Электрическое Освещение

Тема: какова природа света, что это такое, электрическое освещение.

Большую часть из всей информации о внешнем мире мы с Вами получаем через зрение. Работа зрения основана на восприятии света. А что такое свет? Какова его природа? Именно с этим мы и попытаемся разобраться. Наука нам утверждает — свет имеет двойственную природу. С одной стороны свет себя проявляет как элементарная частица, а с другой, это электромагнитная волна. А это как? Спросите Вы. А вот так.

Если рассматривать свет как частицу, то теория примет следующий вид — данная частица света получила название — «фотон» или «квант», она существует, только лишь тогда, когда движется (со скоростью света). Частица не имеет массы покоя. Фотон возникает при определённых условиях, а именно тогда, когда атомы некоторых веществ в возбуждённом состоянии способны отдать избыточную энергию в виде выбросов светового излучения. Причём количество энергии в каждом фотоне одинаково и равно. После возникновения, летящий фотон можно рассматривать, как некий переносчик энергии, который при столкновении с поверхностью (в расчёт не берём прозрачные, зеркальные и белые поверхности, которыми он не поглощается) отдаёт всю свою энергию тому телу, с которым столкнулся. Фотон после столкновения исчезает.

Помимо свойств частицы, свет себя проявляет и как электромагнитная волна.

Этому свидетельствует такие явления как:

1. Дисперсия — различные цвета света по разному преломляются в веществе.

2. Дифракция — если сказать в узком смысле, это феномен огибания лучей света контура тел (непрозрачных) и вхождение света на территорию геометрической тени; в широком смысле, это различное отклонение света от законов геометрической оптики при своём распространении.

3. Поляризация — это упорядоченность в направлении напряженностей и магнитных потоков полей световой волны в определённой плоскости, перпендикулярной световому лучу.

Пожалуй, прежде чем перейти к теме — электрическое освещение, для закрепления понимания вышесказанного приведу такое пояснение для модели света: все вещества состоят из атомов, каждый атом представляет собой ядро, вокруг которого вращаются по орбитам электроны. Орбиты удалены от ядра на некоторое расстояние, образовывая тем самым слои. Эти слои располагаются один выше другого. Уровень слоя зависит от количества энергии в нём. Те электроны, которые обладают большей энергией, естественно, и летают в более удалённых слоях от центра ядра. Самый дальний слой называется внешней оболочкой атома.

Рождение света происходит в результате такого явления — если каким-либо образом сообщить дополнительную энергию атому, то она придаст силы электронам. В результате у них появится возможность перейти из более низкого уровня на более высокий. Но поскольку на более высокой орбите эти электроны обладают меньшей стабильностью, то им приходится вновь вернуться на прежний уровень. В результате этого обратного перехода на низкий уровень, лишняя энергия электрона порождает новую частицу — «фотон». Что в итоге и называется излучением кванта света.

Если постоянно сообщать энергию атому, то и излучение света будет постоянным. Для примера возьмем процесс нагревания куска железа. Мы тепловую энергию передаём всем атомам данного материала. При достижении определённой температуры данный кусок начинает светиться от красного до белого цвета. Сам цвет излучения зависит только лишь от частоты испускания фотонов самим атомом. Энергетика каждого отдельного кванта (фотона) имеет одно и то же количество энергии (строго определённую порцию). В результате получается, что атомы определённых веществ работают как преобразователи энергии. То есть, мы ему сообщаем один её вид, а он нам выдаёт световой поток (как один из видов энергии).

А как же работает электрическое освещение? Так: электрический ток, это упорядоченное движение заряженных частиц. Движение частиц подразумевает наличие энергий. Вот и получается — когда мы пропускаем электрический ток через некоторые вещества, мы частично передаём энергию движущихся заряженных частиц атомам этого вещества, через которое и проходит ток, ну а дальше всё происходит по выше описанному принципу. Причинами для появления света может быть различные явления — это тепло, электричество, радиоактивные излучения, световые излучения одного спектра, которые собой порождают другие и т.д.

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, усовершенствованнаялюминесцентная 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.

Тема: что стоит знать про электрические лампы накаливания, их особенности.

Вряд ли найдётся человек, которого можно было бы удивить данным электросветовым устройством, преобразующее электрическую энергию в световой поток. Но всё же есть некоторые малоизвестные моменты, о чём полезно будет знать. Итак, данный вид источников искусственного света имеет несколько вариантов своего исполнения, то есть сам базовый принцип действия у лампы накаливания один и тот же — при прохождении тока по нити накала испускаются кванты света, чем выше сила тока, тем больше света. Различаются данные электрические лампочки лишь по качеству исполнения, применения тех или иных материалов, использования некоторых благородных газов, технологий и т.д.

Первые лампы накаливания были далеки от совершенства. Главным рабочим элементом была нить накала, в роли которой служила нить, пропитанная угольной пылью. Испускаемый свет был не ярким, и горели они весьма не долго, но именно эта конструкция позволила развивать и совершенствовать это светотехническое устройство. Но как не крути, а лучших достоинств у этих электрических ламп не так уж и много. Пожалуй, главным является дешевизна, которая зависит от относительно простого технологического процесса производства. Куда уж проще, взять нить накала (сделанная из тугоплавкого и высокоомного проводника вольфрама), закрепить её на металлических проволочках, которые выведены наружу и припаяны к контактам цоколя, на это напаять стеклянную колбу, вот и всё, самый простой вариант электрической лампы накаливания готов.

Ещё, что касается положительных моментов этой лампы — поскольку нить накала имеет инертность нагрева и остывания, то переменный ток в 50 герц, который в лампах дневного света вызывает усталость глаз (из-за видимости мерцания), в электрических лампах накаливания незаметен. Излучаемый лампой свет воспринимается как постоянно горящий. Это, естественно, положительно сказывается на зрении человека, особенно если оно слабое. Хотя если сидеть под маломощной лампой, то и это не спасёт от ухудшения нормального зрения. Следует учесть, что данный вид лампы излучает свет в видимом красном спектре, хоть и воспринимается он нами как жёлтый.

Недостатков куда больше у этой лампы! Как известно — электрические лампы накаливания имеют очень низкий коэффициент полезного действия, который равен 5%, а в действительности всем 3%. То есть, это означает, что огромное количество электроэнергии тратится впустую (разве что эта энергия зимой Вас обогревает. Ещё у неё весьма малый срок службы — около 1000 рабочих часов. Кроме этого лампа накаливания имеет высокую рабочую температура (чем она мощней, тем больше и температура). Приводит это к различным проблемам, таких как выгорание тёмных пятен на потолке, быстрый выход из строя патрона (сваривание контактов лампы и патрона, ослабевание контактов и т.д.).

Некоторые виды ламп накаливания имеют светоотдачу на 20% больше обычных, это достигается путём заполнения внутреннего пространства колбы специальным газом криптоном. Но и цена у таких ламп больше. Ещё увеличение света делают при помощи направленности. Для этого у некоторых разновидностей ламп нижняя часть колбы изнутри покрыта специальным светоотражающим покрытием, что свет направляет именно в верхнюю часть лампы накаливания.

Теперь давайте посмотрим, а чем собственно отличаются качественные лампы накаливания от некачественных, дешёвых вариантов:

1. стеклянная колба у дешёвых ламп, как правило, большого диаметра;

2. у дорогостоящих электрических ламп накаливания цоколь собран из алюминия, а у дешёвых вариантов из простой стали, что спустя некоторое время может привариться к патрону;

3. дешевая лампа, обычно, не обеспечивает хорошего электрического контакта, а это ведёт к большому её перегреванию и досрочному выходу из строя имеющегося патрона этой лампы;

4. у дешёвых ламп при сгорании во многих случаях происходит короткое замыкание. У дорогостоящих вариантов имеется специальный защитный предохранитель, препятствующий этому нехорошему явлению.

Галогеновые лампы — это разновидность электрических ламп накаливания. Их особенность заключается в том, что внутрь лампы закачиваются газы галогены. Для чего? Всё просто — количество пропускаемого тока через спираль лампы ограничен её теплотой плавления. При чрезмерном нагреве атомы вольфрама начинают быстро испарятся в результате чего и начинается процесс разрушения спирали. Газы галогены же препятствуют этому испарению атомов, пытаясь держать кристаллическую решётку в нормальной форме и состоянии. Это позволяет увеличить силу пропускаемого тока, что ведёт к повышению светоотдачи и увеличению КПД галогеновой лампы накаливания.

Тема: схема подлючения, характеристики, устройство, работа лампы ДРЛ.

Лампа ДРЛ (Дуговая Ртутная Лампа) — дуговая ртутная люминофорная лампавысокого давления. Это одна из разновидностей электрических ламп, что широко используется для общего освещения объёмных территорий таких как заводские цеха, улицы, площадки и т.д. (где не предъявляется особые требования к цветопередаче ламп, но требуется от них высокой светоотдачи). Лампы ДРЛ имеют мощность 50 - 2000 Вт и изначально рассчитаны на работу в электрических сетях переменного тока с напряжением питания 220 В. (частота 50 Гц.). Для работы лампы необходимо пуско-регулирующее устройство в виде индуктивного дросселя.

Теперь, что касается устройства лампы ДРЛ. Дуговая ртутная лампа (ДРЛ) состоит из трёх основных функциональных частей: цоколь, кварцевая горелка и стеклянная колба.

Цоколь предназначен для приема электроэнергии из сети, по средствам соединения контактов лампы (один из которых резьбовой, а второй — точечный) с контактами патрона, после чего происходит передача переменного электричества непосредственно на электроды самой горелки ДРЛ лампы (дуговой ртутной лампы электрической).

Кварцевая горелка является основной функциональной частью лампы ДРЛ. Она представляет собой кварцевую колбу, у которой по бокам располагаются по 2 электрода. Два из них основных и два - дополнительные. Пространство горелки заполнено инертным газом «аргона» (для изоляции теплообмена между горелкой и средой) и капелькой ртути.

Стеклянная колба — это внешнюю часть лампы. Внутри неё помещена кварцевая горелка, к которой от контактного цоколя подходят проводники. Из колбы выкачивают воздух и закачивают в ней азот. И ещё один немаловажный элемент, что находится в стеклянной колбе, это 2 ограничивающих сопротивления (подсоединенные к дополнительным электродам). Внешняя стеклянная колба с внутренней стороны покрыта люминофором.

Первые варианты ламп ДРЛ имели только два электрода, что требовало для поджога лампы ДРЛ дополнительное устройство запуска (через высоковольтный импульсный пробой газового промежутка кварцевой горелки). Данный вид ламп был снят с производства и заменён на четырёх электродный аналог, для работы которого нужен только дроссель.

Основные характеристики ламп ДРЛ:

Работа лампы ДРЛ: на лампу подаётся сетевое напряжение, оно подводится к промежутку между основным и дополнительным электродом, что расположены с одной стороны кварцевой горелки и на такую же пару, расположенную на другой стороне горелки. Вторым промежутком, между которых сосредотачивается сетевое напряжение, это расстояние между основными электродами кварцевой горелки, находящихся на противоположных её сторонах.

Расстояние между основным и дополнительным электродом невелико, это позволяет при подаче напряжения легко ионизировать данный промежуток газа. Ток на данном участке обязательно ограничивается сопротивлениями, стоящие в цепи дополнительных электродов перед входом проволочных проводников в кварцевую горелку. После того как на обоих концах кварцевой горелки произошла ионизация, она постепенно перебрасывается на промежуток между основными электродами, тем самым обеспечивая дальнейшее горение лампы ДРЛ.

Максимальное горение лампы ДРЛ наступает спустя около 7 минут. Это обусловлено тем, что в холодном состоянии ртуть, находящаяся в кварцевой горелки находится в виде капельки или налёта на стенках колбы. После запуска, ртуть под воздействием температуры медленно испаряется, постепенно улучшая качество разряда между основными электродами. После того как вся ртуть перейдёт в пары (газ), лампа ДРЛ выйдет на номинальный режим работы и максимальную светоотдачу. Также ещё следует добавить, что при выключении лампы ДРЛ повторное включение невозможно, пока лампа полностью не остынет. Это является одним из недостатков ламы, поскольку появляется зависимость от качества электроснабжения.

ДРЛ лампа довольно чувствительна к температуре и поэтому в её конструкции предусмотрена внешняя стеклянная колба. Она выполняет две функции: во-первых, служит барьером между внешней средой и кварцевой горелкой, предотвращая остывание горелки (находящийся внутри колбы азот препятствует теплообмену), а во-вторых, поскольку при внутреннем разряде излучается не весь видимый спектр (только ультрафиолет и зелёный цвет), то люминофор, лежащий тонким слоем на внутренней стороне стеклянной колбы, преобразует ультрафиолет в спектр красного свечения. В результате объединения синего, зелёного и красного излучения образуется белое свечение лампы ДРЛ.

Подключение к электросети четырех электродной лампы осуществляется через дроссель. Дроссель подбирается в соответствии с мощностью ДРЛ лампы. Роль дросселя — ограничивать ток, питающий лампу. Если включить лампу без дросселя, то она моментально сгорит, поскольку через неё пройдёт слишком большой электроток. В схему подключения желательно добавить конденсатор (не электролитический). Он будет влиять на реактивную мощность, а это сэкономит электроэнергию в два раза.

Дроссель ДРЛ-125 (1.15А) = конденсатор 12 мкф. (не меньше 250 В.)

Дроссель ДРЛ-250 (2.13А) = конденсатор 25 мкф. (не меньше 250 В.)

Дроссель ДРЛ-400 (3.25А) = конденсатор 32 мкф. (не меньше 250 В.)

Тема: какие достоинства и недостатки имеют энергосберегающие лампы.

Популярность экономных лампочек в нынешнее время высока. Она вызвана именно тем, что обещает своему потребителю экономию электроэнергии, да и свет у этих ламп более приятен для глаза, поскольку ближе к естественному солнечному освещению. Поскольку данный вид электрических лампочек появился на рынке всех стран относительно недавно (по сравнению с обычными лампами накаливания), то и информация у населения о них не полная, а иногда весьма противоречивая. Одни говорят, что энергосберегающие лампочки лучше, другие утверждают, что недостатки существенны и эти экономки не являются идеальным решением искусственного освещения. В этой статье мы с Вами постараемся разобраться и рассмотреть основные достоинства и недостатки.

Достоинства энергосберегающих лампочек (экономок);

Экономия за счёт улучшенной светоотдачи. Первым и главным преимуществом, которым обладает данная лампа, это её хорошая светоотдача. Экономка является люминесцентной лампой, у которых эта самая световая отдача лежит в пределах около 100 лм/Вт. Сама же экономия заключается в следующем — при подаче определённого количества электрической энергии на лампу значительная часть преобразовывается в световой поток, а остальная энергия выделяется в виде тепла. К примеру у ламп накаливания всего из 100% затраченной электроэнергии всего 3-5% трансформируется в свет (это очень не экономно), а у энергосберегающих лама этот показатель где-то в 5 раз выше. Экономка в силу технологических особенностей способна больше преобразовать электроэнергии в полезный свет.

Длительный срок службы. Если у старых ламп накаливания он составляет около 1000 рабочих часов, то у экономок производителями гарантируется около 6000-10000 рабочих часов. Опять же, многое зависит от качества энергосберегающих лампочек. Лампы качественных фирм и стоят не дёшево, а у подделок срок службы явно будет меньше, в силу использования некачественных материалов, сборки, контроля и т.д.

Низкая теплоотдача. Это также является большим плюсом экономок. Несмотря на относительно высокую светоотдачу, энергосберегающие лампочки выделяют весьма мало тепла. Многим известен малоприятный эффект ламп накаливания, когда на потолке после длительной эксплуатации появляются тёмные пятна. Да и сама температура лампы ведёт к некоторым ограничениям в использовании светильников (может вызываться плавления пластмассовых частей, преждевременная порча матрона и электрических контактов). Экономка этих недостатков лишена, в силу чего может использоваться в более своеобразных светильниках. Помимо этого данный факт положительно влияет на пожаробезопасность, что также немаловажно.

Более равномерное распределение света по помещению.Если, опять же, сравнить со старыми лампами накаливания, то у энергосберегающих ламп излучаемый свет распространяется равномернее по комнате. Связано это с рабочей излучаемой площадью лампы. У старых ламп свет идёт от нити накала, которая по своей площади гораздо меньше площади стеклянной колбы экономки (люминесцентной лампы). Под равномерно распределяемом свете глаза человека устают намного меньше, что влияет на общую утомляемость людей.

Выбора цвета освещения. У лампочек энергосберегающего типа легко можно подобрать желаемый оттенок освещения опираясь на личные предпочтения и особенности интерьера Вашей квартиры: 6400 К – холодный белый свет; 4200 К – дневной свет; 2700 К – теплый белый свет.

Недостатки энергосберегающих лампочек (экономок):

Большая стоимость этих ламп. Ведь даже если выбрать наиболее дешёвую экономную лампу (менее известная фирма производитель), то и в этом случае цена будет значительно превышать стоимость обычной лампочки накаливания (если брать одинаковые мощности ламп). Это обусловлено более дорогостоящем процессом изготовления, ведь энергосберегающая лампочка содержит больше рабочих элементов, что и выражается в её высокой себестоимости.

Длительность выхода на нормальный режим работы.Действительно, если обычная лампа после включения сразу начинает выдавать максимальное свечение, то у экономок, как у всех люминесцентных ламп, имеется неких процесс разогрева (около 2 минут), что немного огорчает. То есть, в случае когда Вы включаете свет в туалете (что бы сходить по малой нужде), лампа не успевает выйти на нормальный режим работы и выдать свою полную светоотдачу, как уже её пора выключать. Вроде мелочь, а неприятно!

Ограниченный диапазон по температуре (низкой). Экономки очень капризны к низкой температуре и большинство из них становятся нестабильны к своей нормальной работе при температуре ниже -15°С. Следовательно, энергосберегающие лампы не пригодны для тех мест эксплуатации, где возможна данная низкая температура (на улице в зимний период, в холодильных камерах и т.д.).

Высокие требования к качеству электропитания. То есть, если питающее напряжение повысится или понизится на 10%, то эти лампы либо не зажгутся, либо выйдут из строя. На них также негативно влияют кратковременные скачки и перепады напряжения в сети, что легко может привести к преждевременной их поломке.

Невозможность применять обычные димеры (регуляторы яркости освещения). Поскольку энергосберегающие лампочки имеют внутри свою электронную схему, то простое понижение напряжения через димер может привести только к выключению лампы (или вовсе к поломке). Есть специальные экономные лампы со встроенной системой регулировки яркости освещения, но и стоимость у них, естественно, больше обычной.

Содержание вредных для здоровья веществ. Этот недостаток имеет место в случае повреждения стеклянной колбы экономной лампочки, поскольку именно внутри этой колбы содержатся пары ртути, что являются очень токсичными и вредными для здоровья человека. При повреждении лампы необходимо сразу же хорошо проветрить комнату, а осколки собрать и вынести за пределы помещения.

Тема: энергосберегающие лампочки и их основные технические характеристики.

Как и любая другая электротехника (да и не только она) экономные лампы имеют свои технические характеристики, которые выделяют данное устройство из прочих и дают возможность понять, какими именно качествами она обладает, какова их действительная ценность для практического использования. Ведь каждый согласиться с тем, что далеко не все энергосберегающие лампы одинаковы в своей работе, виду, качеству. Красивая упаковка не означает долговечность и высокую надёжность. Для того, что бы хотя бы в общих чертах понимать особенности экономок и знать, какими критериями пользоваться при выборе и покупке данной светотехнической продукции предлагаю в этой статье разобрать основные характеристики энергосберегающих ламп.

Значимые характеристики энергосберегающих ламп:

Электрическая мощность. На это, обычно, в первую очередь обращаю внимание при выборе и покупке энергосберегающей лампы. Она измеряется в ваттах (Вт). Ведь именно она характеризует силу яркости свечения и потребляемую электроэнергию из сети. Зачастую в быту используются мощность от 7 до 120 Ватт. Следует заметить, что в силу улучшенной светоотдачи экономок, при сравнении их с обычными лампами накаливания, у этих лампочек при одной и той же мощности потребления электричества испускаемый ими свет будет в 5 раз выше. То есть, Если Вы поставите энергосберегающую лампочку на 20 Вт, то она будет выдавать яркость как обычная лампа накаливания мощностью 100 Вт. Поэтому она и считается экономной!

Напряжение питания. Данный параметр измеряется в вольтах (В). Большая часть энергосберегающих ламп рассчитана на напряжение 220 вольт (которые планируются использоваться на нашей территории). Хотя она выпускаются и для напряжений 12 В, 24 В, 36 В, 127 В (под специальные нужды и источники питания). Учитываются также и небольшие отклонения от данного напряжения, которые вполне допустимы, что бы эта лампа работала в своём номинальном режиме. Для качественных ламп это отклонение может лежать в пределах 160-260 вольт. Но учтите, экономки плохо переносят кратковременные скачки напряжения!

Световой поток. Ещё одни весьма важный параметр, характеризующий эффективность светового излучения энергосберегающей лампы. Большая мощность лампы вовсе не означает, что лампа будет выдавать достаточно света. Электрическая энергия может быть затрачена на инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, что не приносит пользы. Качественная энергосберегающая лампа может выделяется тем, что её интенсивность светового потока лежит в пределах полезного спектрального диапазона (видимого света). Чем выше эта сила светового потока, при условии минимально затрачиваемой электроэнергии, тем лучше лампа. Световой поток измеряется в люминах (лм). Это есть поток фотонов.

Световая отдача (светоотдача). Измеряется она в люминах на ватт (лм/Вт). Именно она обуславливает коэффициент полезного действия энергосберегающей лампы. То есть, электроэнергия, при своём прохождении через лампу, тратится на излучение света и на выделение тепла. Так вот, чем больше энергии уйдёт в преобразование света и чем меньше на тепло, тем лучше. В идеальном случае световая отдача равна 683 лм/Вт — это значит, что вся потраченная электроэнергия (равная одному ватту) пошла на выработку света данного значения, но в реальности эта величина, естественно меньше. К примеру, у ламп накаливания световая отдача равна всего 10-15 лм/Вт (что очень мало). У энергосберегающих ламп данная характеристика равна около 100 лм/Вт, что гораздо лучше, но всё равно далеко до идеала.

Цветовая температура. Также весьма значимый параметр, определяющий качество энергосберегающей лампы. Он определяет уровень белизны (естественности) излучаемого света, который испускает искусственный источник освещения (в нашем случае это экономная лампочка). Цветовая температура измеряется по специальной температурной шкале Кельвина (К). Её можно условно поделить на: дневную белую (более 5000 К), нейтрально-белую (от 3000 до 5000 К) и тепло-белую (менее 3000 К). В интерьерах жилых домов как правило применяются электрические экономные лампочки теплого тона, которые соответствуют атмосфере отдыха и расслабления. В рабочих офисах больше используются более холодные тона. Более комфортная и естественная цветовая температура для человека находится в пределах 2800-3500 К.

Индекс цветовой передачи. Это величина относительная, которая определяет, с какой естественностью могут передаваться предметные цвета в излучаемом свете энергосберегающей лампы. Свойства цветопередачи экономных ламп зависят от спектра из излучения. У эталонного источника света индекс цветовой передачи (Ra) равен 100. Следовательно, чем меньше данный цветопередающий индекс у конкретной лампы, тем хуже её свойства в этом плане. Наиболее приятный для восприятия диапазон цветопередачи для обычного человека — 80-100 Ra.

Эксплуатационные характеристики энергосберегающих ламп. Помимо вышеперечисленных характеристик обязательно следует учитывать и такие, как — средний срок службы экономных ламп, гарантированное число включений и скорость самого включения, конструктивные и дизайнерские особенности исполнения (применяемая арматура, совместимость с различными типами патронов, разъемная/неразъемная конструкция, дизайн и габариты изделия).

Тема: что следует знать о энергосберегающих лампочках, лампах экономках.

Предвещание конца света из-за глобального потепления, вызванного массовым использование лампочек накаливания, заставляют социальные массы верить в то, что поголовный переход на использование энергосберегающих лампочек даст надежду на светлое будущее. Возможно, доля правды в этом и есть, но, скорей данный переход осуществит значительное снижение нагрузки на сети и позволит более рационально подходить к вопросу оптимального энергопотребления.

И так, вначале давайте с Вами рассмотрим само устройство и конструкцию энергосберегающей лампочки, которая принципиально отличается от старых ламп накаливания. Экономка состоит из 3 основных частей: это цоколь, электронный «ЭПРА» блок и люминесцентная лампочка.

Основная роль цоколя в энергосберегающей лампочке, это непосредственное подключение самой лампочки к электрической сети. И что очень важно учесть, существует две основных разновидности цоколей: это E27 (стандартный цоколь, который используется в большинстве люстр) и E14 (имеет немного уменьшенный размер, по сравнению с E27, используется в небольших светильниках). Заранее следует выбирать энергосберегающую лампочку с тем цоколем, что подходит именно для вашей люстры или светильника.

Внутренний электронный блок, имеющий название ЭПРА (электронный пускорегулирующий аппарат) предназначен для запуска и последующего горение энергосберегающей лампочки. Данный электронный блок преобразует электрическое напряжение сети 220 В в то, которое необходимо для нормальной работы экономной лампочки (её люминесцентная часть). Благодаря блоку «ЭПРА» в энергосберегающей лампочке отсутствует эффект мерцания, что можно наблюдать у обычных люминесцентных ламп.

Та часть экономной лампы, которая излучает свет, называется люминесцентной лампой. Она представляет собой стеклянную полость различной формы, в которую закачен инертный газ (аргон) и пары ртути. Её внутренние стенки покрыты люминофорным слоем, что служит для преобразования невидимого спектра излучения (ультрафиолета) в видимый свет. То есть, под воздействием высокого электрического напряжения в люминесцентной лампочке на большой скорости передвигаются заряженные частицы, которые при столкновении с атомами ртути порождают кванты света в диапазоне ультрафиолетового излучения. Пройдя через слой люминофора, излучение преобразуется в видимый свет.

Также в силу своего устройства и специфического принципа действия энергосберегающие лампочки (экономки) потребляют электроэнергии на 80% меньше, в сравнение с обычными лампочками накаливания при условии одинаковой мощности излучения светового потока. Плюс к этому экономные лампы выбрасывают на много меньше тепла в окружающую среду. Малое тепловыделение впоследствии позволяет широко использовать всевозможные люминесцентные лампочки со значительной мощностью в хрупких и компактных бра светильниках, оригинальных люстрах, в которых от лампочек накаливания (с большим нагревом) может расплавиться пластмассовая часть патрона, либо же сам провод.

Основной причиной выхода из строя лампочки накаливания является сгорание нити накала. Устройство энергосберегающей лампочки исключает подобную проблему, что в результате способствует более длительному сроку службы экономки. Обещанный производителями срок службы энергосберегающей лампочки лежит в пределах 6000 - 12000 часов (обычно срок службы указывается на упаковке) и явно превышает срок эксплуатации лампочки накаливания примерно от 6 до 15 раз. В свою очередь это будет весьма кстати, где проблематично осуществлять периодическую замену сгоревших лампочек на новые.

Следует упомянуть и ещё об одном немаловажном достоинстве энергосберегающих лампочек — это более равномерное и мягкое распределение света, что объясняется большей площадью поверхности лампочки, по сравнению с поверхностью спирали. Это легко заменить на таком примере — если вставить в светильник лампу накаливания, то при включении по стенам помещения будут видны довольно резкие тени от самого плафона светильника, ну, а в случае с применением экономки, тени практически не заметны. Равномерное распределение света экономок снижает общую утомляемость глаза человека.

Ещё одним преимуществом энергосберегающих лампочек (в отличие от ламп накаливания) является различная цветовая температура, что определяет общую цветовую освещенность комнаты. Экономки имеют такие цветовые температуры: 2700 К – соответствует мягкому белому свету, 4200 К – это дневной свет, 6400 К – эффект холодный белого света. Запомните, чем ниже цветовая температура, тем ближе спектр к красному цвету, а чем выше, следовательно, тем будет ближе к синему.

Производители экономок выпускают люминесцентные лампы U-образныой формы и в виде спирали. Спиралевидные люминесцентные лампы слегка меньше по размерам, чем U-образные лампы подобной же электрической мощности (по длине). Сама же форма, в общем, никак не влияет на общую работоспособность лампы, но у спиралевидных ламп обычно и цена немного дороже, поскольку они сложней в изготовлении.

Тема: что собой представляют электрические газоразрядные лампы.

Данная разновидность искусственных электрических источников света имеет свои специфические особенности, которые мы с Вами и рассмотрим. Итак, как видно из названия — газоразрядные, можно понять, что в основе принципа действия заложен электрический высоковольтный разряд, проходящий в среде определённого вида газа. Действительно, именно ионизация (возбуждённое состояние газа) становится причиной испускания квантов света в окружающее пространство. То есть, определённые виды газов (пары ртути, ксенон, неон и т.д.) оказавшись под воздействием высокого напряжения (высокоинтенсивного электрического поля) ионизируются — атомы газа получают дополнительную энергию, которая преобразуется в «выплёскивание» фотонов, квантов света.

Электрические газоразрядные лампы можно разделить (по способу излучения) на несколько видов — газосветные лампы, электродосветные лампы и люминесцентные.

Газосветные электрические лампы работают по вышеописанному принципу, то есть при подачи высокого напряжения на электроды лампы происходит пробой газового промежутка, возникает ионизация и энергия электричества преобразуется в энергию светового потока, испускаемого этим самым газом в лампе.

Электродосветные лампы немного отличаются своей работой. В них свет излучается от самих электродов, которые возбуждены газовым разрядом. Тут газ играет только роль среды, а не излучателя.

Люминесцентные лампы, которые работают так — в стеклянной колбе имеется газ (пары ртути), по бокам расположены электроды, на которые подаётся напряжение. После пробоя газового промежутка и последующей ионизации газа начинается излучение в ультрафиолетовом спектре. Поскольку нам нужен видимый спектр света, то внутреннюю поверхность колбы покрывают люминофором. В результате, ультрафиолет попадает на этот люминофор, который преобразует его в обычный видимый свет, близкий к дневному. Происходит некоторая трансформация излучаемого светового спектра.

Кроме этого газоразрядные лампы электрические разделяются и по внутреннему давлению — лампы низкого давления (пример, обычные люминесцентные лампы) и лампы высокого давления (пример, лампа ДРЛ). Каждая имеет свои специфические особенности, у них разные внутренние конструкции, различные режимы работы, каждый вид нуждается в своём специальном пуско-регулирующем устройстве и т.д. Более подробно об этом мы поговорим в других статьях. А сейчас рассмотрим имеющиеся достоинства и недостатки этих ламп.

Достоинства электрических газоразрядных ламп:

· Довольно высокая эффективность работы ламп — у них большая светоотдача (40-220 лм/Вт), в сравнении с обычными лампами накаливания. Хороший диапазон цветового излучения — 2200-20000 К. Хорошая цветопередача — 3000-4200 К.

· Продолжительный срок службы — производители гарантируют от 3000 до 20000 часов. Опять же, в сравнении с лампами накаливания (у которых он не превышает 1000 часов), это очень много.

· Высокая экономичность, которая выражается в коэффициенте полезного действия. Если у ламп накаливания большая часть электроэнергии расходуется на выделение тепла, и лишь малая часть преобразуется в свет, то у электрических газоразрядных ламп с этим дело намного лучше.

Недостатки электрических газоразрядных ламп:

· У них относительно высокая стоимость, в которую входит и стоимость дополнительных пуско-регулирующих устройств. Лампы более сложны в своём изготовлении, вот и их цена выше чем у ламп накаливания.

· Большие размеры (особенно у люминесцентных, продолговатых ламп).

· Нуждаются в специальной пуско-регулирующей аппаратуре, без которой они не работают.

· Длительный выход на свой нормальный рабочий режим. Если лампа накаливания и светодиодная лампа после своего включения сразу выдают номинальный световой поток, то для газоразрядных ламп требуется некоторое время для их разогрева и выход на нормальный режим.

· Большая чувствительность к качеству электроснабжения, то есть при некотором отклонении в питающем напряжении газоразрядные лампы начинают нестабильно работать (могут моргать, отключаться и т.д.).

· Они содержат опасные вещества (пары ртути), которые очень вредны для здоровья человека.

· Наличие шума, издаваемого ПРА, и наличие эффекта мерцания, что негативно влияет на зрение человека (быстрая утомляемость глаз).

· У электрических газоразрядных ламп, к сожалению, прерывистый излучаемый спектр, который, к тому же ещё и непривычен в быту — хоть он и близок к дневному, но солнечный свет намного приятнее.

Помимо этого газоразрядные электрические лампы нуждаются в закрытых светильниках, поскольку, как было замечено в одном из пунктов, при разбитии колбы высвобождается токсические вещества. Следовательно, данный вид ламп должен хорошо быть защищён от механических повреждений. Учтите, что эти лампы не работают сами по себе, через обычное подключение к источнику электропитания, они нуждаются в дополнительном пусковом устройстве, которое называется ПРА (пуско-регулирующий аппарат) и ИЗУ (импульсно-зажигающее устройство).

Тема: информация о светодиодных лампочках, светодиодах, led лампах.

Мы с Вами видим, потому что есть свет. Днём — солнце, ночью — электрическая лампочка. Долгое время под лампочкой мы все понимали электрическую лампу накаливания. Долго и верно она служила человеку пока ей на смену не пришла более экономная, люминесцентная лампа. Она с развитием технологий постепенно эволюционировала в лампочку под названием «Экономка». Но всё те же технологии медленно но уверенно уже начинают постепенно вытеснять экономки ещё более лучшем светилом. Название ему — светодиодные лампочки или led лампы.

Думаю, в наше время мало найдётся таких людей, которых можно удивить маленькой горящей лампочкой встроенной в различную современную электротехнику. Эта лампочка называется полупроводниковым светодиодом. Суть её работы очень проста. Есть два материала имеющие немного разные свойства внутренней проводимости (из-за примесей внутри), один из которых называется зоной «n», а второй зоной «p». Первый обладает избытком электронов, а второй их недостатком. Но самое интересное происходит не в них, а между ними.

Электроны при определённых условиях, а именно при переходе электрона из более высокого энергетического уровня на более низкий (процесс рекомбинации электронов и дырок) в нашем полупроводнике происходит выброс избыточной энергии в виде пучка света (точнее выброса фотонов — частиц света). В итоге получается, что под воздействием электрического тока происходит беспрерывная рекомбинация частиц в светодиоде и в результате — поток света.

Показателем качества любого элемента и устройства является его коэффициент полезного действия (КПД). В случае с источниками света КПД главным образом зависеть от такого соотношения — сколько процентов от общей затраченной электроэнергии пошло на преобразование в свет, ну, а сколько на тепло. У лампочек накаливания, к сожалению, в тепло расходуется большая часть энергии. У люминесцентных ламп показатель светоотдачи намного выше. И лучший будет — у светодиодных ламп.

Первые варианты светодиодов, в силу несовершенства материала из которых они делались, хоть считались лучшими источниками света в отношении КПД, но они не могли выдавать достаточную мощность. Даже засветив множество светодиодов одновременно, результат был не тот. Но с развитием технологий удалось добиться улучшения яркости свечения в разы, что на данный момент уже позволяет сделать устройство с размерами обычных лампочек, а с потоком света намного ярче и экономичнее, нежели их предшественники.

Светодиодные лампочки или led лампы представляют собой светоизлучающее устройства состоящие из множества встроенных внутрь светодиодных полупроводниковых элементов и которые, на данный момент, обладают наилучшими характеристиками. У данных светодиодных ламп имеется лишь один недостаток, это относительно высокая стоимость. Она, как и все новые товары, пока только набирает свои обороты популярности (производители обещают, что уже к 2015 году светодиодные лампы выдут на первое место по их использованию в быту).

Что касается достоинств светодиодных лампочек (led ламп) — в первую очередь это конечно экономность электроэнергии, о чём уже было сказано. Лишь малая часть энергии тратится на выделения тепла в отличие от старых добрых ламп накаливания, которые просто выкидывали в окружающую среду большую часть потребляемой энергии. Конечно — это минимальные размеры, что также играет не последнюю роль. Это её 100%-ая экологичность (в отличии от всех видов люминесцентных ламп, которым нужна специальная утилизация).

И так, подведём итог: будущее за светодиодными лампочками или led лампами, но пока происходит естественное обновлениестарых технологий на более новые, будем дружно отдавать своё предпочтение проверенным годами электроосветительным устройствам, зайдя в магазин, что бы купить замену перегоревшей лампочки в своём доме.

Тема: достоинства и недостатки светодиодного освещения LED лампами.

Данный вид искусственного электрического освещения является наиболее перспективным в своём технологическом и практическом использовании. Среди прочих разновидностей источников освещения светодиодное имеет больше достоинств, которые оправдывают его. Сами же LED лампы представляют собой обычные многим известные светодиоды. Но не те, которые выпускались раньше, а более совершенные, сделанные по новым технологиям и из новых материалов, что значительно улучшает из технические характеристики и выводит их на первый план по эффективности, безопасности, непосредственной работе. В этой статье предлагаю разобрать основные преимущества и недостатки светодиодного освещения LED лампами.

Преимущества в использовании светодиодных ламп:

1. Высокая светоотдача, обеспечивающая большую экономность электрической энергии. Светодиодных лампах уличного освещения световая отдача примерно равна 120 люменов на ватт, для сравнения, у люминесцентных ламп она равна 50-100, у электрических ламп накаливания всего 10-25, и только у натриевых газоразрядных ламп 150—220 (применяемых именно для уличного освещения).

2. Длительный срок службы, лежащий в пределах 36000-72000 часов, при условии, что будет обеспечена нормальная работая обстановка и условия (качественное электроснабжение, допустимые пределы рабочей температуры, использование дополнительной защитной аппаратуры и т.д.). У качественных светодиодных лампах это значение может быть даже больше, ну, а у дешёвых вариантов, естественно, меньше.

3. Имеется возможность получать разные спектральные характеристики, что влияет на цвет излучения. К примеру у люменисцентных ламп с этим большая проблема. Иными словами говоря, светодиодное освещение LED лампами позволяет делать световые системы, которые могут выдавать достаточно богатый цветовой диапазон. Благодаря этому можно создать поистине светотехнические шедевры (подсветка зданий, бассейнов, фасадов и т.д.).

4. Возможность получения направленного излучения без использования дополнительных рефлекторных конструкций. Это достоинство позволяет фокусировать световой поток, что даёт ряд определённых преимуществ (усиление света, создание декоративных дизайнов и прочее). Также при помощи линз имеется возможность изменения угла излучения.

5. Высокая безопасность применения. Они герметичны, не имеют высокой разности в температуре, давлении газов, не содержат ядовитых веществ (ртуть, используемая в люминесцентных лампах), даже не имеют в своей конструкции стекла, которое могло бы разбиться и поранить осколками. У светодиодного освещения также практически отсутствует инфракрасное и ультрафиолетовое излучение.

6. Малые размеры и высокая прочность светотехнического изделия. В сравнении со всеми другими источниками искусственного электроосвещения LED лампы являются наиболее минимальные в своих размерах. Ну, а прочность скорей относится не к лампе, а к светодиодам. Хотя если задеть случайно светодиодную лампу, то скорей всего ничего страшного не произойдёт, в сравнении со стеклянными лампами, которые обычно бьются.

7. Последний, но немаловажный момент — это незначительное тепловыделение светодиодных ламп. До определённого порога по мощности данный вид ламп имеет минимальное тепловое выделение, что как и в светоотдачи, это влияет на экономию электрической энергии. После определённого порога по мощности дело уже обстоит иначе.

Недостатки в использовании светодиодных ламп:

1. Главным недостатком у данного типа ламп является высокая стоимость. Если говорить об отношении цена/люмен, то у сверхъярких LED ламп она в 50—100 раз больше, по сравнению с обычными лампами накаливания.

2. Поскольку питающее напряжение светодиода намного меньше сетевого напряжения, то возникает необходимость в использовании либо последовательного подключения, что имеет свои недостатки, либо дополнительного устройства питания, а это уменьшение общей надёжности и увеличение стоимости.

3. Значительные требования к теплоотводу, который отводит лишнее тепло от светодиодов. Следует учесть, что именно светодиодное освещение на LED лампах весьма требовательно к температурному режиму. Чрезмерный перегрев резко снижает эффективность работы и общий срок службы этих световых устройств. А дополнительные радиаторы усложняют общую конструкцию этих ламп (опять же это влияет на стоимость).

4. Дополняя предыдущий пункт — светодиодное освещение не годится для использования в местах с высокой температурой выше 100 градусов по Цельсию (шкафы нагрева, печи, микроволновки, температурные сушки и т.д.).

5. Большой коэффициент пульсаций и мерцания от переменного напряжения в 50 герц. То есть, поскольку светодиодное освещение практически безынерционное, то и различные колебания в напряжении питания также отражаются на излучаемом потоке. Для этого обычно используются сглаживающие фильтры из конденсаторов.

6. У дешёвых вариантов LED ламп, которые массово распространены, сниженная светоотдача, что уравнивает их с обычными люминесцентными лампами, при той же относительно высокой стоимости.

7. Излучаемый спектр отличается от естественного солнечного.

8. Проблематичность с использованием стандартного димера при установке светодиодного освещения. То есть, блок регулировки интенсивности света, который подходит для обычных ламп накаливания, вовсе не пригоден для светодиодных ламп (несмотря на лёгкость регулировки яркости самих светодиодов). Это связана с внутренним блоком питания, установленного в самой светодиодной лампе. Существуют специальные LED лампы с возможностью такой диммерной регурировки, но они и стоят на 30% дороже стандартных ламп.