Мы уже рассмотрели историю изобретения первой электрической лампы, принцип действия, достоинства и недостатки ламп накаливания, галогенных, люминесцентных ламп. В этой части статьи речь пойдет о более современных, практически "с пылу с жару", лампах - компактных люминесцентных и светодиодных.

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ)

Такой тип ламп в последнее время все чаще появляется на рыночных прилавках и полках магазинов. По своей сути это все те же люминесцентные лампы (ЛЛ), но колба у КЛЛ имеет не прямую, а изогнутую форму, что позволяет сделать ее меньших размеров. Давайте остановимся на устройстве этих ламп поподробнее.

Устройство компактной люминесцентной лампы

Напомним, что сама люминесцентная лампа представляет собой стеклянную колбу, заполненную инертным газом и парами ртути. На концах колбы расположены электроды, между которыми (при подаче на них напряжения) возникает низкотемпературная дуга. Под действием этой дуги газовая смесь начинает испускать излучение в ультрафиолетовом диапазоне, невидимом для человеческого глаза. Поэтому для получения видимого света внутренние стенки стеклянной колбы покрывают специальным составом - люминофором, который поглощает УФ-излучение и преобразует его в видимый свет (явление люминесценции). Как было сказано выше, отличие КЛЛ от обычной люминесцентной лампы заключается в том, что ее стеклянная колба имеет не линейную, а изогнутую форму. Это позволяет значительно уменьшить ее габаритные размеры.

Следующий элемент, без которого запуск люминесцентной лампы просто невозможен, - электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА). Дело в том, что, просто включив ЛЛ в сеть 220 В, добиться появления дуги между электродами не получится. Для этого нужен импульс высокого напряжения, который и генерирует ЭПРА. Но не зря этот элемент имеет сложное название "пускорегулирующий". Его работу можно разбить на три этапа:

• разогрев электродов лампы - благодаря этому продлевается срок службы КЛЛ;
• подача импульса высокого напряжения (порядка 1,6 кВ) для пробоя газовой смеси, в результате которого возникает дуга;
• ограничение нарастающего тока (особенность люминесцентной лампы) и поддержание напряжения, достаточного для свечения лампы.

Такова последовательность работы ЭПРА при "горячем" старте, который позволяет увеличить срок службы при частых включениях и выключениях. Недостатком такого запуска лампы является то, что свет появляется не сразу, а только спустя 0,5-1 секунду после нажатия выключателя освещения.

Существуют ЭПРА, осуществляющие "холодный" старт лампы, при котором не происходит предварительный разогрев электродов. Естественно, что лампа включается практически мгновенно, но при частых включениях и выключениях срок службы ее значительно сокращается (об этом мы еще поговорим ниже).

Вот так выглядит установленный в корпусе КЛЛ электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА)

Применение малогабаритной стеклянной колбы и встроенного ЭПРА позволяет изготавливать люминесцентные лампы компактных размеров, а значит, их можно использовать в жилых помещениях вместо обычных ламп накаливания. Но для этого нужно позаботиться о возможности установки КЛЛ в стандартные светильники - для этого и нужен цоколь стандартного типоразмера (Е14, Е27 или Е40).

Кстати, именно компактные люминесцентные лампы большинству из нас известны как "энергосберегающие". Если посмотреть на таблицу, которая расположена ниже, то можно сделать вывод, что при обеспечении одинакового светового потока КЛЛ потребляет мощность, которая в пять раз меньше таковой у лампы накаливания.

Таблица потребляемых мощностей КЛЛ и ЛН (ламп накаливания) при одинаковом световом потоке

Вторят таблице и упаковки, в которых продаются "энергосберегающие" лампы - практически на каждой можно встретить крупную надпись "экономия 80%". Но не спешите радоваться, ведь и таблица, и надписи справедливы только для идеальных условий, в которых проводились эксперименты. Многое зависит и от производителя ламп.

Топовые фирмы выпускают КЛЛ с параметрами, близкими к заявленным, но и стоимость таких ламп будет высокая, что практически сводит на нет мысли об экономии. Производители дешевых энергосберегающих ламп изначально слегка завышают значения их мощности и светового потока, что приводит к ситуации, когда реальный световой поток на 20% ниже заявленного. Из-за этого экономия электроэнергии будет составлять хотя и меньшее, но все равно впечатляющее значение 65-70%.

Отдельно стоит упомянуть о цветопередаче компактных люминесцентных ламп. Если обычная лампа накаливания имеет цветовую температуру порядка 2700 К, то КЛЛ способна обеспечить более высокий уровень свечения: 3300 K, 4200 K, 5100 K, 6400 K. Хорошо это или плохо - каждый решает сам для себя. Лично мне яркий свет, который излучает "экономка", приятен глазу, хотя я знаю немало людей, которые не используют их по причине "не нравится свет, режет глаза, холодный и неуютный".

Шкала цветовой температуры, по которой можно определить, какой будет оттенок у света электрической лампы

Несомненным достоинством этого типа ламп является их время эксплуатации. Если при 3400 К лампа накаливания способна проработать всего несколько часов, то компактная люминесцентная лампа будет работать до 15 000 часов. Средний срок эксплуатации (заявленный производителями) составляет 6-12 тысяч часов.

Но, к сожалению, эти цифры - всего лишь расчетные, которые могут стать реальными только при совпадении множества факторов. Дело в том, что электрические сети стран постсоветского пространства далеки от идеала. К примеру, перепады напряжения достаточно сильно сокращают срок работы КЛЛ. Не менее вредны для этих ламп частые включения-выключения. Все эти факторы приводят к тому, что при неправильной эксплуатации компактные люминесцентные лампы могут выходить из строя даже чаще, чем лампы накаливания.

Если для включения освещения вместо обычного выключателя у вас установлен регулятор мощности (диммер, используется для регулирования яркости свечения ламп накаливания и галогенных ламп, внешний вид изображен на картинке справа), то я должен вас расстроить - "энергосберегающие" лампы с ним не работают. Да и такой глубокой регулировки, как с лампой накаливания, с КЛЛ диммированием не добиться.

Еще хуже ситуация обстоит с выключателями, оборудованными подсветкой. Особенностью их работы является то, что в выключенном состоянии они пропускают через себя малый ток (буквально миллиамперы), которого достаточно для того, что ЭПРА "решает": нужно запускать лампу. КЛЛ начинает кратковременно вспыхивать (для полноценного запуска малый ток недостаточен), что не только раздражает в ночное время суток, но и приводит к значительно более быстрому выходу лампы из строя.

И, пожалуй, самый большой недостаток КЛЛ, о котором нужно обязательно упомянуть, - их неэкологичность. В состав ламп входит ртуть; ее содержание крайне мало (примерно в 1000 раз меньше, чем в обычном градуснике), но она есть. Если разбивается лампа накаливания, то достаточно убрать осколки стекла. В случае с КЛЛ желательно сразу же проветрить комнату.

Итак, давайте подведем итог всему вышесказанному. Компактные люминесцентные лампы могут использоваться вместо ламп накаливания (размеры и стандартные типоразмеры цоколей это позволяют), они экономичнее, дают более яркий свет. Из недостатков следует отметить высокую стоимость, невозможность использования совместно с различными диммерами, таймерами, выключателями с подсветкой. Для некоторых людей недостатком будет и цветопередача излучения лампы. Кстати, желательно покупать лампы одного производителя, потому что лампы разных фирм при одинаково заявленной цветопередаче могут все же отличаться оттенком свечения. Если установить лампы разных производителей в одну люстру, даже небольшое отличие в цветопередаче будет заметно визуально - а это, согласитесь, может выглядеть не очень красиво.

Кто победит в противостоянии "КЛЛ - лампа накаливания" - покажет время

В любом случае компактная люминесцентная лампа является современным устройством, которое способно вытеснить с рынка (и из наших домов тоже) привычные лампы накаливания уже в самом ближайшем будущем. Этому способствует и политика многих государств, которые всячески пропагандируют использование КЛЛ для снижения затрат электроэнергии на освещение.

Светодиодные лампы

Казалось бы, лампа освещения - достаточно простое устройство. Но тем не менее даже в лампах применяются самые современные технологии. Одна из которых - светодиоды. Изобретены они были достаточно давно - в 1907 году, запатентованы в 1961 году. Но на рынке осветительных устройств они стали появляться сравнительно недавно - каких-нибудь несколько лет назад.

Что же собой представляет светодиод (английское название Light-emitting diode, сокращенно LED)? Это полупроводниковый прибор малого размера, который под воздействием пропускаемого через него электрического тока излучает свет в видимом спектре. Первый светодиод, изобретенный в 1962 году Ником Холоньяком, излучал красный свет слабой интенсивности. Только через десять лет, в 1972 году, Джордж Крафорд смог увеличить яркость красного светодиода в десять раз, а также изобрел желтый светодиод. На то время стоимость светодиодов была чрезвычайно высокой (порядка $200 за штуку), да и практическое их применение было очень ограниченным.

Чтобы добиться таких цветов и яркости свечения, понадобился не один десяток лет совершенствования светодиодов

Но время не стоит на месте, прогресс в науке и технике шагает семимильными шагами. Снизилась себестоимость и светодиодов, да и их цветовая гамма стала значительно разнообразнее. Последнее больше касается дизайнерского освещения, а для повседневного вполне достаточно светодиодов, излучающих белый свет. Давайте подробнее рассмотрим их достоинства и недостатки.

Достоинств у светодиодных ламп несколько. Первое - низкое энергопотребление. Правда, знакомое по компактным люминесцентным лампам достоинство? Так вот, светодиоды экономичнее КЛЛ в три раза! Второе преимущество - просто фантастический срок эксплуатации, составляющий, если верить заявлениям производителей, 100 000 часов. Третье - светодиоды практически безвредны. В них отсутствует ртуть, применяемая, пускай и в мизерных количествах, в КЛЛ. Четвертое - во время работы светодиоды практически не греются. Это делает лампы, созданные с их применением, максимально пожаробезопасными.

Устройство LED-лампы. Светодиоды установлены на печатной электронной плате, расположенной внутри корпуса лампы. Для установки в стандартные электрические патроны используется цоколь типоразмера Е27

Но, как и у любой вещи, кроме достоинств есть и оборотная сторона монеты - недостатки. Первый и, пожалуй, самый главный: хотя стоимость светодиодов значительно уменьшилась по сравнению с 1972 годом, тем не менее лампы, в которых используется этот источник света, стоят значительно дороже ламп накаливания. Если быть точным, то светодиодная лампа мощностью 6 Вт стоит 700 рублей, в то время как аналогичная ей по интенсивности светового потока лампа накаливания потянет всего на 30 рублей.

Второй недостаток - в силу своей специфики светодиоды дают узконаправленный, а не рассеянный свет. Это может привести к тому, что светодиодных ламп может потребоваться больше, чем в случае с КЛЛ или лампами накаливания. Но этот недостаток вполне может превратиться в достоинство: применение светодиодов в фонарях позволяет добиться не только более длительной работы последних, но и получить узконаправленный сверхъяркий луч света.

Исходя из всего вышеперечисленного, можно сделать следующий вывод: применение светодиодных ламп для общего освещения может быть хотя и экономным (в долгосрочной перспективе), но одновременно и достаточно дорогим (на начальном этапе закупки) решением. А вот в дизайне светодиодам практически нет равных. К примеру, подсветка крон и стволов деревьев, растений - светодиоды не нагреваются во время работы, а значит, и не вредят растениям. В переносной светотехнике LED-технология тоже постепенно вытесняет старые источники света, во многом благодаря экономичному потреблению аккумуляторных батарей. Кстати, аналогично галогенным лампам, светодиоды все чаще применяются в автомобильной промышленности.

Выводы

Применение современных ламп освещения может значительно сократить расходы на электроэнергию и позволит производить замену электроламп значительно реже. Но это возможно только при правильной эксплуатации осветительных приборов. И мой вам совет - перед покупкой подумайте несколько раз, чтобы не случилось так, что вы заплатите деньги за лампочки, свет которых будет неприятен конкретно вашим глазам.

Среди искусственных источников освещения самыми массовыми являются лампы накаливания. Везде, где есть электрический ток, можно обнаружить трансформацию его энергии в световую, и почти всегда для этого используются лампы накаливания. Разберемся, как и что в них накаливается, и какими они бывают.

Особенности конкретной лампы можно узнать, изучив индекс, выбитый на ее металлическом цоколе.

В индексе используются следующие цифро-буквенные обозначения:

• Б - Биспиральная, аргоновое наполнение
• БК - Биспиральная, криптоновое наполнение
• В - Вакуумная
• Г - Газополная, аргоновое наполнение
• ДС, ДШ – Декоративные лампы
• РН – различные назначения
• А - Абажур
• В - Витая форма
• Д - Декоративная форма
• Е - С винтовым цоколем
• Е27 - Вариант исполнения цоколя
• З - Зеркальная
• ЗК - Концентрированное светораспределение зеркальной лампы
• ЗШ - Широкое светораспределение
• 215-230В - Шкала рекомендуемых напряжений
• 75 Вт - Потребляемая мощность электроэнергии

Виды ламп накаливания и их функциональное назначение

1. Лампы накаливания общего назначения

По своему функциональному назначению наиболее распространенными являются лампы накаливания общего назначения (ЛОН). Все ЛОН, производимые в России должны соответствовать требованиям ГОСТ 2239-79. Их применяют для наружного и внутреннего, а также для декоративного освещения, в бытовых и промышленных сетях с напряжением 127 и 220 В и частотой 50 Гц.

ЛОН имеют относительно недолгий срок, в среднем около 1000 часов, и невысокий КПД – они преобразуют в свет только 5% электроэнергии, а остальное выделяется в виде тепла.

Особенностью маломощных (до 25 Вт) ЛОН является используемая в них, в качестве тела накала, угольная нить. Эта устаревшая технология использовалась еще в первых « » и сохранилась только здесь.

Сейсмостойкие лампы, тоже входящие в группу ЛОН, конструктивно способны выдерживать сейсмический удар длительностью до 50 мс.

2. Лампы накаливания прожекторные

Прожекторные лампы накаливания отличаются значительно большей, по сравнению с остальными видами, мощностью и предназначены для направленного освещения или подачи световых сигналов на дальние расстояния. Согласно ГОСТу их разделяют на три группы: лампы кинопроекционные (ГОСТ 4019-74), для прожекторов общего назначения (ГОСТ 7874-76) и маячные лампы (ГОСТ 16301-80).

Использование трехжильной проводки в домашней сети обеспечивает высокий уровень пожаробезопасности и уменьшает риски для жизни человека. В решении вопроса — — достаточно следовать элементарным правилам и схеме установки.

Для оборудования электрических сетей жилых помещений средствами безопасности необходимо сделать выбор между установкой УЗО или дифавтомата. Помочь в этом сможет . Установить дифавтомат можно несколькими методами, о которых можно прочитать .

Тело накала в прожекторных лампах длиннее и при этом расположено более компактно, для усиления габаритной яркости и последующей фокусировки светового потока. Задачу фокусировки решают специальные фокусирующие цоколи, предусмотренные в некоторых моделях, либо оптические линзы в конструкциях прожекторов и маяков.

Максимальная мощность выпускаемых сегодня в России прожекторных ламп составляет 10 кВт.

3. Лампы накаливания зеркальные

Зеркальные лампы накаливания отличают особая конструкция колбы и светоотражающий алюминиевый слой. Светопроводящая часть колбы выполнена из матового стекла, что придает свету мягкость и сглаживает контрастные тени от предметов. Такие лампы маркируются индексами обозначающими тип светового потока: ЗК (концентрированное светораспределение), ЗС (среднее светораспределение) или ЗШ (широкое светораспределение).

К этой же группе относят неодимовые лампы, отличие которых состоит в добавлении окиси неодима в формулу состава, из которого выдувается стеклянная колба. Благодаря этому часть желтого спектра поглощается, и цветовая температура сдвигается в область более яркого белого излучения. Это позволяет использовать неодимовые лампы в интерьерном освещении для большей яркости и сохранения оттенков в интерьере. В индекс неодимовых ламп добавлена буква «Н».

Сфера применения зеркальных ламп огромна: витрины магазинов, сценическое освещение, оранжереи, теплицы, животноводческие хозяйства, освещение медицинских кабинетов и многое другое.


4. Лампы накаливания галогенные

Перед тем, как определить, какая именно лампа накаливания вам нужна, стоит изучить особенности и маркировку существующих типов. При всем их разнообразии, нужно точно понимать назначение выбираемой лампы и то, как и где она будет использоваться. Несоответствие характеристик лампы задачам, под которые она приобретается, может повлечь не только ненужные расходы, но и привести к аварийным ситуациям, вплоть до повреждения электросети и пожара.

Занимательное видео, характеризирующее работу трех видов лампочек

На сегодняшний день существует огромный выбор электрических ламп: лампы накаливания, галогенновые лампы, светодиодные лампы, люминесцентные лампы, ртутные газоразрядные лампы, ксеноновые дуговые лампы и натриевые газоразрядные лампы. Отличаются они размером, формой, цоколем, техническими характеристиками и сферой применения.

Виды лампочек для дома

Для домашнего освещения наибольшей популярностью пользуются 4 вида электрических лампочек: лампы накаливания, галогенные, энергосберегающие и светодиодные лампы.

Лампы накаливания - самые недорогие и доступные. Широко применяемые как в быту, так и на специализированных объектах, они все более сдают свои позиции из-за низкого коэффициента полезного действия. Всего 20% выделяемой энергии тратится на освещение помещения, а остальные 80% на нагревание. Из-за такого высокого температурного режима портятся плафоны, патроны и коптятся потолки. К лампе накаливания можно подключать диммер (регулятор уровня освещения).

- отличается от лампы накаливания содержанием внутри колбы галагеновых газов. Срок службы таких ламп в 4 раза больше, чем у ламп накаливания, а стабильная светоотдача сохраняется на протяжении всего срока эксплуатации. Недостатком галогенных ламп является низкочастотный шум при использовании регулятора уровня освещения (диммера). Наиболее широкое применение галогенные лампы получили в автомобильной промышленности.

- относится к виду энергосберегающих ламп. Уменьшенная до размеров обычной лампочки, люминесцентная потребляет в 5 раз меньше электроэнергии по сравнению с другими, но стоит не в пример дороже. Имея повышенную светоотдачу (в 5 раз ярче лампы накаливания), рассчитаны на использование в благоприятных комнатных условиях. Энергосберегающие лампочки различаются по размерам, форме, потребляемой мощности и вариантами цвета свечения. Обладают длительным сроком службы и высокой эффективностью. В процессе эксплуатации такие лампы не нагреваются и подходят для натяжных потолков. Энергосберегающие лампы содержат в себе такие вредные вещества как пары ртути и требуют специальных условий утилизации.

- самая дорогая из электрических лампочек. Потребляя минимум электроэнергии, обладает огромным сроком службы - от 3 до 12 лет непрерывной работы. Обладая практически 100% светоотдачей, такие лампочки не нагреваются и идеально подходят для натяжных потолков, помещений с высокими потолками, а так же больших домов и квартир с высокой потребностью в освещении. В отличие от люминесцентных, не содержат вредных веществ и полностью экологично безопасны.

Сравнительные характеристики лампочек

Какие лампочки лучше? Плюсы и минусы лампочек

Лампы накаливания и галогенные лампы Небольшая стоимость; + широкий диапазон мощностей; + мгновенно зажигается при включении; - высокие потери в виде тепла; - малый срок службы;

Низкое энергопотребление; + большой срок службы; + малый нагрев; - долго зажигаются при включении; - содержат токсичные вещества;

Низкое энергопотребление; + большой срок службы; + не имеет сгорающих и бьющихся составляющих; - высокая стоимость; - нельзя устанавливать в закрытые светильники;

Приобретая лампы для домашнего освещения, исходите из размеров помещения - очень тусклый или чересчур яркий свет плохо влияют на зрение. При покупке, обратите внимание на соответствие мощности лампочки и мощности люстры или светильника, в которые Вы будете их вкручивать (максимальная мощность используемой лампы указана на каждом патроне). При превышении величины максимальной мощности используемой лампочки, патрон в осветительном приборе будет постоянно перегреваться, что приведет к его разрушению и может стать причиной пожара.

Материалы, близкие

Свет – основа жизни. Потому что благодаря ему существует фотосинтез – базовый процесс появления органики. В жизни людей свет также очень важен. Но день сменяется ночью. И чтобы эффективно преодолеть эту закономерность, была изобретена электрическая лампа. Со временем различные виды электрических ламп прочно вошли в нашу жизнь.

Первые электрические лампочки

Первые лампы освещения появились в конце девятнадцатого века. Для получения света было использовано сопротивление металла. Эти лампы накаливания, название которых связано с принципом работы, функционируют следующим образом.

В них электрический ток нагревает металл до высокой температуры. По мере увеличения температуры металл сначала приобретает темно-красный цвет, но при ее дальнейшем росте он желтеет, а затем белеет. При этом видимого света становится все больше и больше. Для получения максимально высокой температуры и наибольшего количества света лампы накаливания снабжены колбой, из которой откачан воздух.

Для применения в лампочке наиболее эффективной формой металлического проводника является спираль. Она позволяет уменьшить место, занимаемое проводником. Но чтобы достичь наиболее высокой температуры, необходимы особые свойства металла. Он должен быть максимально тугоплавким. По этой причине изготавливаются из вольфрама.

Несмотря на то, что уже прошло более ста лет с появления первой электрической лампочки и появились новые разновидности ламп, принцип получения света путем простого нагрева вольфрамовой спирали до сих пор востребован.

Современные лампы, работающие по принципу накаливания спирали, весьма разнообразны по своим размерам и мощности. Их главное преимущество – минимальная себестоимость, основанная на простом устройстве. При включении этих лампочек сразу же достигается максимальная освещенность пространства. Они могут работать в широком диапазоне температур. По этим причинам лампочки накаливания – основные осветительные приборы в системах аварийного освещения. Несмотря на разнообразные формы и размеры, все они устроены одинаково.

Принцип излучения света раскаленной вольфрамовой спиралью усовершенствовался, воплотившись в галогенных лампочках. Если обычная лампочка имеет ограниченный ресурс из-за испарения вольфрама, в галогенных лампочках этот недостаток устранен благодаря использованию галогенных соединений-восстановителей. Они позволили увеличить температуру спирали и, соответственно, яркость лампочки. При этом ресурс ее также вырос.

Но нагрев и связанное с этим тепло, в большом количестве излучаемое раскаленной спиралью, также увеличились. Чтобы получить больший световой поток от лампочки при меньшей температуре и расходе электрической энергии, надо изменить принцип создания света.

Люминесцентные лампы

Свет в виде люминесценции был открыт в конце девятнадцатого века. Тогда обнаружили, что слабый электрический ток в разреженном газе с давлением менее 100 Па вызывает его свечение. Это явление назвали тлеющим разрядом.

Причем состав света для каждого газа получается разный. У паров ртути наблюдалось совсем незначительное свечение. Такой эффект происходит потому, что наибольшую силу излучение имеет в ультрафиолетовом спектре. Энергия его велика и заметно воздействует на различные вещества. Некоторые из них от воздействия ультрафиолета излучают видимый свет. Эти вещества называются люминофорами.

Стало возможным создать новые виды осветительных ламп – люминесцентные лампочки. Их производство началось в 1938 году и существует до нашего времени. Обычные люминесцентные лампы имеют вид длинных стеклянных трубок белого цвета. Они стали частью дизайна потолков многих офисов и промышленных помещений.

Трубчатая колба изнутри покрыта белым порошком люминофора. Чтобы люминесцентная лампочка нормально функционировала, необходимо ограничить ток через нее. С этой целью используется так называемый балласт в виде дросселя или инверторный.

Современные типы ламп чаще снабжаются инверторными балластами. Они существенно улучшают основные характеристики ламп. Вместе с мощными высоковольтными транзисторами появились новые типы ламп освещения – энергосберегающие лампочки. В них трубчатая колба изогнута в компактную конструкцию, уменьшающую максимальные размеры до минимума. Для ознакомления с тем, какие бывают энергосберегающие лампочки на рынке, предложено изображение ниже.

Газоразрядные лампы

Яркость и потребляемая мощность – две важнейшие характеристики ламп освещения. Они определяют поиск технических решений, чтобы создать новые виды ламп освещения с лучшими параметрами. Принцип создания света в люминесцентной лампе требует большой поверхности люминофора для увеличения светового потока. Он достаточен для использования в бытовых и офисных помещениях. Но как мощный компактный источник света не пригоден. По этой причине была изобретена газоразрядная лампа высокого давления.

В ней тлеющий разряд возникает лишь сразу после включения. Затем давление внутри колбы возрастает одновременно с увеличением силы тока в лампе. Возникающая в газе дуга является источником мощного излучения. Это излучение используется по-разному в зависимости от состава газа. Разряд в парах ртути при высоком давлении порядка 100 кПа дает много как видимого света, так и ультрафиолетового излучения.

Но видимый свет имеет оттенок синего цвета. Люди и предметы при таком освещении неприятно выглядят. Для коррекции цветопередачи источник света – горелка из кварцевого стекла – окружается колбой с покрытием люминофором. Получается лампа, которая называется ДРЛ – дуговая ртутная люминесцентная. Эти лампы широко применялись для уличного освещения.

Но колба с люминофором увеличивает себестоимость источника света. Преобразование ультрафиолета в видимый свет с применением люминофора имеет тенденции к ухудшению со временем. От осыпавшегося люминофора мутнеет кварцевое стекло. Цветопередача даже с люминофором оставляет желать лучшего. В силу перечисленных причин ДРЛ были вытеснены в уличном освещении натриевыми лампами. Они устроены функционально точно так же. Но вместо паров ртути используются пары натрия.

Колба прозрачна, а горелка изготовлена из специальных материалов, более тугоплавких, чем кварцевое стекло. Свет охватывает желтые цвета спектра, которые лучше всего воспринимает человеческое зрение. Поэтому натриевые лампы выглядят ярче, чем ДРЛ такой же мощности.

Их широко применяют как наиболее современные и выносливые источники света не только для уличного освещения, но и в сельском хозяйстве для теплиц и помещений птицеводческого и животноводческого комплексов. Но главным ограничителем применения натриевых ламп является их неправильная цветопередача из-за узкого спектра излучения.

Среди газоразрядных ламп наиболее правильная цветопередача у сверхвысокого давления и ксеноновых ламп. Лампа ДРШ – дуговая ртутная шаровая – это горелка специальной формы из кварцевого стекла. Форма в виде шара придает колбе наибольшую прочность. Это необходимо из-за давления внутри колбы, которое может быть больше 1 МПа. Из-за большого давления и температуры пары ртути излучают более широкий спектр. Но при этом лампа взрывоопасна, а в ее спектре много ультрафиолета.

Существенным недостатком ДРЛ, ДРШ и натриевых ламп высокого давления является использование металла для получения паров. По этой причине лампы долго запускаются, а после погасания не могут сразу зажечься из-за большого давления в колбе. Чтобы лампу зажечь, необходим балласт специальной конструкции.

Из газоразрядных ламп, получивших распространение в связи с развитием полупроводниковых приборов, выделяются ксеноновые лампы как источники, наиболее близкие к естественному свету. Они применяются в фотовспышках, автомобильных фарах, проекторах кинотеатров и мощных осветителях. Среди них также есть модели высокого и сверхвысокого давления. Это самые мощные современные источники качественного света.

Настоящая революция на рынке светотехники произошла после появления синих и ультрафиолетовых светодиодов. Стало возможным использовать светодиодное освещение и изготавливать лампочки для этих целей. На сегодняшний день они являются наиболее эффективными источниками света для бытовых светильников. Их конструкция основана на использовании отдельных светящихся кристаллов. Причем сам кристалл излучает синий спектр, в том числе ультрафиолет. А видимый белый свет с тем или иным оттенком создает люминофор. Точно так же, как и в люминесцентной лампе.

Светодиодные лампочки

Светодиод всегда излучает свет в одну сторону. Эта особенность определяется его расположением на подложке. Направленность света в светодиодных лампочках зависит от геометрии расположения излучателей света. С учетом этого надо выбирать лампочку для светильника или люстры. Более новыми конструктивными разновидностями являются филаментные лампочки. Они имитируют лампочки накаливания и создают свет, наиболее равномерно направленный во все стороны.

В них применены микросхемы в виде нитей. Нить на самом деле – это узкая сапфировая лента-подложка. На ней сформированы кристаллы и резисторы по аналогии со светодиодной лентой. Эти лампочки идеально подходят для различных светильников с дизайном, адаптированным под лампочки накаливания. Питает светодиодную лампочку электронный балласт, аналогичный тому, который применен в энергосберегающей лампочке.

Чтобы сравнить разные виды лампочек по основным характеристикам, далее приведены таблица и иллюстрация. Они наглядно показывают преимущества светодиодных ламп. Несмотря на более высокую цену, эти источники света окупаются сполна.

Таблица основных характеристик различных видов ламп

Какие лампы лучше для домашнего освещения? Светодиодные, люминесцентные, галогенные или лампы накаливания? В чем преимущества одних и каковы недостатки других? Насколько экономически выгодно использовать лампы того или иного типа? Давайте попробуем разобраться.

Лампы накаливания

Наиболее распространенным типом ламп в домах по прежнему остаются . Они по сей день выпускаются на различные мощности, бывают самых разных размеров и форм, подходят для установки практически в любой осветительный прибор, будь то светильник, ночник или люстра.

Лампа накаливания — простейший электрический источник света. Она состоит из герметичной прозрачной вакуумированной колбы, металлического цоколя, а внутри колбы установлена спираль — вольфрамовая нить накала.

В процессе работы лампы, по ее вольфрамовой нити протекает электрический ток, как раз и вызывающий нагрев нити накала до бела. То есть свет в такой лампочке получается за счет раскаленной током вольфрамовой нити, которая и испускает видимый свет. При этом на свет приходится лишь 20% всей подводимой к лампочке энергии, остальные 80% приходятся на нагрев. Можно в принципе сказать, что лампа накаливания — это нагревательный прибор, который в процессе работы неплохо светится.

Конечно, лампы накаливания стремительно уходят с рынка, их производство не так интенсивно как раньше, но стоимость ламп накаливания — самая низкая, по сравнению с лампами других типов.

Другие типы ламп более экономичны при эксплуатации чем лампы накаливания, некоторые экономичнее до 10 раз, и даже надежнее в разы, но стоимость ламп накаливания очень низка по сравнению с другими типами. Поэтому те люди, которые не задумываются о долгосрочной окупаемости, продолжают приобретать старые добрые лампы накаливания за копейки, хотя на самом деле несут убытки, переплачивая за электроэнергию, расходуемую на освещение на протяжении многих месяцев.

Галогенные лампы

Усовершенствованный тип лампы накаливания — галогенная лампа . Здесь источником света так же служит раскаленная током вольфрамовая нить, однако помещенная в колбу с парами галогенов. Светоотдача повышается благодаря галогенам, и эффективность немного возрастает в связи с этим.

Люминесцентные лампы

Энергосберегающие люминесцентные лампы — следующая ступень на пути эволюции осветительных приборов. Именно компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) называют сегодня «энергосберегайками». Их потребление значительно ниже чем у ламп накаливания и галогенных ламп с аналогичной величиной светового потока.

Начиная с 2010-2011 годов, началось активное внедрение люминесцентных ламп в системы домашнего освещения. И если раньше люминесцентные лампы в форме трубок эстетически подходили для производственных помещений и офисов, оснащенных специальными светильниками под такие трубки, то люминесцентные лампы под стандартный цоколь (как у домашней лампы накаливания) стали подходить и для жилых помещений — выкрутил лампу накаливания, поставил в этот же патрон энергосберегающую люминесцентную лампу, и никаких трудностей.

Основа функционирования люминесцентной лампы — электрический разряд в парах ртути. Ультрафиолетовое излучение, которое при этом возникает, преобразуется в видимый свет благодаря люминофору, нанесенному на внутренние стенки колбы. В качестве люминофора применяют специальные составы типа галофосфата кальция в составе смеси со вспомогательными компонентами.

Светоотдача люминесцентных ламп приблизительно в 5 раз выше чем у ламп накаливания, а срок службы качественной люминесцентной лампы измерим тысячами часов. Тем не менее даже люминесцентные лампы не являются на сегодняшний день самыми эффективными источниками света для жилища, не говоря уже о проблеме утилизации неисправных ламп с парами ртути внутри.

Светодиодные лампы

Венец эволюции источников света на сегодняшний день — светодиодные лампы, самые энергоэффективные . Далее мы наглядно сравним характеристики ламп различных типов, и это станет более очевидным. В качестве источников света здесь используются светодиоды, поэтому конструкция светодиодной лампы несколько сложнее чем у лампы накаливания, да и стоимость ее поэтому сильно выше.

Тем не менее светодиодные лампы быстро окупаются во время эксплуатации, причем намного раньше, чем истечет срок их службы, который составляет десятки тысяч часов. При этом светодиодные лампы в высшей степени безопасны. У них нет стеклянной колбы, которая может лопнуть, причинив вред здоровью человека, например порезав его, как и нет паров ртути и никаких других вредных компонентов, то есть экологическая безопасность тоже обеспечена. Проблем с утилизацией, если что, не возникнет вообще.

Мощность

Из приведенной таблицы видно, что при одном и том же отдаваемом световом потоке, лампы разных типов потребляют разную электрическую мощность, и мощность эта различается в разы. Особенно обратите внимание на то, что светодиодная лампа по сравнению с лампой накаливания потребляет почти в 8 раз меньше электроэнергии, а дает при этом столько же света. Представьте себе, как это отразится на счетах за электроэнергию. Что касается компактной люминесцентной лампы, то она в 1,5 раза уступает светодиодной.

А нужен ли нам нагрев от лампочки? Конечно нет, ведь для обогрева жилища есть система отопления. Получается, что чем сильнее нагревается лампа — тем больше энергии расходуется не целевым образом, ведь лампа нужна нам для освещения, а не для обогрева. Между тем лампа накаливания 80% потребляемой мощности переводит в тепло. Галогенная греет на 65%. Люминесцентная на 15%. Светодиодная всего на 2%.

Прочность корпуса

Что касается прочности, то лампы накаливания и галогенные лампы имеют колбы из хрупкого тонкого стекла, и стоит такую лампу уронить, как тут же придется заметать мелкие осколки. Люминесцентные лампы не менее хрупки. В них к тому же находятся пары ртути, токсичные пары, которые выйдут наружу если колбу случайно разбить, и потребуется проветривание помещения и санитарная обработка.

Светодиодные лампы находятся в выигрышной позиции, они не боятся ударов, колба, как правило, из поликарбоната, вредных газов здесь нет. Если светодиодную лампу случайно уронить, то ничего ей скорее всего не будет, разве что не стоит ронять ее с большой высоты, дабы не повредить внутренности.

Срок службы

По сроку службы светодиодные лампы однозначно превосходят любые другие: в среднем светодиоды прослужат в 40 раз дольше лампы накаливания, их можно считать в этом плане вечными. Некоторые производители прямо пишут на упаковке, что лампа способна гарантированно проработать 30 или 40 лет. Люминесцентные лампы немного уступают, их производители уверенны что лампа прослужит 10 лет. Что касается лампы накаливания, то средний срок ее для условий нынешних электрических сетей — 1 год.

Простота замены

Чтобы заменить лампочку, достаточно ее выкрутить из патрона и вкрутить новую. Но галогенные лампы нельзя вкручивать как попало. Прежде всего необходимо понимать, что галогенная лампа сильно разогревается в процессе работы, например 40 ваттная лампа разогревается до 250 °C. Нет, мы не говорим сейчас о том, что необходимо дождаться чтобы лампа остыла, прежде чем ее выкручивать, здесь важно другое.

Когда устанавливаете новую галогенную лампу, руки должны быть исключительно чистыми, и лучше вообще пользоваться салфеткой, ведь любое жирное пятно на колбе обязательно сгорит и возникнет горелый след, свет будут испорчен. Еще такой след приведет к локальному перегреву колбы, и она может треснуть. Светодиодные и люминесцентные лампы не греются так сильно, поэтому их можно выкручивать и вкручивать даже голыми руками.

Аспекты безопасности

Говоря о безопасности, рассмотрим пару аспектов. Во-первых качество света. Качество света лучше всего у ламп накаливания, галогенных ламп и светодиодных ламп. Люминесцентные же лампы обладают вредным мерцанием, раздражающим нервную систему, к тому же , как правило, искажена. Во-вторых, содержание паров ртути отнюдь не в пользу люминесцентных ламп. То есть по безопасности выигрывают все кроме люминесцентных.

Что в итоге

Итог однозначен. С точки зрения экономичности и безопасности на первом месте светодиодные лампы, затем идут лампы накаливания (безопасны, но прожорливы), и наконец люминесцентные лампы (мерцают, плохо передают цвета, содержат ртуть).

Рассмотрим финансовую сторону

Допустим в квартире установлено 15 ламп накаливания по 75 ватт, которые вы хотите заменить на светодиодные. Пусть в день лампы горят примерно по 4 часа. Значит в месяц на освещение приходится: 15*75*4*30 = 135 кВт-часов. Допустим, стоимость электроэнергии в вашем регионе 5 рублей за 1 кВт-час. Значит в месяц только за свет набегает 675 рублей.

Если перейти на светодиодные лампы мощностью в 7,5 раз меньшей (как отмечалось выше), то счет составит всего 90 рублей. Пусть замена ламп обойдется вам в 3450 рублей, тогда при разнице в счетах в 585 рублей, лампы окупятся за пол года! И это с предполагаемой ценой светодиодной лампы в 230 рублей. Выгода налицо. Если теперь учесть, что светодиодные лампы прослужат 30 лет, то сами понимаете, о какой колоссальной экономии идет речь.

Три главных плюса светодиодных ламп

Светодиодные лампы вечные по сравнению с лампами накаливания, которые быстро перегорают

Светодиодные лампы быстро окупаются несмотря на высокую стоимость.

Светодиодные лампы экологически безопасны и их непросто разбить.

Лучшие для домашнего освещения — светодиодные лампы

В заключении можно однозначно сказать, что для домашнего освещения лучше всего со всех точек зрения подходят светодиодные лампы. Даже если на первый взгляд они кажутся дорогими, прикиньте окупаемость. Чем больше осветительных приборов в вашем доме — тем быстрее окупятся новые лампочки.

Если же оставить все как есть, то получится, что счета за электроэнергию, расходуемую на неэффективное освещение, съедят в общей сложности гораздо больше денег, чем потребуется всего один раз потратить на закупку новых эффективных лампочек.

Смотрите также по этой теме: и

Андрей Повный