Лампа накаливания: устройство, строение и принцип действия

Назначение электрической лампы

Электрические лампы можно разделить на несколько видов по применению – для общественного, технического и специального использования.

Основное общественное применение – обеспечивать любого человека, животных и птиц искусственным светом в темное время суток или в темном месте помещения.

Используя свет, люди на несколько часов продлевают свою суточную активность. Это могут быть рабочие и учебные процессы, домашние дела. Улучшается безопасность на дорогах, возможность оказывать в вечернее и ночное время медицинскую помощь и мн.др.

Лампы активно применяются на животноводческих фермах и птицефабриках, для выращивания растений в тепличных комплексах. Их подсвечивают светом определенного спектра и величины светового потока. Для разведения рыбы тоже нужен свет с особым спектральным составом.

Реализован обогрев домашних животных.

Техническое назначение. В производстве для технологических целей используют устройства, дающие видимый и невидимый свет. Примеры:

для точной и важной работы человеку требуется высокий уровень освещенности рабочего места;

ИК – инфракрасное излучение используют в промышленности, например, для бесконтактного нагрева деталей конструкций или в климатической технике для обогрева человека, работающего на открытом морозном воздухе, в военной технике и охоте – ночные прицелы для оружия, приборы ночного видения и мн.др.;

УФ-излучение применяют в стоматологии для быстрого отвердения пломб, при изготовлении зубных протезов и т.п., в медицине и санитарии – для дезинфекции помещений, инструмента, одежды, поверхностей мебели, воздуха, воды, лекарственных препаратов и пр.

Оптимальный выбор для разных помещений

Специалисты, занимающиеся оформлением интерьеров, советуют применять для подвесных или натяжных потолков компактные светодиоды или низковольтные миниатюрные галогенки.

Важно также учесть, что мощность ламп должна соответствовать аналогичному показателю светильника или быть ниже. Нарушение этого правила может привести к серьезным последствиям. В люстрах и других подвесных конструкциях могут использоваться практически все виды осветительных приборов

Если светильники выполнены из легкоплавких материалов лучше воспользоваться LED- либо люминесцентными источниками

В люстрах и других подвесных конструкциях могут использоваться практически все виды осветительных приборов. Если светильники выполнены из легкоплавких материалов лучше воспользоваться LED- либо люминесцентными источниками.

Оптимальным вариантом для бра считаются небольшие галогенки, люминесцентные модели или традиционные лампы накаливания. Часто в подобных приборах применяют декоративные модификации с колбами в виде капель, языков пламени, шаров.

Для подсветки подойдут небольшие светодиодные лампочки или компактные галогеновые, работающие от трансформатора.

В гостиных обычно применяется комбинация нескольких осветительных приборов. Потолочная или подвесная люстра дополняется бра, торшером, декоративной настольной лампой, а также встроенными светильниками.

Основной прибор желательно оснастить диммером, что позволит приглушать его интенсивность.

В таблице собраны значения уровня освещенности, требуемого по СНиП 23-05-2010. Показатели приводятся в люменах

В прожекторах для наружного освещения преимущественно используются линейные галогенные устройство. Световое оформление двора или участка возможно также с применением светодиодов, в том числе и работающих от солнечных батарей, либо мощных ламп накаливания.

В подвале и погребе, где обычно повышенный уровень влажности, необходимо использовать светильники с гидроизоляцией и полностью закрытым патроном.

Чтобы не допустить короткого замыкания, желательно применять понижающий трансформатор. В качестве осветительного прибора в этом случае лучше всего подойдет один или два 12-вольтных светодиодных источника.

Аналогичные требования предъявляются и к световым устройствам в ванных комнатах. Как правило, для освещения пространства используются галогенные/светодиодные модели, а также лампы накаливания.

Для оборудования рабочего места школьника обычно применяется гибкая настольная лампа, позволяющая изменять направление светового луча. Как правило, в него вставляется традиционное устройство накаливания мощностью 60 вольт с прозрачной или матовой колбой.

При недостатке света желательно добавить также подсветку встроенными галогенными лампами.

Особого внимания требует выбор источника света для теплиц. Как показали исследования ученых, для растений особенно полезны красная и синяя область спектра. Первая оказывает мощное влияние в период цветения и завязи овощей, вторая – способствует их активному росту и развитию.

Воспроизвести эту световую гамму легче всего с помощью специальных светодиодных светильников. Их можно сделать самостоятельно или приобрести в магазине.

Таблица, позволяющая легко вычислить необходимую мощность разных видов ламп. С ее помощью можно легко создать уровень освещения, требуемый актуальным СНиП

Выбирая модель, следует обратить внимание и на оттенок испускаемых лучей. Как правило, этот фактор зависит от предпочтений пользователей

Тем не менее дизайнеры рекомендуют выбирать для гостиной или спальни «уютный» теплый свет, тогда как для кабинета или служебных помещений — холодноватый.

Определяя мощность лампы, нужно учитывать не только площадь комнаты, для которой она предназначена, но и степень естественного уровня освещения: в затемненных пространствах с окнами на север устанавливаются более сильные приборы.

Оказывает влияние на выбор и цветовое решение интерьера: для помещений с темными стенами необходимы более мощные светильники.

Принцип работы

Принцип работы лампы накаливания заключается в сильнейшем разогреве вольфрамовой нити. Это происходит благодаря электрическому току, проходящему через неё. Чтобы твёрдое вещество начало издавать красное свечение, его придётся разогреть до 570 градусов по Цельсию. Этот свет будет приятен для человеческого глаза, только если повысить показатель минимум в 3 раза.

Такую термоустойчивость имеют далеко не многие материалы. Из-за доступности вольфрама, его начали применять для изготовления ламп. Плавится он при температуре 3400 градусов по Цельсию. Его начали закручивать в спираль для повышения длины и площади этого изделия. Это помогает в значительной мере увеличить световое излучение.

Вам это будет интересно Принцип работы тиристора, назначение и схема подключения

Обычные лампочки устроены так, что главные части могут разогреваться до 2800 градусов. Работают лампы накаливания с цветовым излучением в 2000−3000 К. Это позволяет получить жёлтый спектр. Его, конечно, нельзя сопоставить с дневным, но этот цвет не оказывает пагубного влияния на зрение.

Если вольфрам попадёт в воздушную среду, то он очень быстро окислится, что приведёт к мгновенному разрушению. Именно поэтому использовали вакуумную колбу. Сейчас применяют вместо вакуума, смесь газов. На этапе экспериментов учёные ещё не знали, какой состав лучше применить. Современные изделия наполняются азотом, криптоном или же аргоном. С их помощью удалось увеличить срок эксплуатации лампы, а также повысить силу свечения. Длительность использования становится больше из-за того, что давление газов внутри колбы не даёт испаряться вольфрамовой нити, когда она нагрета.

КПД и долговечность

Влияние напряжения на срок службы лампочки

Разбирая, как устроена лампа накаливания, важно понять коэффициент ее полезного действия. При световой температуре 3400 Кельвинов КПД элемента составляет 15%

Имеется в виду отношение потребляемой мощности к видимому человеческим глазом световому излучению. При температуре 2700 К (средняя нормальная для обычной бытовой лампы) коэффициент полезного действия равен всего 5%.

Чем выше температура накала, тем большим будет КПД. Но при этом срок службы изделия снижается. К примеру, если повысить напряжение на 20%, яркость освещения станет сильнее – повысится КПД лампочки, однако срок эксплуатации сократится на 90-95%. Соответственно, снижение напряжения приводит к уменьшению коэффициента полезного действия изделия и увеличению срока его эксплуатации.

Старая отечественная маркировка

В настоящее время поставляемые на российский рынок лампы маркируются именно по международным стандартам. Старое же оборудование, выпускавшееся в прошлые годы, может иметь и другой шифр — отечественный. Маркировка в этом случае включает в себя буквы кириллицы:

Л — лампа.
Д — дневной свет.
Б — белый.
Т — теплый.
Е — естественный.
Х — холодный.

К примеру, шифр ЛХБ будет проставлен на лампе с белым холодным светом. Для компактного оборудования этого типа в начале кода предусматривается также буква К. У люминесцентных ламп с улучшенной цветопередачей в маркировке дополнительно присутствуют одна или две буквы Ц.

Также отечественные шифры могут содержать и указания на цвет узкого спектра: красный — К, желтый — Ж и т. д. То есть на колбе будет стоять код ЛК, ЛЖ и пр.

И международная и российская маркировка люминесцентных ламп дает покупателю, таким образом, исчерпывающую информацию о данной конкретной модели. Каждая нанесенная на колбу буква или цифра либо их комбинация означают определенную характеристику оборудования. Зная шифры параметров, легко можно подобрать лампу, наиболее подходящую в данном конкретном случае.

Принцип работы указателя напряжения

Рассмотрим два варианта: двухполюсный/однополюсный индикаторы напряжения.

Проверка сети двухполюсным индикатором

Такой указатель состоит из двух заизолированных проводов со щупами и корпуса со встроенным светодиодом или неоновым индикатором. Щупами проверяется состояние электрической сети: если есть обрыв, то индикатор не загорится.

Схема протекания тока при проверке двухполюсным измерителем

Принцип действия, схема протекания электричества аналогична контрольной лампе за одним принципиальным исключением: внутри корпуса индикатора добавлено сопротивление. Резистор сводит к минимуму силу тока, которая протекает через двухполюсный указатель.

Однополюсный указатель или индикаторная отвертка работает по другому принципу.

Внешний вид индикаторной отвертки

Электрическая схема индикаторной отвертки

В ней за счет встроенного токоограничивающего резистора на выходе создается минимальная сила тока. Она безопасна для человека. Путь протекания электричества выглядит так:

Схема протекания тока при проверке индикаторной отверткой

Цепь электрического тока при проверке индикаторной отверткой: источник тока – провод –отвертка — тело человека – земля. Наличие или отсутствие свечения индикатора подскажет об имеющемся обрыве.

Устройство люминесцентной лампы

Не зная к примеру устройство люминесцентной лампы,- невозможно починить светильник из люминесцентных ламп.

Почему именно? — Приведу пример. В помещении подключен светильник из двух люминесцентных ламп, через определенное время одна люминесцентная лампа в светильнике перестала включаться. Можно сходить в магазин, приобрести новую подобную лампу и произвести замену лампы.

Но зачем? Зачем искать причину в неправильном истолковании такого принятого решения?

Что для этого нужно сделать. Необходимо провести диагностику люминесцентной лампы на выявление:

исправности;
неисправности.

В качестве такого прибора для проведения диагностики, у Вас всегда должен быть в наличии пробник \к примеру пробник ОП-2Э\

Люминесцентная лампа на одном и на другом концах имеет по два контактных штырька. Дотрагиваетесь пальцем руки к одному контакту штырька, ко второму контакту подсоединяете пробник, при исправной спирали люминесцентной лампы диодная лампочка пробника будет светиться.

Разрядная люминесцентная лампа низкого давления состоит из:

цилиндрической стеклянной трубки;
вваренными по торцам стеклянными ножками;
двух вольфрамовых электродов в виде биспирали;
двух цоколей по торцам лампы;
по два штырька \на одном и на другом концах лампы\.

Внутренняя поверхность трубки покрыта слоем люминофора. После откачки воздуха из цилиндрической стеклянной трубки,- в трубку вводится небольшое количество ртути и газа \аргон\. При подключении лампы, в парах ртути образовывается электрический разряд и лампой тем самым выделяется оптическое излучение.

Устройство энергосберегающей лампы

Энергосберегающая лампа состоит из стеклянной колбы в виде изогнутых люминесцентных трубок, электронного блока и цоколя.

Электронный блок энергосберегающей лампы состоит из следующих элементов:

терморезистор;
емкостной фильтр;
токоограничительный дроссель;
переключающие биполярные транзисторы;
плавкий предохранитель;
пусковой конденсатор;
фильтры.

Терморезистор обеспечивает плавный запуск лампы, в течение 2-3 секунд с прогревом спиралей электродов. Емкостной фильтр сглаживает пульсации выпрямленного напряжения постоянного тока, обеспечивает работу без мерцания. Токоограничительный дроссель стабилизирует и ограничивает ток лампы. Плавкий предохранитель защищает устройство и обеспечивает экстренное отключение лампы от питающей сети, предотвращает воспламенение при перегрузках и коротких замыканий. Пусковой конденсатор обеспечивает запуск лампы. Фильтры препятствуют проникновению радиопомех в питающую сеть.

Устройство галогенной лампы

Галогенная линейная лампа состоит из:

тела накала \спирали\;
держателя нити;
колбы;
цоколя.

Принцип работы галогенной линейной лампы такой же как и у лампы накаливания,

только в галогенных линейных лампах спираль размещена по всей длине колбы.

Виды ламп накаливания, область применения и электрические характеристики.

Классификация данных осветительных приборов.

Общего назначения. Предназначены для общего, местного и декоративного освещения в домах и офисах.
Местного освещения. Подобны предыдущей группе, но с низким напряжением (12, 24, 36 В). Применяются для подсветки рабочих мест, в том числе и на специальных станках.
Декоративные модели. Изготавливаются со специальными фигурными колбами (в виде свечей, шаров и др.). Применяются для украшения интерьера в квартирах и общественных зданиях.
Иллюминационные. Выпускаются с ярко окрашенными колбами. Имеют малую мощность. Применяются в иллюминационных установках.
Сигнальные. Прибор малой мощности, но долгого срока службы. Используются в светосигнальных устройствах.
Зеркальные. Изготавливаются с колбой специальной формы, покрытой отражающим слоем из алюминия. Применяются для локализации местного освещения в определенную точку.
Транспортные. Предназначены для различных видов транспорта. Выпускаются с высокой механической и вибрационной стойкостью. Имеют специальный цоколь.
Лампы для оптических приборов (измерительных, медицинских и др.).
Прожекторные лампы. Имеют большую мощность (до 10кВт) и световую отдачу.
Специальные:

коммутаторные (миниатюрные, маломощные);
фотолампы (сейчас практически не используются);
проекционные (для кинопроекторов);
двухнитевые и лампы-фары для автомобилей, самолетов и железнодорожных светофоров;
нагревательные и лампы специального спектра излучения для различной техники (принтеры, сушильные камеры и др.).

Номенклатура осветительных приборов определяет их характеристики.

Диапазон мощности составляет от 0,1 Вт до 23 кВт. Для бытовых лампочек интервал значительно уже: от 15 до 150 Вт. Цветовая температура находится в интервале от 2100 до 3000 К, что весьма близко к естественному солнечному спектру. Коэффициент полезного действия у ламп накаливания довольно низкий: примерно 5%. Это обусловлено тем, что большая часть электроэнергии расходуется на тепловой нагрев нити накаливания и невидимое глазу инфракрасное излучение. При работе осветительный прибор не требует дополнительных устройств для ограничения тока. Он подключается напрямую к электрической сети. Это связано со свойствами вольфрама. Он имеет положительный коэффициент температурного расширения. Значит, с ростом температуры увеличивается электрическое удельное сопротивление: стабилизация потребляемой мощности осветительного пробора достигается автоматически. Световой поток или яркость свечения у лампы накаливания зависит от мощности. Для бытовых приборов он находится в рамках 90−2200 лм. Световая отдача при этом составляет 9−15 лм/Вт. Индекс цветопередачи Rа 100

Следовательно, цвета предметов не искажаются

Важной для потребителя характеристикой является размер и тип цоколя лампы. Чаще всего у бытовых осветительных приборов встречается резьбовой цоколь

Кроме него выпускают лампы со штифтовым одно- или двухконтактным цоколем. В зависимости от размера в Европе выпускают цоколи Е14, Е27 и Е40. Цифра соответствует диаметру цоколя в миллиметрах. В странах с меньшим напряжением сети (110В) лампы меньше. Цоколи для них имеют размеры Е12, Е17, Е26 и Е39.

Как продлить срок службы лампы накаливания

Ну а чтобы продлить срок службы лампы накаливания, достаточно будет при ее подключении в сеть использовать кремниевый диод КД203А или конденсатор. При этом нельзя забывать, что существуют так называемые полярные конденсаторы. Их применять нельзя, так как они требуют строго придерживаться полярности при подключении.

Также при покупке ламп накаливания не лишним будет посмотреть на номинальное напряжение, которое указывается на упаковке или на самой лампочке. Лампы накаливания с номинальным напряжением 235-245 Вольт прослужат гораздо дольше, чем лампы с более низким номинальным напряжением.

Существенно продлить срок службы ламп накаливания поможет диммер или как его часто называют «светорегулятор». Диммер позволяет плавно регулировать выходное напряжение, что положительным образом сказывается на питании ламп накаливания, в результате чего они служат положенный срок.

Разновидности

Чтобы «галогенка» прослужила как можно дольше, важно выбирать ее с учетом параметров и целей. В первую очередь лампочки классифицируют по источнику питания:

лампы накаливания на 220 В;
низковольтные лампы с драйверами на 12 В.

Низковольтное устройство можно подключать к выделенным источникам питания только через понижающий трансформатор. Он переводит напряжение сети в 12 В. По конфигурации и назначению галогенные лампы делят на:

устройства с внешней колбой;
капсульные;
со специальным отражателем;
линейные.

https://youtube.com/watch?v=HSMv8tHd1ms

Линейные

Эта разновидность галогенных ламп появилась первой и выпускается до сих пор. Конструкция состоит из вытянутой колбы и двух штырьковых держателей по краям. Из-за высокой мощности в быту такие модели непопулярны.

Рис.2 – линейная лампа.

С внешней колбой

Изделие по виду напоминает стандартную лампу накаливания. Колба защищена от потемнения в случае перегрева. Модели выпускаются с двумя разновидностями цоколя – Е27 и Е14. Поэтому в быту лампочки используют как энергосберегающие, вместо ЛН.

Рис.3 – лампочка с внешней колбой.

Со специальным отражателем

Эти галогенные лампы в народе называют «лампочками направленного свечения». Корпус в виде полусферы изнутри покрыт светоотражающим материалом, который направляет световой поток. В центре находится спираль накаливания. Корпус может оснащаться стеклом, но не обязательно.

Рис.4 – лампа с отражателем.

Для теплоотвода здесь установлены интерференционные или алюминиевые отражатели. Самыми надежными считаются IRC-модели, которые не нагреваются благодаря отражению инфракрасного излучения обратно на спираль накаливания. Ресурс такой лампы выше, а показатели энергопотребления ниже. Устройства с отражателем производят для высоковольтных и низковольтных светильников.

Рис.5 – лампа IRC.

Капсульные

Корпус такой лампы это капсула, внутри которой находится спираль с металлическими выводами наружу для подключения к патрону. Делят устройства по типу цоколя: G5, 3, 4 или 9. Зачастую лампочки приобретают для подсветки интерьера, в точечные светильники, встроенные в мебель или конструкции из гипсокартона. В редких случаях их устанавливают в люстры и другие приборы бытового освещения.

Рис.6 – капсульная лампочка.

Виды газоразрядных ламп

Натриевые лампы высокого давления

Газоразрядная лампа, которая используется для создания уличного освещения или подсветки авто, может иметь разнообразное строение, которое не отходит от принципов работы. На этом основывается классификация таких источников света. На сегодняшний день газоразрядные источники света бывают следующих видов:

газоразрядные лампы высокого давления. Они в свою очередь могут подразделяться на ДРЛ (ртутные модели), ДРИ, ДНат и ДКсТ. Их особенностью является отсутствие необходимости в наличии пускорегулирующего аппарата. Такие модели можно встретить в качестве подсветки улиц (их вставляют в фонари системы уличного освещения), авто, домов и наружной рекламы;

Лампы низкого давления

газоразрядные лампы низкого давления. Они подразделяются на ЛЛ (различные модели) и КЛЛ. Такие лампочки сегодня с успехом вытесняют устаревшие лампы накаливания. Они применяются для создания подсветки дома, улиц (в составе системы уличного освещения) и даже авто.

Свое широкое распространение газоразрядные лампочки получили из-за наличия у них ряда достоинств.

Как подключить светодиодную лампу.

Подключение аналогично лампам накаливания и люминесцентным — следует обесточить патрон и вкрутить в него лампу.

Если необходимо подключить несколько LED источников света, то возможны следующие варианты соединения: последовательный и параллельный.

Однако данное подключение не стоит применять на практике. Даже светодиоды из одной партии не гарантируют одинакового падения напряжений. Из-за этого ток на отдельном LED элементе может превысить допустимый, что может спровоцировать выход элементов из строя.

Последовательный вариант требует минимального количества проводов, но применяется крайне редко. Причиной этому служат два недостатка. Во-первых, при перегорании одной лампочки из строя выходит вся цепь. Во-вторых, лампы работают не в полную силу, так как при последовательном соединении напряжение суммируется. Пожалуй, единственные случаи, где оправдано последовательное соединение – это елочная гирлянда и освещение подъездов. В этих случаях допустимы низкие показатели мощности у многих источников света.

Схема довольно проста:

от распределительной коробки фаза идет на выключатель;
от выключателя фаза переходит к светодиодной лампе;
ко второму контакту последней лампы в цепи подключают нулевой провод;
от ламп к друг к другу переходит фазовый провод.

Последовательная схема подключения светодиодных ламп.

Параллельный способ применяется чаще всего. Главное преимущество – подача одинакового напряжения ко всем лампочкам в цепи. В случае перегорания из цепи выпадает лишь, вышедший из строя источник света, который легко заменить.

Параллельно можно соединить двумя способами: лучевым и по шлейфной схеме.

Лучевой метод отличается надежностью. Хотя при этом требуется большое количество кабеля

И важно продумать момент соединения всех элементов. Чаще всего для этого используют клеммную колодку

С одной стороны на ее перемычки подают фазу. С обратной стороны подключают провода, тянущиеся от лампочек. Внутри клеммную колодку рекомендуется заполнить антиокислительной пастой. Также вместо колодки использовать скрутку проводов со спайкой.

Схема параллельного лучевого подключения через клеммную колодку.

При использовании шлейфной схемы фазный и нулевой провода от щитка и выключателя подключаются к первой лампочке. От нее кабель подается на вторую и так далее. Таким образом, каждая лампочка (кроме последней) соединяет с четырьмя проводами: двумя фазными и двумя нулевыми.

Схема параллельного подключения по шлейфной схеме.

Подключение лампочек, работающих от напряжения 12В, аналогично, только в схему необходимо включить понижающий трансформатор.

Схема параллельного подключения точечных светильников 12В через трансформатор.

Экономия электричества – меняем лампы накаливания!

Тема эта, пожалуй, банальна, наверняка все в курсе, что можно уменьшить потребление электроэнергии в 5-10 раз, заменив старые добрые лампы накаливания на энергосберегающие или светодиодные. Однако на практике частенько видишь, что люди по-прежнему используют лампы накаливания, не спеша переходить на новые, хотя преимущества их вроде бы и очевидны. Так что давайте ещё раз поговорим о том, чем хороши новые лампы, как и сколько они позволят нам сэкономить.

Итак, у нас есть три варианта ламп: лампы накаливания – это всем известная прозрачная колба и раскалённая вольфрамовая спираль внутри, энергосберегающие ламы (официальное название – компактные люминесцентные лампы, КЛЛ) – такой небольшой вариант лампы дневного цвета с белыми трубками, светится люминофорное покрытие внутри трубок, светодиодные лампы – как понятно из названия, свет излучают светодиоды (о четвёртом виде ламп – галогенных, в отдельной статье). У этих видов ламп при примерно одинаковой яркости будут отличаться потребляемая мощность, срок службы и цена. Я предлагаю вашему вниманию сравнительную таблицу, за основу которой возьмём популярную шестидесятиваттную лампу накаливания и посмотрим на её экономные аналоги:

Тип лампы	Потр. мощность, Вт	Срок службы, часов	Цена, руб.
Накаливания	60	1.000	15
Энергосберегающая (КЛЛ)	12	6.000	120
Светодиодная (LED)	8	30.000	250

И что мы можем увидеть из этой таблицы? Мы можем увидеть, что каждая следующая лампа выгоднее предыдущего вида хотя бы потому, что у неё больше срок службы! Если взять за основу срок службы светодиодной лампы (разные производители указывают от 25 до 50 тыс. часов), то получается, что за это время надо сменить 5 энергосберегающих – что будет стоить 5*120=600 рублей, или 30 штук ламп накаливания на 15*30=450 рублей. Получается, что переход на светодиодные лампы себя уже оправдывает!

Теперь посмотрим, что мы сможем сэкономить на электричестве. Предположим, лампочка работает у нас в среднем по 2 часа в день (понятно, что зимой – больше, летом – меньше, но в целом за год возьмём цифру в два часа). Итого за год она будет работать 700 часов (будем считать, что две недели в году вы уезжаете на отдых, округлим до 350 дней). Лампа накаливания за это время сожжёт 700*60=42 кВт*час, что при округлённой цене электричества в 5 руб. за 1 кВт*час «скушает» у вас 210 рублей. В то же время энергосберегающая лампа заберёт из бюджета лишь 700*12/1000*5=42 рубля, а светодиодная ещё в полтора раза меньше – 28 рублей. Как видите, энергосберегающая лампа оправдает себя меньше чем за год, а светодиодная – меньше чем за пару лет. Если у вас в квартире 20 ламп накаливания, то заменив их, через год-два вы будете получать чистую экономию около 3500 рублей в год!

Какую лампу выбрать на замену: светодиодную или энергосберегающую? По соображениям экономии электроэнергии не так принципиально, если она не горит по пол дня (тогда точно светодиодную). С другой стороны, срок эксплуатации светодиодной лампы выше, так что она выгоднее. И по эксплуатационным параметрам светодиодная, пожалуй, лучше: хорошо работает при низких температурах, не критична к частым включениям/выключениям, экологичнее (в КЛЛ используется ртуть, которая загрязнит землю при нашей «утилизации» в помойку), прочнее. Светодиодные также имеют более привычную форму колбы или свечи, в отличие от трубочек энергосберегающих ламп.

Из расчёта также видно, что менять лампу энергосберегающую на светодиодную смысла нет: экономия лишь 14 рублей в год, что при стоимости новой лампы в 250 рублей оправдается лишь через 18 лет. Причём энергосберегающая лампа прослужит вам до 10 лет, после чего перегорит и тогда уже вы купите изрядно подешевевшую и, возможно, ещё более экономичную светодиодную лампу :).

В общем, я призываю всех произвести замену старых ламп! Оставляйте лампу накаливания, только если она работает совсем мало (десятки часов за год), или если вы пользуетесь диммером. К сожалению, ни энергосберегающие, ни светодиодные лампы с диммерами не очень дружны (варианты есть, но как показывает практика, они либо дорогие, либо недостаточно яркие). Кстати, если у вас стоит диммер, но вы им не пользуетесь, может, проще вынуть, поставить обычный выключатель и таки заменить лампы?

Ну а если вы используете галогенные лампы, то в следующей статье посмотрим, можно и стоит ли заменить их на что-то более экономное.

ХАРАКТЕРИСТИКА СПЕКТРА ЛАМП НАКАЛИВАНИЯ

Каждый источник света, в зависимости от принципа его действия, обладает определённым спектральным составом светового потока. Для оценки спектральных характеристик световых источников пользуются таким параметром, как цветовая температура.

За основу оценочных градаций принято излучение абсолютно чёрного тела, длина волны которого функционально связана с температурой нагрева тела. Цветовую температуру выражают в кельвинах, при этом её значение численно равно температуре нагрева абсолютно чёрного тела, при которой оно создаёт излучение соответствующей длины волны.

В соответствии с данной системой оценок, цветовая температура лампочек накаливания имеет следующее значение:

лампочка 40 Вт — 2200 К;
лампочка 60 Вт — 2680 К;
лампочка 100 Вт с вакуумной колбой — 2800 К.

Для сравнения можно привести значения цветовых температур таких источников, как стеариновая свеча — 1500–2000 К, солнце в полдень — 5000 К.

Более низкое значение цветовой температуры соответствует тёплым тонам с преобладанием жёлтого оттенка, высокой температурой обладают источники холодного свечения с оттенками голубизны.

Вероятно, в значении цветовой температуры заключена одна из причин того, что «лампочка Ильича» до сих пор не может окончательно покинуть наши жилища и рабочие места.

Дело в том, что альтернативные источники света, появившиеся в последние годы (светодиодные и уже исчезающие газоразрядные приборы) обладают довольно неприятным холодным свечением.

По большому счёту ситуацию пока не спасают различные люминофоры, придающие их свету более тёплые цветовые оттенки.

Вторая причина видимо в цене — светодиодные источники света стоят практически на порядок дороже лампочек накаливания, и что самое обидное — заявленный производителем срок их службы далеко не всегда соответствует реальному.

Этот аргумент может перевесить даже потрясающую экономичность этих источников. Добиться же некоторой экономии, имея лампы накаливания, поможет только регулятор освещения.

Ну и последний фактор носит психологический характер. Переход на источники света, дороже традиционных в десять раз, и которые почти во столько же раз меньше потребляют электроэнергии, можно рассматривать как мини инвестицию.

Ведь затратив единовременно определённые средства на покупку светодиодных источников освещения, и заменив ими лампочки накаливания, мы начинает экономить на электроэнергии.

То есть, вложенные средства постепенно возвращаются к нам, и после полной окупаемости вложенных денег мы начинаем получать чистую прибыль в виде разницы в счетах на электричество. Видимо, не все наши соотечественники способны мыслить категориями бизнесменов.

КПД ЛАМП НАКАЛИВАНИЯ

Один из вариантов оценки эффективности источника света является их световой коэффициент полезного действия. Этот показатель определяет, какая часть подведённой к осветительному прибору электрической энергии преобразуется собственно в световой поток.

Для наглядного сравнения приведём данные по КПД ламп различного вида:

лампы накаливания — 4%;
люминесцентные лампы — 10%;
светодиодная лампа — 40%.

Таким образом, более 95% электроэнергии, потребляемой лампой накаливания, просто греет окружающий воздух.

Другой способ оценки энергоэффективности ламп заключается в сравнении световых потоков, создаваемых единицей затраченной мощности. Практически, это то же самое что и сравнение КПД, только подход осуществлён с другой стороны.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

История открытия

В создание лампы накаливания в том виде, в котором она известна на сегодняшний день, сделали свой вклад исследователи, как из России, так и из других стран мира.

Александр Лодыгин

До момента, когда изобретатель Александр Лодыгин из России начал трудиться над разработкой ламп накаливания, в ее истории нужно отметить некоторые важные события:

в 1809 году известный изобретатель Деларю из Англии создал свою первую лампу накаливания, оснащенную платиновой спиралью;
через почти 30 лет в 1938 году уже бельгийский изобретатель Жобар разработал угольную модель лампы накаливания;
изобретатель Генрих Гёбель из Германии в 1854 году уже представил первый вариант рабочего источника света.

Лампочка немецкого образца имела обугленную нить из бамбука, которая помещалась в вакуумированный сосуд. В течение пяти последующих лет Генрих Гёбель продолжал свои наработки и в конечном счете пришел к первому опытному варианту рабочей лампочки накаливания.

Первая практичная лампочка

Джозеф Уилсон Суон, знаменитый физик и химик из Англии, в 1860 году явил миру свои первые успехи в области разработки источника света и за свои результаты был вознагражден патентом. Но некоторые трудности, которые возникли с созданием вакуума, показали неэффективную и не долгосрочную работу лампы Суона. В России, как уже отмечалось выше, исследованиями в области эффективных источников света занимался Александр Лодыгин. В России он смог добиться свечения в стеклянном сосуде угольного стержня, из которого предварительно был откачен воздух. В России история открытия лампочки накаливания началась в 1872 году. Именно в этом году Александру Лодыгины удались его эксперименты с угольным стержнем. Через два года он в России получает патент под номером 1619, который был выдан ему на нитевой вид лампы. Нить он заменил на стержень из угля, находившийся в вакуумной колбе. Ровно через год В. Ф. Дидрихсон значительно улучшил вид лампы накаливания, созданную в России Лодыгином. Усовершенствование заключалось в замене угольного стержня на несколько волосков.

Джозеф Уилсон Суон, который продолжал свои попытки усовершенствовать уже имеющеюся модель источника света, получает патент на лампочки. Здесь в качестве нагревательного элемента выступало угольное волокно. Но здесь оно располагалось уже в разреженной атмосфере из кислорода. Такая атмосфера позволила получить очень яркий свет.

Лампочка накаливания: целая эпоха в освещении