Лампи розжарювання технічні характеристики

Незважаючи на розвиток енергозберігаючої техніки, лампи розжарювання досі тримають лідерство на ринку освітлювальних приладів.

Як виглядає лампа розжарювання

Принцип дії

Дія лампи полягає в істотному нагріванні електричним струмом нитки напруження. Щоб тверде тіло почало світитися червоним випромінюванням, його температуру треба збільшити до 5700С. Воно стає комфортним для очей при 4-5 кратному збільшенні температури.

З усіх металів самим тугоплавким є вольфрам (34000С), тому в якості нитки напруження застосовують дріт з нього. Для збільшення площі випромінювання її згортають в спіраль, яка в лампі розжарювання нагрівається до 2000-28000С. При цьому колірна температура становить 2000-3000К, створюючи жовтуватий спектр. Він більш енерговитратний і тьмяний, ніж денний, але комфортний для очей.

Ще в шкільному підручнику наводиться експеримент зі збільшенням світіння лампи в залежності від сили електричного струму. У міру його зростання відбувається викид випромінювання і тепла.

У повітряному середовищі шляхом утворення швидко окислюється і руйнується під дією високої температури. Раніше в скляній колбі створювали вакуум, а зараз найчастіше застосовують інертний газ: азот, аргон, криптон. При цьому сила світіння збільшується. Крім того, тиск газу перешкоджає випаровуванню вольфраму від температури світіння.

будова

Незважаючи на видиму простоту виготовлення, лампа складається з 11 елементів. При цьому в конструкції застосовуються 7 різних металів. Найважливішим елементом є нитка розжарення. Вона може бути різних видів: круглої, мати форму однієї або декількох стрічок. У зв’язку з різноманітністю елементів, де світлова енергія виходить з електричної, їх прийнято називати тілами напруження. Колби в більшості випадків бувають круглими або грушоподібними, але можуть бути інших форм.

Види ламп розжарювання

На малюнку нижче зображено конструкція лампи. Усередині розташовуються електроди (6), спіраль (2) (вольфрам) і гачки (3) (молібден). Цоколі (9) з оцинкованої сталі виготовляють в основному різьбовими ще з часів Едісона. Діаметри їх можуть різнитися: Е14, Е27, Е40 – по величині зовнішнього діаметра. Цоколь також з’єднують з патроном допомогою штирьків або штифтів. Його тип визначається по маркуванню, вибитою на зовнішній поверхні.

Пристрій лампи розжарювання

параметри

  • електричні;
  • технічні (інтенсивність і спектральний склад світлового потоку);
  • експлуатаційні (умови застосування, розміри, віддача світла, термін експлуатації).

потужність

Основні характеристики наносяться у вигляді маркування. У їх число входить потужність, по якій вибирають лампу (60 Вт – найбільш затребувані). Тут важливіша світлова характеристика. У таблиці наведено характеристики побутових ламп, з яких випливає, що світлова енергія від однієї лампи інтенсивніше, ніж від кількох, з тієї ж сумарною потужністю. При цьому вона обходиться дешевше.

характеристики ламп

Потужність, Вт 5 15 25 40 60 75 100
Віддача світла, Лм / Вт 4 8 8.8 10.4 11.8 12.5 13.8

Світлова енергія витрачається більше на лампах меншої потужності. Тому заощадити електроенергію таким чином не вийде.

Технічні характеристики

Світлова енергія від потужності лампи розжарювання залежить нелінійно. Віддача світла зростає з її підвищенням, а після 75 Вт починає знижуватися.

Перевагою ламп розжарювання є рівномірність освітлення. Сила світла у них практично одна і та ж на всі боки.

Пульсування світла негативно позначається на стомлюваності очей. Нормальним вважається коефіцієнт пульсації не більше 10% під час занять дрібною роботою. У ламп розжарювання він не перевищує 4%, і найгірший показник спостерігається у лампи на 40 Вт.

Лампи розжарювання нагріваються більше за всіх інших. По витраті потужності вона більше є обігрівачем приміщення, а не приладом освітлення. Віддача світла відбувається за все на 5-15%. З метою економії електроенергії використання ламп розжарювання на 100 Вт і більше заборонено. Лампа на 60 Вт гріється не дуже сильно, а освітлення буває досить на одну кімнату.

Якщо оцінювати спектр випромінювання, то в порівнянні з денним світлом в лампах розжарювання недостатньо синього світла і надлишок червоного. Але він вважається прийнятним, оскільки менше стомлює очі в порівнянні з лампами денного світла.

експлуатаційні параметри

Для ламп важливі умови, де вони застосовуються. Їх можна експлуатувати в температурному інтервалі від -600С до + 500С, вологості не більше 98% при 200С і тиску не менше 0,75 • 105 Па. Для них не потрібні додаткові пристрої за винятком диммеров, яким плавно регулюється віддача світла. Лампи дешеві і не вимагають ніякої кваліфікації при заміні.

До недоліків відносяться: найнижча надійність, сильне нагрівання і низький ККД.

Види ламп розжарювання

Хоча енергозберігаючі джерела світла мають кращі показники, лампи розжарювання залишаються на першому місці. Особливо це відноситься до застосування в побуті.

Лампи загального призначення (ЛОН)

ЛОН широко застосовуються, незважаючи на те, що тільки 5% енергії залишається на освітлення, а інша – виділяється у вигляді тепла. ЛОН призначені для побутових потреб, підприємств, адміністративних будівель і зовнішніх світильників. Вони підрозділяються на стабільну напругу 220 В і підвищений – до 250 В. Тривалість горіння у ламп невелика і складає близько 1000 годин.

Першою буквою маркування позначається основна особливість, наприклад, В – вакуумна, Б – біспіральні, Г – моноспіральная.

приклади:

  • Г 235-245-60-П (моноспіральная, діапазон напруги 235-245 В, потужність 60 Вт, для підсобних приміщень);
  • У 230-240-60 (вакуумна, на 230-240 В, 60 Вт).

прожекторні лампи

Лампи мають значну потужність. Обмеження по верхній межі 100 Вт до них не відноситься. Лампи служать для спрямованого освітлення на далекі відстані: для прожекторів загального призначення, кінопроекційні і маякові. Тіло розжарення у них має компактне розташування, щоб поліпшити фокусування. Вона забезпечується також спеціальною конструкцією цоколів або за рахунок наявності додаткових лінз.

Як виглядають прожекторні лампи

дзеркальні лампи

Особливістю є спеціальна конструкція колби і наявність светоотражающего екрану з алюмінію. Щоб надати світла м’якість і зменшити контрастність, светопроводящий ділянку зроблений матовим. Светораспределение буває концентрованим (ЗК), середнім (ЗС) і широким (ЗШ). Склад скла деяких дзеркальних ламп змінюють, додаючи в нього окис неодиму. Це робить їх яскравішими і зрушує колірну температуру в сторону білого світла.

Як виглядає дзеркальна лампа

Лампи застосовуються для освітлення сцен, вітрин, промислових комплексів, медичних кабінетів і багато чого іншого.

галогенні лампи

Особливістю лампи є наявність в колбі галогенних сполук. При взаємодії з ними випарувалися молекули вольфраму осідають назад на спіраль, що дозволяє створювати підвищену температуру її нагрівання і в 2 рази збільшувати термін служби ламп.

Галогенні лампи зі штирьковим цоколем

Вибираючи лампу, потрібно знати її особливості, зазвичай вказані на маркуванні, а також мета застосування.

Як включати лампи розжарювання

Незважаючи на те, що для ламп розжарювання не потрібні ніякі пускові пристрої, є правила їх підключення, які слід виконувати. Перш за все, до цоколю підключається нульовий провід, а через вимикач проходить фазний. При виконанні цих правил випадковий дотик до цоколю не викличе удару струмом.

Щоб подати напругу на всі лампи за допомогою одного вимикача, їх слід підключити паралельно.

Схеми підключення ламп

У схемах підключення світильників проводиться паралельно. Зазвичай в приміщення робиться спільний з розетками введення, але вимикач пов’язаний тільки з лампами. Джерела можуть перемикатися одночасно (рис. В) або окремо (рис. Б). У люстрах лампи можуть об’єднуватися в групи від одного перемикача. На рис. г показана схема її роботи, де 3 положення перемикача забезпечують всі схеми можливих станів двох ламп.

Для довгих коридорів застосовують 2 прохідних вимикача, через які можна незалежно працювати з лампою з різних місць (рис. Д). Особливо це зручно для перемикань зовнішніх світильників з дому. При натисканні на один з них одна або кілька ламп загоряються або гаснуть. Для такої схеми потрібна більша кількість проводів.

Способи вдосконалення ламп

Лампи розжарювання розвиваються в тих же напрямках, що і інші джерела світла: підвищення ККД, зниження енерговитрат і безпечне застосування. Для цього підбирається певна газове середовище, застосовуються галогенні і квацево-галогенні лампи, поліпшуються технічні характеристики. Багатьох цілком влаштовує м’який і теплий світло лампи розжарювання.

Застосування вуглецевих нанотрубок в якості тіла розжарювання дозволило в 2 рази збільшити світловіддачу в порівнянні з вольфрамом. Стабільні параметри ламп зберігаються протягом 3000 годин. Знижена напруга живлення робить її більш безпечною.

Як збільшити термін служби

Причини швидкого перегоряння ламп наступні:

  • нестабільність джерела живлення;
  • механічні струсу;
  • Температура повітря;
  • порушення з’єднань в проводці.

З плином часу нитка розжарення випаровується, опір лампи збільшується, і вона перегорає. Крім того, опір звичайної холодної та гарячої лампи на 60-100 Вт змінюється в 10 разів. Опір холодної спіралі в лампі на 60 Вт складає 61,5 Ом, а гарячої – 815 Ом. Чим яскравіше світло і частіше включення, тим процес відбувається інтенсивніше. При цьому небезпека виходу з ладу зростає до кінця періоду служби. У зв’язку з цим потрібно підібрати відповідне напруга для нормальної світловіддачі і достатнього терміну експлуатації.

Способи забезпечення довговічності ламп розжарювання:

  1. При покупці вибрати відповідний діапазон напруг.
  2. Перенесення переміщаються в вимкненому стані, оскільки найменше струс призводить до перегорання працює лампи.
  3. Якщо лампочка швидко виходить з ладу в одному і тому ж патроні, його слід відремонтувати або замінити.
  4. На сходовому майданчику в ланцюг харчування встановлюють діод або включають дві однакові лампи.
  5. В розрив ланцюга харчування встановлюється пристрій плавного включення.

Енергозбереження. Відео

Навчитися енергозбереження в домашньому освітленні можна, переглянувши відео нижче.

При правильному виборі і способі експлуатації лампи розжарювання можуть бути економічними і довго служити. Їх невелика вартість, комфортне освітлення і простота користування досі дозволяють займати перше місце серед різних джерел світла.

Ссылка на основную публикацию