Виды ламп — какими бывают электрические лампы, и где применяются. Разновидности источников освещения.

Виды ламп — какими бывают электрические лампы, и где применяются. Разновидности источников освещения.

Тема: основные разновидности электрических ламп, области их применение.

В этой статье хочу Вам предложить перечень электрических ламп, которые нашли широкое своё применение в различных сферах человеческой деятельности. Ведь в наше время разновидностей лампочек много, и далеко не каждому известно, на какие основные виды они делятся и в каких случаях лучше использовать конкретный тип лампы.

Посему ниже будет дан список видов ламп, и краткое описание сферы их применения, что позволит в общих чертах Вам разобраться с данной осветительной темой. Более подробно каждый вид электрических ламп будет разобран в специальных статьях, а это лишь общее, вводное ознакомление с этой темой. Итак.

Лампа накаливания. Это классический вариант электрической лампы. Применяется она практически везде, как в быту, так на различных специализированных объектах. Этот вид лампы делится на два подвида. К одному относится обычные лампы накаливания, которые ещё называют лампами Ильича, а ко второму виду относятся галогеновые лампочки.

Основной принцип действия у ламп накаливания заключается в нагревании нити накала, которая при определённой температуре начинает выдавать светло-жёлтый свет. Она проста в изготовлении, у неё низкая цена, поэтому и имеет широкое применение и большую популярность среди обычного населения.

Галогеновые лампы (галогенки). Их отличие от обычных ламп накаливания заключается лишь в том, что они внутри своей стеклянной колбы содержат специальные галогеновые газы, позволяющие пропускать через нить накала большую силу тока, что позволяет получать более яркий белый свет и длительный срок службы.

Этот вид ламп (галогеновые) широко используются в автомобильных фарах, рампах, прожекторах, при -видео и -фото съемке, при сушке и экспонировании материалов. Галогенки с малой температурой своего тела являются источниками инфракрасного излучения, что позволяет их использовать как нагревательный элемент.

Светодиодные лампы. Этот вид ламп является наиболее перспективным в своём развитии. Они уже сейчас имеют высокие технические характеристики при незначительных своих недостатках, которые со временем должны вовсе исчезнуть. Их применяют как местный источник искусственного освещения.

Поскольку они имеют ограничения по своей мощности, то для более объёмных площадей освещения они пока малопригодны, хотя некоторые их разновидности все же ставят на уличное освещение. Главным их недостатком является высокая цена, но она вполне оправдана и компенсируется очень высоким сроком службы данного вида ламп.

Люминесцентная лампа. Данный виды ламп относятся к типу газоразрядных. В обычном, классическом варианте эти лампы представляют собой следующее — длинная стеклянная колба имеет по бокам нити накала с двумя контактными выводами, сама же колба заполнена парами ртути, внутренняя поверхность колбы покрыта специальным напылением из люминофора.

К лампе подключаются дроссель и стартёр. После включения светится светом, близким к дневному. Используется она обычно как местное и общее освещение на производственных объектах, реже в быту (поскольку имеет свои недостатки — мерцание и шум от ПРА).

Энергосберегающая экономная лампа. Это компактная, усовершенствованная люминесцентная лампа, которая уменьшена в своих объёмах до размера обычной лампы. Она имеет повышенную светоотдачу, благодаря чему светит в 5 раз ярче лампочки накаливания. Также имеет несколько цветовых оттенков.

На данным момент этот вид ламп считается более приемлемый в своём использовании чем старые лампочки, хотя имеют и свои значимые недостатки (содержание вредных веществ, которые при повреждении стеклянной колбы высвобождаются наружу). Используются в основном как местное освещение, реже как общее. Рассчитаны на работу в благоприятных комнатных условиях.

Ртутная газоразрядная лампа. Эти виды ламп имеют несколько вариантов исполнения, но основным общим моментом является то, что они работают именно за счёт паров ртути и при условии прохождения электрического разряда в газе.

Широко известный и применяемый вид такой лампы — это ДРЛ (дуговая ртутная лампа), которая обычно используется для освещение открытых территорий, сельскохозяйственных, производственных, складских объектов и помещений. Имеет хорошую светоотдачу. В зависимости от рабочего давления внутри горелки и добавления в неё различных газов этот вид ламп может иметь некоторые разновидности со своими особенностями.

Неоновая лампа. Данные виды ламп в большей степени служат в роли декоративного освещения. Думаю, Вы не раз видели красивые, светящиеся разными цветами вывески, различные светящиеся надписи, мигающие световые фигуры и так далее.

Это всё работа неоновых ламп. Они специфичны тем, что в зависимости от закаченного газа внутрь стеклянной трубки или иной формы могут излучать разноцветное свечение. Принцип действия основан на газовом разряде, который и испускает свет различных цветов небольшой интенсивности. Неонки могут иметь вид и обычных лампочек, которые широко используются для индикации. Они долговечны, потребляют мало электроэнергии.

Ксеноновая дуговая лампа. Этот вид электрических ламп относится к типу дуговых. Их работа основана на мощном излучении яркого света, который образуется в результате прохождения электрического разряда внутри определённой среды.

Ксеноновая дуговая лампа имеет два вольфрамовых электрода, помещённые в специальную стеклянную колбу, внутрь которой закачен газ ксенон. После подачи напряжения на эти электроды возникает между ними разряди и дуга. Она то и излучает свет. Поскольку эти виды ламп имеют хорошую цветопередачу, то обычно они используются в проекторах и в сценическом освещении, различных оптических приборах, в автомобильных фарах и тому подобное.

Натриевая газоразрядная лампа. Разновидность ламп, принцип которых основан на излучении светового потока за счёт прохождения электрического разряда в парах натрия. Лампы выдают монохромный яркий жёлто-оранжевый свет. По причине особенностей своего спектра и немалого мерцания как правило используются для уличного, архитектурного, утилитарного и декоративного освещения. Для освещения производственных площадей (внутреннего) применяются только в случае когда нет особых требований к высокому цветопередающему значению индекса источника искусственного света.

Каждый вариант электрической лампы имеет свои особенности, достоинства и недостатки, и при непосредственном выборе следует учитывать те условия и места применения, в которых будет использоваться источник света. Именно от правильности выбора зависит качество освещения вашего объекта!

Преимущества и недостатки энергосберегающих ламп.

В чем преимущества и недостатки энергосберегающих ламп, по сравнению с традиционными лампами накаливания?

Нашу жизнь невозможно представить без искусственного освещения. Конструкции квартир, домов, помещений и офисных зданий предполагают наличие искусственного освещения. Для жизни и работы людям просто необходимо освещение с применением ламп.

По традиции мы для освещения своих квартир применяем обычные лампочки накаливания. В зависимости от потребностей необходимого освещения используем различные мощности этих ламп – 40 Вт, 60 Вт, 100 Вт.

Но из школьного курса физики известно, что коэффициент полезного действия в традиционных лампочках накаливания очень мал, и в лучшем случае достигает 50%. Из чего следует, что из той электроэнергии потребляемой лампами накаливания, за которую мы заплатили, только половина пошла на реальное освещение квартиры или помещения. Вторая половина потраченной электроэнергии потрачена на нагрев данной лампочки накаливания.

Технический прогресс не стоит на месте, и терпеть такое расточительство традиционных ламп накаливания современные изобретатели не могли. На смену старой лампе накаливания пришла новая лампа – комплексная люминесцентная лампа (КХЛ) или энергосберегающая лампа.

В чем принципиальное отличие энергосберегающей лампы от лампы накаливания?

С устройством лампы накаливания знакомы многие. Под действием электрического тока вольфрамовая нить в лампочке раскаляется до яркого свечения. Но не все знают, как устроена энергосберегающая лампа.

Энергосберегающие лампы состоят из колбы, наполненной порами ртути и аргоном, и пускорегулирующего устройства (стартера).

На внутреннюю поверхность колбы нанесено специальное вещество, называемое люминофор. Люминофор, это такое вещество, при воздействии на которое ультрафиолетовым излучением, начинает излучать видимый свет. Когда мы включаем энергосберегающую лампочку, под действием электромагнитного излучения, поры ртути, содержащиеся в лампе, начинают создавать ультрафиолетовое излучение, а ультрафиолетовое излучение, в свою очередь, проходя через люминофор, нанесенный на поверхность лампы, преобразуется в видимый свет.

Люминофор может иметь различные оттенки, и как результат, может создавать разные цвета светового потока.

Конструкции существующих энергосберегающих ламп делают под существующие стандартные размеры традиционных ламп накаливания. Диаметр цоколя у таких ламп составляет 14 или 27 мм. Благодаря чему вы можете использовать энергосберегающие лампы в любом светильнике, бра или люстре, для которых вы раньше применяли лампу накаливания.

Преимущества энергосберегающих ламп:

Экономия электроэнергии. Коэффициент полезного действия у энергосберегающей лампы очень высокий и световая отдача примерно в 5 раз больше чем у традиционной лампочки накаливания. Например, энергосберегающая лампочка мощностью 20 Вт создает световой поток равный световому потоку обычной лампы накаливания 100 Вт.

Благодаря такому соотношению энергосберегающие лампы позволяют экономить экономию на 80% при этом без потерь освещенности комнаты привычного для вас. Причем, в процессе долгой эксплуатации от обычной лампочки накаливания световой поток со временем уменьшается из-за выгорания вольфрамовой нити накаливания, и она хуже освещает комнату, а у энергосберегающих ламп такого недостатка нет.

Долгий срок службы. По сравнению с традиционными лампами накаливания, энергосберегающие лампы служат в несколько раз дольше. Обычные лампочки накаливания выходят из строя по причине перегорания вольфрамовой нити. Энергосберегающие лампы, имея другую конструкцию и принципиально иной принцип работы, служат гораздо дольше ламп накаливания в среднем 5-15 раз.

Это примерно от 5 до 12 тысяч часов работы лампы (обычно ресурс работы лампы определяется производителем и указывается на упаковке). Благодаря тому, что энергосберегающие лампы служат долго и не требуют частой замены, их очень удобно применять в тех местах, где затруднен процесс замены лампочек, например в помещениях с высокими потолками или в люстрах со сложными конструкциями, где для замены лампочки приходится разбирать корпус самой люстры.

Низкая теплоотдача.

Благодаря высокому коэффициенту полезного действия у энергосберегающих ламп, вся затраченная электроэнергия преобразуется в световой поток, при этом энергосберегающие лампы выделяют очень мало тепла. В некоторых люстрах и светильниках опасно использовать обычные лампочки накаливания, из-за того что они выделяя большое количества тепла могут расплавить пластмассовую часть патрона, прилегающие провода или сам корпус, что в свою очередь может привести к пожару.

Поэтому энергосберегающие лампы просто необходимо использовать в светильниках, люстрах и бра с ограничением уровня температуры.

Большая светоотдача. В обычной лампе накаливания свет идет только от вольфрамовой спирали. Энергосберегающая лампа светится по всей своей площади. Благодаря чему свет от энергосберегающей лампы получается мягкий и равномерный, более приятен для глаз и лучше распространяется по помещению.

Выбор желаемого цвета. Благодаря различным оттенкам люминофора покрывающего корпус лампочки, энергосберегающие лампы имеют различные цвета светового потока, это может быть мягкий белый свет, холодный белый, дневной свет, и т.д.;

Недостатки энергосберегающих ламп.

Единственным и значительным недостатком энергосберегающих ламп по сравнению с традиционными лампами накаливания является их высокая цена. Цена энергосберегающей лампочки в 10-20 раз больше обычной лампочки накаливания.

Но энергосберегающая лампочка неспроста называется энергосберегающей. Учитывая экономию на электроэнергии при использовании этих ламп и с их срок службы, в итого, применение энергосберегающих ламп станет для вас и вашего бюджета более выгодным.

Есть еще одна особенность применения энергосберегающих ламп, которую нужно отнести к их недостатку. Энергосберегающая лампа наполнена внутри парами ртути. Ртуть считается опасным ядом. Поэтому очень опасно разбивать такие лампы в квартире и помещении. Следует быть очень осторожными при обращении с ними. По той же причине энергосберегающие лампы можно отнести к экологически вредным, и поэтому они требуют специальной утилизации, а выбрасывать такие лампы, по сути, запрещено. Но почему-то при продаже энергосберегающих ламп в магазине, продавцы не объясняют, куда их потом девать.

На что следует обратить внимание при покупке энергосберегающих ламп.

Мощность. Энергосберегающие лампы изготавливают с различной мощностью. Диапазон мощностей варьируется от 3 до 90 Вт. Следует учитывать, что коэффициент полезного действия у энергосберегающей лампы очень высокий и световая отдача примерно в 5 раз больше чем у традиционной лампочки накаливания. Поэтому при выборе энергосберегающей лампы, надо придерживаться правила – делить мощность обычной лампы накаливания на пять.

Если вы в своей люстре или светильнике применяли обычную лампочку накаливания мощностью 100 Вт, вам будет достаточно приобрести энергосберегающую лампочку мощностью 20 Вт.

Цвет света. Энергосберегающие лампы способны светить разным цветом. Данная характеристика определяется цветовой температурой энергосберегающей лампы.

• 2700 К – теплы белый свет.
• 4200 К – дневной свет.
• 6400 К – холодный белый свет.

Чем ниже характеристика цветовой температуры энергосберегающей лампы, тем спектр цвета смещается к красному, чем выше – спектр цвета смещается к синему. В такой ситуации лучше поэкспериментировать с подбором нужного вам цвета, прежде чем заменить все лампочки в квартире на один цвет.

Выбирайте нужный вам цвет, исходя не только из особенностей интерьера вашей квартиры или офиса, но и особенностей вашего зрения и зрения окружающих вас людей. Просто цвет, создаваемый энергосберегающей лампочкой, отличается от привычного света от лампочки накаливания, и многие люди не могут сразу к нему привыкнуть, если цвет подобран неправильно. Для дома и квартиры рекомендуется применять более теплые цвета – мягкий белый цвет (теплое свечение).

Размер.

Энергосберегающие лампы производят в двух основных формах: U-подобная и в виде спирали. Никакой разницы в принципе работы этих видов ламп нет, отличия заключаются только в размерах. U-подобные лампы просты в производстве, дешевле спиралевидных ламп, но чуть больше по размеру. При покупке таких ламп следует заранее определить – подойдет ли выбранная U-подобная энергосберегающая лампа в вашу люстру, бра или светильник.

Спиралевидные лампы сложнее произвести, они чуть дороже U-подобных, но имеют традиционные размеры как у лампочек накаливания, и как результат подходят ко всем световым приборам, где раньше применялись лампочки накаливания.

Тип цоколя. Энергосберегающие лампы, как и традиционные лампочки накаливания, имеют различный тип цоколя. Большая часть световых приборов рассчитана на цоколь Е27. Но есть и такие приборы, которые имеют цоколь Е14. Если в вашу люстру вкручивалась большая лампочка накаливания, то это цоколь Е27. Если у вас светильник с маленькой или средней лампочкой накаливания, то возможно это цоколь Е14.

Все названные характеристики энергосберегающих ламп, производители пишут на упаковке. Например, надпись ESS-02A 20W E27 6400K на упаковке лампочки DeLux означает, что лампа имеет мощностью 20 Вт, с большим цоколем (Е27), излучает холодный белый свет (6400К).

В качестве заключения, можно выделить следующие основные преимущества энергосберегающих ламп – очень низкое потребление электроэнергии и длительный срок службы. Благодаря этим двум преимуществам, энергосберегающие лампы приносят большую экономию при их использовании. На сегодняшний момент, энергосберегающие лампы представлены в широком ассортименте во всех специализирующихся магазинах и пользуются большим спросом у покупателей.

МЕТАЛЛОГАЛОГЕННЫЕ ЛАМПЫ. Металлогалогенные лампы (или HMI-лампы - Hydrargyrum medium Arc-length Iodide) - это большое семейство газоразрядных ламп переменного тока, в которых световое излучение образуется в результате электрического разряда в плотной атмосфере смеси паров ртути и галогенидов редкоземельных элементов.. В отличие от ламп накаливания, являющихся тепловыми излучателями в полном смысле этого слова, свет в этих лампах генерируется горящей между двумя электродами дугой. Это ртутные лампы высокого давления с добавками йодидов металлов или йодидов редкоземельных элементов (диспрозий (Dy), гольмий (Ho) и тулий (Tm) а также комплексные соединения с цезием (Cs) и галогениды олова (Sn). Эти соединения распадаются в центре разрядной дуги, и пары металла могут стимулировать эмиссию света, чьи интенсивность и спектральное распределение зависят от давления пара металлогалогенов. Световая отдача и цветопередача дугового разряда ртути и световой спектр значительно улучшаются.

Галогенный цикл: в баллоне лампы присутствуют пары йодидов металлов. При инициации электрического разряда с разогретых электродов начинает испаряться вольфрам, и его пары вступают в соединение с йодидами, образуя газообразное соединение - йодид вольфрама. Этот газне оседает на стенках колбы (баллон остается прозрачным в течение всего срока работы лампы). Непосредственно вблизи разогретых электродов газ разлагается на пары вольфрама и йод, т.е. электроды окутаны облаком паров металла, оберегающим электроды от разрушения, а стенки колбы от потемнения. При выключении лампы вольфрам оседает (возвращается) на электроды. Таким образом, галогенный цикл обеспечивает длительную работу лампы без потускнения колбы. Хорошие характеристики ламп стали гарантом их применения в ПРОФЕССИОНАЛЬНОМ световом оборудовании. Основными преимуществами этих ламп по сравнению с лампами накаливания являются: увеличенная в три-четыре раза световая отдача, схожий со спектром дневного света спектр оптического излучения с цветовой температурой от 3000 до 6500 K, а также увеличенная яркость, благодаря чему эти лампы можно назвать почти идеальными источниками концентрированного пучка света. Кроме этого индекс цветопередачи металлогалогенных ламп составляет от 80 (HTI) до 95 (HMI), что практически соответствует максимально возможной "естественной" передаче цветов освещаемого объекта (100). Для некоторых областей применения особенно важным является то, что все лампы серий HMI и НМР, и большая часть ламп серии HTI обладают возможностью повторного зажигания из горячего состояния в любой стадии охлаждения и регулирование светового потока лампы (одноцокольные лампы серий HSR и HSD представляют собой лампы с наружными колбами и предназначены для зажигания только в холодном состоянии). Эти лампы выпускаются с большим диапазоном рабочих мощностей - от 20 до 18000 Вт и имеют четыре конструктивных исполнения. Варианты исполнения металлогалогенных ламп - Двухцокольное исполнение (HTI, HMD). Лампы со штырьковыми или резьбовыми цоколями для простого монтажа. Лампы выполнены с использованием традиционной геометрии для двухцокольных ламп, знакомой многим по отечественному аналогу лампе ДРИШ. Особенно хочется отметить лампы типа GS (gap short) с уменьшенным межэлектродным расстоянием, возросшая в последнее время популярность которых объясняется тем, что эта технология позволяет концентрировать большее количество светового потока вблизи оптического центра светового прибора, снижая потери световой энергии и, тем самым, увеличивая кпд системы. Также немаловажную роль играет то, что для этих ламп стандартом является исполнение Super Quiet (сверхтихое), хотя оптимальное подавление звуковых помех все же достигается при использовании лампы совместно с электронным ПРА. - Одноцокольное исполнение без наружной колбы (HTI). Лампы с минимальными размерами, с безупречным в оптическом отношении качеством света - для компактных светотехнических систем. Специальный цоколь лампы этого исполнения, не смотря на свои очень маленькие размеры, обеспечивает безупречное повторное зажигание из горячего состояния: преимущество для очень компактных светильников. Такие лампы были разработаны для применения в миниатюрных световых приборах, где, тем не менее, требуется высокая яркость. Несмотря на свои небольшие размеры эти лампы обладают всеми преимуществами ламп HMI. - Одноцокольное исполнение с наружной колбой (HSR, HSD). Простые в обслуживании лампы, способные работать длительное время без сервисного обслуживания. Без возможности повторного зажигания из горячего состояния. Наружная колба гарантирует простое обслуживание лампы, оптимальное подавление помех при работе с электронным ПРА, улучшенную по сравнению с двухцокольными лампами регулировку светового потока. Еще одним достоинством этих ламп является возможность стабильной работы в любом положении. - Лампа с отражателем. Это исполнение представлено лишь одной лампой HMI 1200 PAR. В ней горелка герметично запаяна в интерференционный отражатель PAR 64. Основная область ее применения - прожекторы дальнего действия с концентрированным световым пучком. Основное неудобство, возникающее при использовании металлогалогенных ламп, - необходимость всегда иметь под рукой дорогой и объемный высоковольтный источник питания. Тем не менее, благодаря очень хорошей цветовой температуре и высокой светоотдаче металлогалогенные лампы находят широкое применение в сценическом и театральном освещении. Все больше убеждаются в преимуществах ламп HMI фотографы и операторы. Довольно большую группу источников света составляют аналогичные лампам HMI металлогалогенные лампы HTI, HSR, HSD, HMD, отличающиеся тем, что имеют меньшую длину разрядной дуги. Для них характерна высокая световая отдача от 60 до 100 лм/Вт. Кроме этого, общий индекс цветопередачи таких ламп лежит в пределах 80 - 95, что говорит об очень хорошей передаче цветов этими лампами (группа 1А и 1В - смотри меню "Цветопередача") . В отличие от тепловых излучателей ( например, галогенных ламп накаливания) спектр излучения металлогалогенных ламп представляет собой не сплошную линию, а состоящую из многих линий кривую, близкую к спектру солнечного света. Эксплуатационные условия металлогалогенных ламп. Металлогалогенные лампы работают от переменного тока, который подается на них, как правило, через дроссельные катушки, трансформаторы с магнитным рассеянием или через электронные пускорегулирующие аппараты. Электронные пускорегулирующие аппараты работают на постоянной мощности и обеспечивают немигающий свет ламп. В холодном состоянии металлогалогенные лампы, как и все газоразрядные лампы, являются превосходными изоляторами. Поэтому для электрической проводимости этим лампам необходим высоковольтный разряд (зажигание). Если холодной лампе для зажигания достаточно всего нескольких киловольт напряжения, то для повторного зажигания лампы из горячего состояния требуется импульсное напряжение, увеличенное на коэффициент 10. Срок службы металлогалогенных ламп. Под средним сроком службы металлогалогенных ламп понимают тот срок эксплуатации ламп, по истечении которого половина ламп одного типа (общее количество не должно быть слишком малым) может уже больше не соответствовать предъявляемым специальным требованиям (например, по световому потоку и цветовой температуре). При этом отклонение электрических и светотехнических параметров от нормы зависит от типа технического устройства, обеспечивающего работу этих ламп - дросселя или электронного ПРА - а также от специального типа ламп. Частота включения - это тот фактор, который определяет срок службы металлогалогенных ламп в наибольшей степени. В зависимости от области применения ламп в основу проводимых на фирме OSRAM испытаний на долговечность берется определенный, типичный для этих ламп ритм включение и выключении. Так, для ламп серий HMI, HMP и HTI этот ритм составляет: 60 минут ВКЛ, 15 минут ВЫКЛ, для ламп серий HSR и HSD - 180 минут ВКЛ, 30 минут ВЫКЛ. По среднему сроку службы и указанному ритму включений и выключении определяется средняя частота включения лампы. Если после немногих зажиганий лампа работает на постоянной номинальной мощности, то можно ожидать более длительного срока ее службы. Тем не менее, если срок эксплуатации лампы на 25% превышает предписанный срок службы, ее следует немедленно заменить, чтобы избежать опасности растрескивания. Особенно неблагоприятные последствия следует ожидать при выключении металлогалогенной лампы во время фазы пуска, так как это приводит к осаждению компонентов газа-наполнителя на внут ренние стенки колбы и на электродах, в результате чего резко ухудшается повторное зажигание лампь и понижается срок ее службы. Безопасность металлогалогенных ламп. Эксплуатация всех металлогалогенных ламп (также и ламп с наружными колбами) разрешена только в специальных закрытых корпусах, что обусловлено их ультрафиолетовым излучением, способным вызвать ослепление светом и избыточным рабочим давлением. Для сокращения ультрафиолетового излучения до допустимого предельного значения необходимо использовать соответствующие фильтры.