Какие бывают лампочки: 7 типов для освещения квартиры

Не так давно никаких проблем с покупкой ламп не существовало. В магазине были только модели с нитями накаливания разной мощности, которые брали с запасом.

Сейчас же в специализированных отделах на полках лампы представлены огромным ассортиментом с различными световыми и электрическими характеристиками.

Поэтому объясняю читателям сайта: какие бывают лампочки, чем они отличаются между собой и как сделать оптимальный выбор для конкретного их использования в квартире.

Световые характеристики источников света, на которые следует обращать внимание при покупке

Современный подход к осветительным приборам позволяет учитывать три группы требований к оформлению помещений:

  1. общую освещенность рабочего места;
  2. влияние созданного света на здоровье человека;
  3. экономические показатели, определяющие денежные затраты.

От чего зависит освещенность рабочего места

Единичная лампочка создает световой поток, измеряемый в люменах. Он указывается производителем в сопроводительной документации.

Телесный угол

Этот световой поток распределяется по поверхности рабочей зоны и формирует ее освещенность, выражаемую люксами.

Освещенность поверхности

Поскольку в помещении обычно используется несколько источников света, то общая освещенность от них рассчитывается по специальной формуле.

Формула расчета освещенности

Влияние качества освещения на здоровье человека

Цветовой спектр оказывает различное влияние на наш организм: возбуждает или тонизирует его либо создает успокаивающее действие.

Влияние цвета

Эту особенность позволяет учитывать цветовая температура, маркируемая в градусах Кельвина. Она обычно приводится на упаковочной коробке ламп.

Цветовая температура

Также при выборе лампочек необходимо учитывать чувствительность человеческого глаза к длине световой волны. Она выражается условными единицами.

Чувствительность глаза

Экономические показатели различных источников

Электрическая энергия, потребляемая лампой, преобразуется не только в видимый спектр освещения, но к нему еще дополнительно прибавляется:

  1. ультрафиолетовое;
  2. инфракрасное;
  3. тепловое излучение.
Как распределяется электроэнергия

В итоге на 1 ватт затраченной электрической мощности у всех видов ламп создается разный уровень освещенности, называемый световой отдачей.

Световая отдача

Она самая низкая у нитей накаливания и наиболее высокая у светодиодов.

Какие бывают лампы накаливания для бытового освещения: 2 основных вида

Самой главной частью, излучающей свет, является раскаленная металлическая нить. Ее изготавливают в форме спирали, используя тонкую вольфрамовую проволоку.

Устройство лампы накаливания

Электрический ток разогревает вольфрам до температуры порядка 3 тысяч градусов по Цельсию (он плавится при 3387). При этом состоянии металл раскаляется до белого, яркого свечения.

Что надо знать об электрических характеристиках лампочки Ильича

Яркость свечения зависит от температуры разогрева нити, а ее создает электрический ток.

Напряжение в быту поддерживается на уровне 220 вольт. Поэтому сила тока по закону Ома обеспечивается величиной калиброванного сопротивления вольфрамовой проволоки.

Лампы накаливания разной мощности всегда создаются с калиброванным сопротивлением нити, которое значительно зависит от температуры. У металлов при их нагреве, в отличие от полупроводников, сопротивление возрастает.

Зависимость сопротивления от температуры

Этот процесс исключает применение специальной пускорегулирующей аппаратуры, как у других источников света, например, светодиодных, люминесцентных и других газоразрядных.

Однако здесь учитываются еще два важных момента:

  1. Бросок тока при включении лампы под напряжение.
  2. Электрическая дуга на контактах выключателя, сопровождающая разрыв тока при его отключении.
Бросок тока

В обоих случаях создаются переходные процессы, способные повлиять на целостность нити накаливания или, другим словами — оборвать ее.

Если напряжение на нить накаливания подается стабильной амплитудой без скачков, а режим работы лампочки создан длительным без постоянных отключений и включений, то она может сохранять свои эксплуатационные характеристики очень долгое время.

Примером может служить вечная лампочка, работающая в Калифорнии (пожарное депо Ливермоля). Она горит с 1901 года по настоящее время.

Вечная лампочка

Столь длительный период подтвердил надежность этой конструкции. Однако, учитывая условия обычной эксплуатации, производители устанавливают ресурс ламп накаливания в 1 тысячу часов, что вполне оправдано.

Зная эти закономерности, домашний мастер может продлить срок службы своих лампочек накаливания. Для этого потребуется осуществить схему плавного пуска и отключения, а также возможность ограничения светового потока во время работы.

Один из вариантов такого исполнения показан на картинке ниже, а работа элементов схемы пояснена в статье о работе диммера для светодиодных ламп.

Схема плавного включения ламп накаливания

Здесь же приведена схема простейшего диммера, который несложно собрать своими руками из доступных средств.

Схема диммера своими руками

Однако в продаже имеется большое разнообразие диммеров различной конструкции.

Диммер для ламп накаливания
Dimmer понижает подаваемое напряжение на нить накала и, ограничивая ток, продлевает ресурс работы светильника.

Особенности галогенных источников света: чем они выделяются при освещении

Эта конструкция практически повторяет предыдущую схему. Однако в ней колба выполнена из специального сорта кварцевого стекла, позволяющего заполнить внутренность буферным газом с добавками галогеносодержащих примесей: летучих соединений бора или йода.

Устройство галогенной лампы

Корпус и цоколь создаются под различные светильники с разной величиной напряжения от 6 до 220 вольт включительно. Низковольтные изделия (левая позиция на картинке) применяются в автомобильной технике или подключаются к домашней проводке через понижающий трансформатор.

Кварцевое стекло колбы при эксплуатации необходимо содержать в чистоте. Его нельзя брать в руки. Иначе пот, жир, другие органические остатки при нагреве могут стать причинной ее разрушения.

Показанная на правой части картинки конструкция используется для работы в обычной бытовой сети 220 со стандартными патронами. Ее внешняя колба выполняет простые защитные и декоративные функции. Она может быть разных оттенков и степеней прозрачности.

Для декоративной подсветки выпускаются галогенные лампы с отражателем, направляющим световой и тепловой поток на освещаемый объект.

Галогенные лампы с отражателем

Галогенные лампочки обладают небольшими преимуществами:

  • их ресурс увеличен до 2000 часов работы;
  • они имеют лучшую светоотдачу, создавая необходимый уровень освещенности;
  • колба отличается повышенной прочностью к механическим воздействиям и лучшей термостойкостью, имеет принципиально меньшие габариты.

Из недостатков можно выделить:

  • повышенный нагрев корпуса вплоть до 300 градусов, что необходимо учитывать конструкцией светильника, устойчивого к воздействию высоких температур;
  • чувствительность к броскам и перепадам напряжений — могут преждевременно выйти из строя;
  • возможность взрыва горячей колбы при соприкосновении с холодными предметами.

В целом же лампочки накаливания и галогенные при работе выделяют много тепла, обладают низким коэффициентом полезного действия и потребляют намного больше электроэнергии, чем другие, энергосберегающие изделия.

Их положительными чертами по сравнению с другими источниками света считаются:

  • дешевизна при покупке;
  • удовлетворительная стойкость к колебаниям напряжения;
  • небольшие габариты;
  • отсутствие вредного мерцания для глаз при питании от переменного тока;
  • быстрое включение без предварительного разогрева;
  • хорошая совместимость с диммерами любых конструкций;
  • благоприятный для глаза спектр и индекс цветопередачи;
  • отсутствие дополнительной пускорегулирующей аппаратуры;
  • не создают радиопомех и шумов при работе;
  • безразличны к полярности подключения напряжения;
  • обладают минимальным уровнем ультрафиолетовых лучей;
  • отсутствие требований на утилизацию: не содержат в своем составе вредных, ядовитых веществ.

Современные энергосберегающие лампы: основные научные разработки для домашнего освещения

Поскольку на разогрев нитей накала требуются большие затраты электричества, то в противовес им выпускаются источники света, требующие для работы значительно меньше энергии. Их стали называть энергосберегающими.

К ним относятся светильники, использующие:

  1. энергию свечения газового разряда (газоразрядные);
  2. выделение света при прохождении тока через полупроводниковый переход — светодиодные.

Газоразрядные лампы: 2 типа люминесцентных конструкций

В технических помещениях еще можно встретить длинные трубчатые или изогнутые люминесцентные лампы.

Люминесцентные лампы

Внутри герметичной стеклянной колбы, покрытой люминофором, расположены нити накала электродов. Они работают в среде газа с парами ртути.

Для запуска газового разряда используется пускорегулирующая аппаратура, в состав которой входят согласованно работающие дроссель и стартер.

Устройство люминесцентной лампы

Более подробно процесс запуска разряда, выполняемый в четыре этапа, расписан в начале отдельной статьи про ремонт энергосберегающей КЛЛ. Читайте там, кому интересно.

Подобные люминесцентные лампы за счет тока, проходящего через дроссель, создают небольшой шум, что не очень хорошо для жилых помещений. Но освещение от них обходится дешевле, чем от лампочек Ильича. Поэтому они чаще всего используются на производствах.

Компактная энергосберегающая лампа: как устроена

Ее конструкция по принципу действия повторяет предыдущую модель за исключением нескольких современных доработок:

  1. стеклянная колба изготовлена в форме сложной спирали;
  2. пускорегулирующая аппаратура выполнена на электронной базе (называется ЭПРА) и размещена в едином корпусе со светильником.
Компактная люминесцентная лампа

Ее составные части выглядят следующим образом.

Устройство энергосберегающих ламп

В состав ЭПРА входят блоки сетевого выпрямителя с фильтром и высокочастотного преобразователя.

У компактной люминесцентной лампчки (КЛЛ), как у ее предшественницы, чаще всего из неисправностей происходит перегорание нити накала. Работоспособность поврежденного светильника можно восстановить, если параллельно ее контактам впаять двухватное сопротивление на 4-5 Ом.

Обычные и компактные люминесцентные лампы требуют бережного обращения и промышленной утилизации из-за наличия паров ртути и слоя люминофора.

Еще одним недостатком этой конструкции является эффект мерцания, вредно влияющий на зрение человека. Поэтому при выборе таких светильников стоит обращать внимание на стабильность освещения.

Проверить такой режим можно на экране цифрового фотоаппарата, который сейчас встроен в каждом мобильном телефоне.

Мерцание света — основная причина, по которой эти источники не рекомендуется применять в комнатах постоянного проживания, несмотря на меньшее потребление ими электроэнергии.

Основные виды светодиодных ламп для бытового применения

Любая светодиодная лампа состоит из цепочек светодиодов, которые специальным образом подключены к драйверу питания.

Как устроена светодиодная лампа

Полупроводниковые элементы собраны по определенной схеме и образуют единичный SMD светодиод.

Cхема включения SMD светодиода

В зависимости от их типа формируются различные виды светодиодных ламп:

  • груша — наиболее типовая форма для установки в габаритные плафоны с общей высотой до 126 мм и шириной — 60;
  • шар — для небольших круглых плафонов;
  • свеча, устанавливаемая в узкие или плоские светильники;
  • свеча на ветру — декоративная лампа, создающая красивые световые эффекты с переливами цветовых оттенков;
  • рефлектор, обеспечивающий направленный световой поток;
  • кукуруза, распределяющая свет в стороны, напоминающая формой початок кукурузы.
Виды светодиодных ламп

У них используются цоколи, совместимые с патронами осветительных установок и маркировкой, позволяющей указывать размер диаметра под патрон в миллиметрах.

Типы цоколя

При нарушениях эксплуатационных режимов или неправильном подключении светодиодные лампочки могут создавать вредное для глаз мигание. Его не сложно выявить и устранить домашнему мастеру собственными силами.

Лампа Филамент: особенности и преимущества

Filament — это слово английского языка, обозначающее «нить».

Первоначальную конструкцию разработали специалисты Японской компании «Ushio». Они постарались приблизить внешний вид светодиодного источника к обычной лампочке накаливания, равномерно распределяющей свет во все стороны.

Для нее использованы довольно маленькие светодиоды, расположенные тонкими ленточками — нитями из технической сапфировой подложки. Обычное их количество составляет 28 Led на одном элементе.

Сверху всю нить равномерно покрывают слоем люминофора.

Филаментная лампа

Созданная филаментовая нить является обыкновенным стержнем определенной длины, потребляющей 1 ватт электроэнергии. Число их легко посчитать и по этому внешнему признаку определить мощность лампочки.

Ток на нити Filament поступает от блока питания с электронным стабилизатором. Его монтируют внутри цоколя Е27 или в специальной вставке из пластика около него. Электронная плата имеет определенные габариты, которые просто не помещаются внутри цоколя Е14 и меньше.

Устройство филаментной лампы

Учитывая мощность, приложенную к одной нити в 1 ватт и работу стабилизатора питания, ток, протекающий по последовательной лед цепочке, не может разогреть светодиоды выше 60 градусов Цельсия. Это благоприятно сказывается на их эксплуатации.

Нити Filament разнесены в пространстве внутри стеклянной колбы, заполненной газом: гелием. Он дополнительно улучшает передачу тепла от светодиодов во внешнюю среду через стеклянную колбу.

Схема драйвера питания также подобрана по характеристикам минимального выделения тепла, что исключает перегрев всей конструкции лампочки.

Современная лампа Филамент обладает не только оригинальным дизайном, привлекающим внимание человека, но и улучшенными световыми характеристиками в комплексе с повышенной надежностью при эксплуатации.

Хорошо дополняет этот материал видеоролик владельца «Радиолюбитель TV», раскрывающий тему про источники бытового освещения.

Современная научная разработка: катодолюминесцентные лампы российских ученых

За основу конструкции внешнего вида взята все та же лампочка Ильича, но со значительным изменением внутренних компонентов.

Катодолюминесцентная лампа

Она вышла своевременно и стала актуальной потому, что решением международной Минаматской конвенции между государствами (более 140 участников) создан договор, ограничивающий антропогенные выбросы в окружающую среду ртутных паров и их соединений, приводящих к отравлению живых организмов.

С начала 2020 года попадают под запрещение КЛЛ и люминесцентные лампы, отдельные виды ртутьсодержащей продукции, включая электрические батареи, реле и переключатели.

А от этого запрета под вопросом становится применение ультрафиолетовых источников света, так необходимых для медицинских учреждений, а также сельскохозяйственных предприятий, занимающихся выращиванием растений в теплицах.

Российскими учеными, работающими на кафедре вакуумной электроники Московского физико-технического института при совместной работе с коллегами из ФИАН, удалось создать, испытать и запустить в производство катодолюминесцентную лампу, не содержащую опасных компонентов ртути.

У нее довольно оригинальный принцип работы, повторяющий конструкцию старого кинескопного телевизора.

Катодолюминесцентная лампа общего освещения

Анод выполнен тонким алюминиевым зеркалом, которое при работе подвергается бомбардировке потока электронов, вылетающих из катода с модулятором.

Вакуумная среда внутри герметичного стеклянного корпуса колбы обеспечивает надежную работу, как и у всех обычных радиоэлектронных ламп.

Над анодом расположен слой люминофора. Им можно придать практически любую цветовую гамму создаваемому освещению. Это особенно ценно для ультрафиолетового спектра, которому раньше требовались пары ртути.

Особая сложность при создании этой конструкции возникла с модулем катодного излучения. Дело в том, что подобные лампочки пытались изготавливать во многих странах, включая США. Там даже было налажено опытное производство и пробная продажа.

Но она не получила развития: их катодолюминесцентные источники света долго разогревались и зажигали освещение с задержкой по времени, да и размеры получались громоздкими.

Российские ученые удачно решили эти вопросы за счет использования технологии туннельного эффекта и применения углеволокна в качестве материала излучающего катода.

Модуль катодного модулятора

Еще несколько научных разработок ученых из Физтеха легло в основу автокадной конструкции катодолюминесцентной лампы. Она обладает уникальными электрическими характеристиками и способна конкурировать с большой массой существующих светодиодных ламп.

При ее эксплуатации отсутствует необходимость заботиться об охлаждении и отводе тепла, как у обычных полупроводниковых приборов. Она не боится перегрева и не потеряет свою яркость.

Такая лампочка отлично будет работать в закрытых потолочных светильниках без специального охлаждения.

Видеоролик владельца «Живые рассказы» объясняет, почему российская лампочка будет конкурировать со светодиодами masterok.

Заканчивая изложение материала по теме «Какие бывают лампочки», обращаю внимание, что сейчас у вас благоприятный момент задать вопрос или прокомментировать статью для ее совместного обсуждения.

Рейтинг статьи

Просмотров страницы: 1688

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о