнены они из двух сваренных стеклянных чечевицеобразных элементов, зеркального параболоидного отражателя и прозрачного рассеивателя с резко выраженным рифлением. Сваренный баллон наполнен инертным газом криптоном. Различают три вида ламп-фар: первый - в фокусе отражателя расположена вольфрамовая нить (цветовая температура 2900К), второй - в фокусе отражателя в качестве источника света расположена галогенная лампа (цветовая температура 3200К), третий- галогенная лампа в баллоне и рассеиватель с интерференционным покрытием для повышения цветовой температуры до 5000К.

Галогенная лампа (tungsten-halogen lamp)

Не надо путать эту лампу с металлогалоидной (metal-halide lamp).

Кварцевогаллогенные лампы - представляют собой лампы накаливания с телом накала из вольфрама, расположенным внутри кварцевой колбы, заполненной инертным газом или газами из группы галогенов. Выпускаются в двух исполнениях - компактные и протяженные. Галогенные лампы накаливания по структуре и принципу действия сравнимы с лампами накаливания, но они содержат в газе-наполнителе незначительные добавки галогенов (бром, хлор, фтор, йод) или их соединения. С помощью этих добавок возможно в определенном температурном интервале практически полностью устранить потемнение колбы (вызванное испарением атомов вольфрама) и обусловленное этим уменьшение светового потока. Поэтому размер колбы в галогенных лампах накаливания может быть сильно уменьшен, вследствие чего с одной стороны можно повысить давление в газе-наполнителе, и с другой стороны становится возможным применение дорогих инертных газов криптон и ксенон в качестве газов-наполнителей.

Присутствие галогенов тормозит испарение вольфрама, что увеличивает срок службы до 2000 часов. Кроме того, увеличивается светоотдача (около 25 люмен/ватт), а цветовую температуру можно поднять до 3400К (в номинальном режиме 3200К). Питание ламп осуществляется переменным или постоянным током. Номинальные напряжения 12, 24, 36 или 220 В. По форме лампы бывают прожекторного типа с телом накала в виде компактной спирали и трубчатые с телом накала в виде длинной спирали.

Криптоновая, неодимовая и т.д. лампа

Чтобы уменьшить скорость испарения вольфрама с нити накаливания, лампы накаливания наполняются газом. В дешевых лампах - смесью азота и аргона, в более дорогих - вместо аргона используется криптон, который имеет более низкую теплопроводность, или ксенон, который имеет еще более низкую теплопроводность. Если лампа - галогенная, то иодиды составляют примерно 1%, все остальное - инертные газы. Не путайте ксеноновые и т.д. лампы накаливания с ксеноновыми газоразрядными лампами - те из совершенно другой области.

Использование криптона или ксенона позволяет увеличить яркость спирали примерно на 10% при использовании криптона. Ксенон обычно используется в лампочках для карманных фонариков, яркость которых может быть почти в два раза больше яркости обычной лампы (вспомните, крупные буквы Xenon FlashBulb на упаковке). Помимо ксенона, эти лампочки работают на более высоком токе, чем обычные и т.д. Поскольку теплопроводность криптона/ксенона меньше, то лампочку можно сделать меньшего размера, что позволяет использовать ее в более тесном пространстве.

Во всем остальном эти лампы - все те же лампы накаливания.

Прогресс коснулся и стекла, из которого делаются колбы ламп. Один из последних писков моды - использование неодимового стекла. Многие фирмы производят подобные лампы, указывая, что это лампы для растений (Osram Flora, Chromalux Neodym, Eurostar Neodymium и т.д.).

Неодим и другие редкоземельные элементы добавляются к стеклу (в том числе и в активном теле лазера), чтобы поглотить желто-зеленую часть спектра. При этом улучшается видимая окраска растений, глазу кажется, что освещение ярче и т.д. Однако эта лампа не дает больше света, чем обычная лампа накаливания. Весь ее эффект - чисто визуальный. С аналогичным успехом можно было использовать тонкопленочное покрытие на колбе, которое вырезает желто-зеленую часть спектра. Никакого излучения в ультрафиолетовой области (также как и обычная лампа накаливания) эта лампа не производит.

Разновидности ламп накаливания по заполнению баллона

Лампы накаливания изготовляются на напряжение от единиц до сотен вольт и на мощности от долей ватта до киловатт. Лампы накаливания, из колбы которых удален воздух, называются вакуумными. Лампы, колбы которые заполнены инертными газами, называются газонаполненными. Преимущества газонаполненных ламп ощутимы: газонаполненные лампы выгодно отличаются от вакуумных ламп. Объясняется это тем, что в среде инертного газа нить лампы не разрушается даже при более высокой температуре, чем в вакуумной лампе накаливания. Значит, они служат дольше. Газонаполненные лампы при прочих равных условиях имеют большую светоотдачу, чем вакуумные лампы, потому что газ, находящийся в колбе под давлением, препятствует испарению нити накала. Это позволяет повысить рабочую температуру нити. Таким образом, при одной и той же мощности они: меньше по размеру, обладают большей светоотдачей, в несколько раз дольше служат.

Недостатком газонаполненных ламп является дополнительная потеря тепла нити накала вследствие конвекции газа, заполняющего внутреннюю полость колбы. В целях снижения тепловых потерь газонаполненные лампы заполняют малотеплопроводными газами. Другим способом снижения тепловых потерь является уменьшение размеров и изменение конструкции нити накала. Так, например, нити накала выполняют в виде плотной винтообразной спирали (моноспирали) или двойной спирали (биспирали).

Как отличить качественные лампы

Рынок светотехнической продукции сейчас переполнен некачественными подделками. Отличить фирменную продукцию от подделки зачастую непросто. Простейший способ определения качества — визуальный: по маркировке на упаковке и самой колбе, где указываются фирма и страна-производитель (например, должно быть Made in Germany, a не Germany). Согласно правилам торговли, на упаковке дается адрес производителя на русском языке. Продавец обязан иметь сертификат на каждый из товаров. Покупатель может потребовать такой сертификат и убедиться, что товар завезен легально и не является подделкой.

Особенности галогенных ламп накаливания

Лампы накаливания со временем теряют яркость, и происходит это по простой причине: испаряющийся с нити накаливания вольфрам осаждается в виде темного налета на внутренних стенках стеклянной колбы. Современные галогенные лампы не имеют этого недостатка, благодаря добавлению в газ-наполнитель галогенных элементов (йода или брома). Последние способны "собирать" осевшие на колбе испарившиеся частицы вольфрама и "возвращать" их снова на вольфрамовую нить.

Кроме того, колба такой лампы выполняется из тугоплавкого кварцевого стекла, которое более устойчиво к высокой температуре и химическим воздействиям, и может быть заполнена газом под повышенным давлением. В итоге это позволяет повысить температуру спирали, в результате чего увеличивается в 2 раза световая отдача и срок службы галогенной лампы, а размеры ее уменьшаются в несколько раз по сравнению с лампами накаливания такой же мощности.

Галогенные лампы применяются повсюду. Лампы, имеющие цилиндрическую или свечеобразную колбу и рассчитанные на сетевое напряжение 220 В, можно использовать вместо обычных (особенно там, где необходимы лампы небольшого размера). Зеркальные лампы, рассчитанные на низкое напряжение, практически незаменимы при акцентированном освещении мебели, картин, а также жилых помещений.

Используя галогенные лампы, полезно помнить об их особенностях. Трубчатые лампы (особенно мощные) лучше располагать горизонтально с отклонением от горизонтали не более 10 градусов. Температура колбы может достигать 500 °С, поэтому следует соблюдать нормы противопожарной безопасности при установке ламп (например, обеспечить достаточное расстояние между поверхностью перекрытия и подвесным потолком).

Полезный совет

До стеклянной поверхности галогенной лампы лучше не дотрагиваться голыми руками, так как на ней остаются жирные пятна, что может привести к оплавлению в этом месте стекла колбы. Лампу необходимо брать, используя кусок чистой ткани.

Если колба чем-то испачкана, то нужно протереть ее медицинским спиртом.

Галогенные лампы очень чувствительны к скачкам напряжения сети, поэтому их следует включать через стабилизатор напряжения, а некоторые типы – через понижающий трансформатор.

Учет диапазона напряжений приобретаемой лампы

В настоящее время выпускаются лампы, на которых указан диапазон напряжений: 125...135 В; 215...225 В; 220...230 В; 230...240 В. Эту маркировку на отечественные лампы наносят по кругу. Надпись может быть расположена и в три строчки. Цифры перед буквой В определяют диапазон напряжений данной лампы. Надо внимательно смотреть на эту маркировку при покупке ламп.

Внимание!

Если вам приходится менять электрические лампы чаще одного раза в год, значит у вас в квартире повышенное или нестабильное напряжение. Если же лампы служат более двух лет, значит они горят с недостаточным накалом и их эксплуатация неэфсрективна. В этом случае применяйте лампы, рассчитанные на более низкое рабочее напряжение.

Внимание!

В продаже встречаются лампы как на 127 В, так и на 220 В, и вы можете купить их случайно или по причине некомпетентности продавца. У лампы на 127 В, вкрученной в патрон, к которому подано напряжение 220 В, может не просто перегореть нить накаливания. Очень часто сама колба взрывается и разлетается на мелкие кусочки. Особенно опасно купить лампочки на 36 В, применяющиеся в промышленности. При выборе ламп можно воспользоваться рекомендацией завода-изготовителя, которые вкладываются в упаковочную коробку осветительного прибора.

Внимание!

Покупая лампы, необходимо обратить внимание на маркировку, которая определяет оптимальное напряжение эксплуатации. При нормальном напряжении сети применяйте лампы с маркировкой 215...225 В и 220...230 В. Если эти лампы часто перегорают, покупайте лампы с маркировкой 230...240 В. При замене ламп 230...240 Вив труднодоступных местах, где часто приходится пользоваться электрическим освещением, применяйте лампы с маркировкой 235...245 В.

Если напряжение электросети вашей квартиры лежит в пределах диапазона, указанного на приобретенной лампе, то она хорошо светит и достаточно долговечна. Значение напряжения, лежащее примерно в середине диапазона, является расчетным. Например, для диапазона 230...240 В расчетное напряжение 235 В, а для диапазона 215...225 В — 220 В.

Таким образом, для сетей на одно номинальное напряжение (220 В) выпускаются лампы с несколькими диапазонами напряжений (215/225 ... 230/240 В). Необходимость в нескольких диапазонах объясняется тем, что рабочее напряжение в сети всегда отличается от номинального:

- ближе к источнику электропитания напряжение выше;

- вдали от источника питания — ниже.

Пример 1: При освещении длинного туннеля, если подстанция расположена в его начале, ближнюю к подстанции часть освещают лампами на 230...240 В, затем диапазон снижают. В конце туннеля используют лампы диапазона 215...225 В.

Пример 2: В квартирах с устойчивым и нормальным напряжением сети оптимально использовать лампы диапазона 215...225 В, на лестничных клетках — на 230...240 В.

Важный вывод: Чтобы лампы и ярко светили, и не перегорали преждевременно, нужно правильно выбрать диапазон напряжений приобретаемых ламп. В пределах каждого диапазона лампа накаливания дает хороший световой поток и достаточно долговечна. Наличие нескольких диапазонов объясняется тем, что рабочее напряжение в сети отличается от номинального: у источника питания (подстанции) оно выше, а вдали от источника питания ниже.

Для лестничных площадок домов можно рекомендовать лампы с номинальным напряжением 230...240 В. В этом случае при номинальном напряжении сети 220 В: напряжение на лампе — 92%, ток — 96%, мощность — 88%, световой поток — 75%, срок службы — 350%, т.е. имеют место как экономия электроэнергии, так и увеличение срока службы лампы накаливания.

Сопротивление нити накала лампы

Экспериментальная проверка наиболее распространенных бытовых ламп накаливания мощностью 25, 40, 60, 75, 100 Вт показывает, что их сопротивление в холодном состоянии составляет 155,5; 103,5; 61,5; 51,5; 40 Ом, а в рабочем — 1936; 1210; 815; 650; 490 Ом, соответственно. Тогда отношение "горячего" сопротивления к "холодному" равняется 12,45; 11,7; 13,25; 12,62; 12,4, а в среднем оно составляет 12,5.

В результате лампа накаливания при включении работает в экстремальных условиях при токах, которые превышают номинальный, что приводит к ускоренному износу нити накала и преждевременному выходу лампы из строя, особенно при превышениях напряжения в питающей сети. Последнее обстоятельство при длительных превышениях напряжения относительно номинального приводит к резкому сокращению срока службы лампы.

Процесс старения и срок службы лампы.

Срок службы лампы накаливания колеблется в широких пределах, потому что зависит:

- от качества соединений в электропроводке и светильнике;

- от стабильности номинального напряжения;

- от наличия или отсутствия механических воздействий на лампу, толчков, сотрясений, вибраций;

- от температуры окружающей среды;

- от типа примененного выключателя и скорости нарастания величины тока при подаче питания на лампу.

При продолжительной работе лампы накаливания ее нить накала под воздействием высокой температуры нагрева постепенно испаряется, уменьшаясь в диаметре, рвется (перегорает).

Чем выше температура нагрева нити накала, тем больше света излучает лампа. При этом интенсивнее протекает процесс испарения нити, и сокращается срок службы лампы.

Средняя продолжительность горения лампы накаливания при расчетном напряжении не превышает 1000 часов. После 750 часов горения световой поток снижается в среднем на 15%.

Внимание!

Лампы накаливания очень чувствительны даже к относительно небольшим повышениям напряжения: при повышении напряжения всего на 6% срок службы снижается вдвое. По этой причине лампы накаливания, освещающие лестничные клетки, довольно часто перегорают, так как ночью электросеть мало нагружена и напряжение повышено.

Причины быстрого перегорания ламп накаливания

В одном из немецких городов есть фонарь, в который вкручена одна из первых ламп накаливания. Ей уже больше 100 лет. Но она сделана с огромным запасом надежности, поэтому горит до сих пор. В наше время лампочки накаливания выпускаются массово, но с очень малым запасом надежности. Бросок тока, возникающий при включении освещения, часто выводит лампочку из строя из-за малого сопротивления в холодном состоянии. Поэтому при включении освещения лампочку надо разогреть малым током, а затем включить на полную мощность. Лампа накаливания выходит из строя, как правило, при включении из-за малого сопротивления холодной нити накала. Рассмотрим небольшие хитрости по продлению жизни лампам накаливания. Учет номинального напряжения

В настоящее время промышленность производит лампы накаливания, на которых указано не одно напряжение (127 или 220 В), а диапазон напряжений (125...135, 215...225, 220...230, 230...240 В).

В пределах каждого диапазона лампа накаливания дает хороший световой поток и достаточно долговечна. Наличие нескольких диапазонов объясняется тем, что рабочее напряжение в сети отличается от номинального: у источника питания (подстанции) оно выше, а вдали от источника питания ниже.

В связи с этим, чтобы лампы долго служили и хорошо светили, необходимо правильно выбрать необходимый диапазон. Очевидно, что если напряжение в вашей квартирной сети равно 230 В, то покупать и устанавливать лампы накаливания, на которых указан диапазон 215...225 В, не имеет смысла. Такие лампы работают с перекалом и долго служить не будут — они перегорают преждевременно.

Страницы: 1, 2, 3