Преимущества и недостатки ламп накаливания

Конструкция

Конструкция современной лампы. На схеме: 1. колба; 2. буферный газ; 3. нить накала; 4 электрод (соединён с нижним контактом); 5. электрод (соединён с контактом на резьбе); 6. держатели нити; 7. стеклянный уступ держателей; 8. контактный проводник, 9. резьба; 10. изолятор; 11. нижний контакт.

Лампа накаливания состоит из цоколя, контактных проводников, нити накала, предохранителя и стеклянной колбы, заполненной буферным газом и ограждающей нить накала от окружающей среды.

Колба

Стеклянная колба защищает нить от сгорания в окружающем воздухе. Размеры колбы определяются скоростью осаждения материала нити. Для ламп большей мощности требуются колбы большего размера, для того чтобы осаждаемый материал нити распределялся на большую площадь и не оказывал сильного влияния на прозрачность.

Буферный газ

Колбы первых ламп были вакуумированы. Современные лампы заполняются буферным газом (кроме ламп малой мощности, которые по-прежнему делают вакуумными). Это уменьшает скорость испарения материала нити. Потери тепла, возникающие при этом за счёт теплопроводности, уменьшают путём выбора газа, по возможности, с наиболее тяжёлыми молекулами. Смеси азота с аргоном являются принятым компромиссом в смысле уменьшения себестоимости. Более дорогие лампы содержат криптон или ксенон (молярные массы: азот: 28,0134 г/моль; аргон: 39,948 г/моль; криптон: 83,798 г/моль; ксенон: 131,293 г/моль)

Нить накала

Двойная спираль лампы накаливания (Osram 200 Вт) с контактными проводниками и держателями нити

Нить накала в первых лампах делалась из угля (точка сублимации 3559 °C). В современных лампах применяются почти исключительно спирали из осмиево-вольфрамового сплава. Провод часто имеет вид двойной спирали, с целью уменьшения конвекции за счёт уменьшения ленгмюровского слоя.

Лампы изготавливают для различных рабочих напряжений. Сила тока определяется по закону Ома (I=U/R) и мощность по формуле P=U·I , или P=U²/R. Т. к. металлы имеют малое удельное сопротивление, для достижения такого сопротивления необходим длинный и тонкий провод. Толщина провода в обычных лампах составляет 40-50 микрон.

Так как при включении нить накала находится при комнатной температуре, её сопротивление на порядок меньше рабочего сопротивления. Поэтому при включении протекает очень большой ток (в десять — четырнадцать раз больше рабочего тока). По мере нагревания нити её сопротивление увеличивается и ток уменьшается. В отличие от современных ламп, ранние лампы накаливания с угольными нитями при включении работали по обратному принципу — при нагревании их сопротивление уменьшалось, и свечение медленно нарастало.

В мигающих лампах последовательно с нитью накала встраивается биметаллический переключатель. За счёт этого такие лампы самостоятельно работают в мерцающем режиме.

Цоколь

Форма цоколя с резьбой обычной лампы накаливания была предложена Томасом Альвой Эдисоном. Размеры цоколей стандартизированы. У ламп бытового применения наиболее распространены цоколи Эдисона E14 (миньон), E27 и E40. Также встречаются цоколи без резьбы, а также бесцокольные лампы, часто применяемые в автомобилях.

Предохранитель

Перегорание лампы происходит во время её работы, то есть в то время, когда одновременно нить накала нагрета и через нить протекает электрический ток. Если в это время происходит разрыв нити, то между разведёнными концами нити обычно загорается электрическая дуга. В быту это можно заметить по яркой синевато-белой вспышке в момент перегорания лампы.

Поскольку нить, как правило, представляет собой относительно тонкий провод, свёрнутый в спираль, то электрическое сопротивление нити может быть бо́льшим, нежели сопротивление ионизированного газа в дуге. Поэтому концы дуги начинают разбегаться от места разрыва нити, а сила тока в цепи возрастает.

При дальнейшем развитии этого процесса дуга может загореться уже между держателями нити, сопротивление которых относительно мало, в результате сила тока в питающей цепи может намного превысить допустимые пределы, что приведёт либо к срабатыванию предохранителей в питающей цепи, либо к перегреву питающих проводов, что, возможно, спровоцирует пожар.

Для того, чтобы разомкнуть цепь при возгорании дуги и не допустить перегрузки питающей цепи, в конструкции лампы предусмотрен плавкий предохранитель. Он представляет собой отрезок тонкой проволоки и расположен в цоколе лампы накаливания. Для бытовых ламп с номинальным напряжением 220 В такие предохранители обычно рассчитаны на ток 7 А.

История изобретения

Лампа Лодыгина

Лампа Томаса Эдисона с нитью накала из угольного волокна (цоколь E27 , 220 вольт)

В 1809 году англичанин Деларю строит первую лампу накаливания (с платиновой спиралью)
В 1838 году бельгиец Жобар изобретает угольную лампу накаливания.
В 1854 году немец Генрих Гёбель разработал первую «современную» лампу: обугленную бамбуковую нить в вакуумированном сосуде. В последующие 5 лет он разработал то, что многие называют первой практичной лампой.^[1]^[2]
11 июля 1874 года российский инженер Александр Николаевич Лодыгин получил патент за номером 1619 на нитевую лампу. В качестве нити накала он использовал угольный стержень, помещённый в вакуумированный сосуд.
В 1878 году на Всемирной выставке в Париже была представлена свеча Яблочкова- первая дуговая лампа (там было продемонстрировано 1000 свечей) с жизненным циклом в 90 минут, позже они были вытеснены дифференциальными лампами (дифференциальная лампа Сименса и Гальске, лампа Кертинга, Шуккерта с переменным током Яндуса и др.) ^[3]
Английский изобретатель Джозеф Вильсон Сван получил в 1878 году британский патент на лампу с угольным волокном. В его лампах волокно находилось в разреженной кислородной атмосфере, что позволяло получать очень яркий свет.
Во второй половине 1870-х годов американский изобретатель Томас Эдисон проводит исследовательскую работу, в которой он пробует в качестве нити различные металлы. В 1879 году он патентует лампу с платиновой нитью. В 1880 году он возвращается к угольному волокну и создаёт лампу с временем жизни 40 часов. Одновременно Эдисон изобрёл патрон, цоколь и выключатель. Несмотря на столь непродолжительное время жизни его лампы вытесняют использовавшееся до тех пор газовое освещение.
В 1890-х годах А. Н. Лодыгин изобретает несколько типов ламп с металлическими нитями накала.
С конца 1890-х гг. появились лампы с нитью накаливания из окиси магния, тория, циркония и иттрия (лампа Нернста) или нить из металлического осмия (лампа Ауэра) и тантала (лампа Больтона и Фейерлейна) ^[3]
В 1904 году венгры Д-р Шандор Юст и Франьо Ханаман получили патент за №34541 на использование в лампах вольфрамовой нити. В Венгрии же были произведены первые такие лампы, вышедшие на рынок через венгерскую фирму Tungsram в 1905 году.^[4]
В 1906 году Лодыгин продаёт патент на вольфрамовую нить компании General Electric. Из-за высокой стоимости вольфрама патент находит только ограниченное применение.
В 1910 году Вильям Дэвид Кулидж изобретает улучшенный метод производства вольфрамовой нити. Впоследствии вольфрамовая нить вытесняет все другие виды нитей.
Остающаяся проблема с быстрым испарением нити в вакууме была решена американским учёным Ирвингом Ленгмюром, который, работая с 1909 года в фирме «General Electric», придумал наполнять колбы ламп инертным газом, что существенно увеличило время жизни ламп.^[5]

КПД и долговечность

Долговечность и яркость в зависимости от рабочего напряжения

Почти вся подаваемая в лампу энергия превращается в излучение. Потери за счёт теплопроводности и конвекции малы. Для человеческого глаза, однако, доступен только малый диапазон длин волн этого излучения. Основная часть излучения лежит в невидимом инфракрасном диапазоне и воспринимается в виде тепла. Коэффициент полезного действия ламп накаливания достигает при температуре около 3400 K своего максимального значения 15 %. При практически достижимых температурах в 2700 K КПД составляет 5 %.

С возрастанием температуры КПД лампы накаливания возрастает, но при этом существенно снижается её долговечность. При температуре нити 2700 K время жизни лампы составляет примерно 1000 часов, при 3400 K всего лишь несколько часов. Как показано на рисунке справа, при увеличении напряжения на 20 %, яркость возрастает в два раза. Одновременно с этим время жизни уменьшается на 95 %.

Уменьшение напряжения питания хотя и понижает КПД, но зато увеличивает долговечность. Так понижение напряжения в два раза (напр. при последовательном включении) сильно уменьшает КПД, но зато увеличивает время жизни почти в тысячу раз. Этим эффектом часто пользуются, когда необходимо обеспечить надёжное дежурное освещение без особых требований к яркости, например, на лестничных площадках. Часто для этого при питании переменным током лампу подключают последовательно с диодом, благодаря чему ток в лампу идет только в течение половины периода.

Ограниченность времени жизни лампы накаливания обусловлена в меньшей степени испарением материала нити во время работы, и в большей степени возникающими в нити неоднородностями. Неравномерное испарение материала нити приводит к возникновению истончённых участков с повышенным электрическим сопротивлением, что в свою очередь ведёт к ещё большему нагреву и испарению материала в таких местах. Когда одно из этих сужений истончается настолько, что материал нити в этом месте плавится или полностью испаряется, ток прерывается и лампа выходит из строя.

Преимущественная часть износа нити накала происходит при резкой подаче напряжения на лампу, поэтому значительно увеличить срок её службы можно используя разного рода плавные пускатели. Вольфрамовая нить накаливания имеет в холодном состоянии удельное сопротивление, которое всего в 2 раза выше, чем сопротивление алюминия. При перегорании лампы часто бывает, что сгорают медные проводки, соединяющие контакты цоколя с держателями спирали. Так, обычная лампа на 60 Вт в момент включения потребляет свыше 700 Вт, а 100-ваттная — более киловатта. По мере прогрева спирали её сопротивление возрастает, а мощность падает до номинальной.

Для сглаживания пиковой мощности могут использоваться терморезисторы с сильно падающим сопротивлением по мере прогрева, реактивный балласт в виде ёмкости или индуктивности. Напряжение на лампе растет по мере прогрева спирали и может использоваться для шунтирования балласта автоматикой. Без отключения балласта лампа может потерять от 5 до 20 % мощности, что тоже может быть выгодно для увеличения ресурса.

тип	КПД	Светотдача(Люмен/ Ватт )
40 W Лампа накаливания	1,9 %	12,6^[6]
60 W Лампа накаливания	2,1 %	14,5^[6]
100 W Лампа накаливания	2,6 %	17,5^[6]
Галогенные лампы	2,3 %	16
Металлогалогенная лампа (с кварцевым стеклом)	3,5 %	24
Высокотемпературная лампа накаливания	5,1 %	35^[7]
Абсолютно чёрное тело при 4000 K	7,0 %	47,5^[8]
Абсолютно чёрное тело при 7000 K	14 %	95^[8]
Идеально белый источник света	35,5 %	242,5^[7]
Идеальный монохроматический 555 nm (зелёный) источник	100 %	683^[9]

Галогенные лампы

Галогенная лампа

Добавление в буферный газ паров галогенов (брома или йода) повышает время жизни лампы до 2000—4000 часов. При этом рабочая температура спирали составляет примерно 3000 К. Эффективность галогенных ламп достигает 28 лм/Вт.

Иод (совместно с остаточным кислородом) вступает в химическое соединение с испарившимися атомами вольфрама. Этот процесс является обратимым — при высоких температурах соединение распадается на составляющие вещества. Атомы вольфрама высвобождаются таким образом либо на самой спирали, либо вблизи неё.

трансформатор и электронный инвертор для питания 12-вольтных галогеновых ламп

Добавление галогенов предотвращает осаждение вольфрама на стекле, при условии, что температура стекла выше 250 °C. По причине отсутствия почернения колбы, галогенные лампы можно изготавливать в очень компактном виде. Малый объём колбы позволяет, с одной стороны, использовать большее рабочее давление (что опять же ведёт к уменьшению скорости испарения нити) и, с другой стороны, без существенного увеличения стоимости заполнять колбу тяжёлыми инертными газами, что ведёт к уменьшению потерь энергии за счёт теплопроводности. Всё это удлиняет время жизни галогенных ламп и повышает их эффективность.

Ввиду высокой температуры колбы любые загрязнения поверхности (например, отпечатки пальцев) быстро сгорают в процессе работы, оставляя почернения. Это ведёт к локальным повышениям температуры колбы, которые могут послужить причиной её разрушения. Также из-за высокой температуры, колбы изготавливаются из кварцевого стекла.

Новым направлением развития ламп является т. н. IRC-галогенные лампы (сокращение IRC обозначает «инфракрасное покрытие»). На колбы таких ламп наносится специальное покрытие, которое пропускает видимый свет, но задерживает инфракрасное (тепловое) излучение и отражает его назад, к спирали. За счёт этого уменьшаются потери тепла и, как следствие, увеличивается эффективность лампы. По данным фирмы OSRAM, потребление энергии снижается на 45 %, а время жизни удваивается (по сравнению с обычной галогенной лампой) [1].

Хотя IRC-галогенные лампы не достигают эффективности ламп дневного света, их преимущество состоит в том, что они могут быть использованы как прямая замена обычных галогенных ламп.

Специальные лампы

Проекционные лампы — для диа- и кинопроекторов. Имеют повышенную яркость (и соответственно, повышенную температуру нити и уменьшенный срок службы); обычно нить размещают так, чтобы светящаяся область образовала прямоугольник.
Двухнитевые лампы для автомобильных фар. Одна нить для дальнего света, другая для ближнего. Кроме того, такие лампы содержат экран, который в режиме ближнего света отсекает лучи, которые могли бы ослеплять встречных водителей.

Картель Фебус

Международный электроламповый картель с административным центром—обществом Phöbus S. A. (Женева, Швейцария), существовавший в 1924-1941 гг, объеденял в себе более 40 производителей из разных стран, доля продукции которых на мировом рынке достигала 80% и имеющим влияние на ценовую, патентную политику. ^[13]

По некоторым источникам в 1924 г между участниками картеля была достигнута договорённость о ограничении времени жизни ламп накаливания в 1000 часов. При этом все производители ламп состоящие в картеле, были обязаны вести строгую техническую документацию по соблюдению мер предотвращающих 1000-часовое превышение цикла жизни ламп.^[14](нем.) ^[15]

Кроме того картелем были разработаны ныне действущие стандарты цоколя Эдисона.^[15]

Интересные факты

В США в одном из пожарных отделений города Ливермор (штат Калифорния) есть 4-ваттная лампа ручной работы, известная под именем «Столетняя лампа». Она практически постоянно горит уже более 100 лет, с 1901 года^[16].
В СССР после претворения в жизнь ленинского плана ГОЭЛРО за лампой накаливания закрепилось прозвище «лампочка Ильича». В наши дни так чаще всего называют простую лампу накаливания, свисающую с потолка на электрическом шнуре без плафона.
Пока лампа Томаса Эдисона не завоевала популярность, люди спали по 10 часов в сутки^[17].

См. также

Лампы накаливания Philips

Самые популярные лампы в группе

Лампа накаливания – это лампа, в которой свечение создается путем подогрева тела накаливания (вольфрамовой спирали). Подогрев в лампе накаливания осуществляется пропусканием через спираль электрического тока.

Впервые световую энергию таким образом получил русский ученый А.Н. Лодыгин в 1872 году.

В 1879 году американский изобретатель Т.А. Эдисон создал удобную для промышленного изготовления и достаточно долговечную конструкцию – лампу накаливания с угольной нитью.

В начале 20 века появились лампы накаливания с зигзагообразной вольфрамовой нитью, а затем появились лампы накаливания, наполненные различными газами, вольфрамовая нить же стала спиралеобразной.

Лампы накаливания делятся на следующие типы:

лампа накаливания с угольной нитью;
лампа накаливания с танталовой нитью;
лампа накаливания с вольфрамовой нитью (вакуумная);

лампа накаливания с вольфрамовой биспиралью (газополная, технический криптон);
лампа накаливания с вольфрамовой биспиралью (галогенная);
лампа накаливания с вольфрамовой плоской спиралью (галогенная).

Все многочисленные разновидности ламп накаливания состоят из однотипных частей, различающихся размерами и формой. Устройство типичной лампы накаливания таково: внутри колбы (1) на стеклянном или металлическом штенгеле (4) с помощью держателей (3) из молибденовой проволоки закреплено тело накала (2) (спираль из вольфрама). Концы спирали прикреплены к концам вводов (5); средняя часть вводов с целью создания плотного вакуумного соединения со стеклянной лопаткой (6) выполняется из платинита или молибдена. В процессе вакуумной обработки колба лампы накаливания наполняется инертным газом, после чего штенгель заваривается с образованием носика (8). Для защиты носика, а также для крепления в патроне лампа накаливания снабжается цоколем (9), прикрепляемым к колбе цоколёвочной мастикой (7).

Лампы накаливания классифицируют:

по областям применения (осветительные общего назначения, для фар и др.),
по основной конструктивной форме и светотехническим свойствам колбы (зеркальные лампы накаливания, декоративные лампы накаливания, с рассеивающим покрытием и др.),
по форме тела накала (лампы накаливания с плоской спиралью, биспиралью и др.),
по габаритным размерам различают сверхминиатюрные, миниатюрные, малогабаритные, нормальные и крупногабаритные лампы накаливания; например, к сверхминиатюрным лампам относятся лампы накаливания с длиной более 10 мм.

Лампы накаливания – одно из выдающихся изобретений двадцатого века. С момента появления они мало чем изменились. На сегодняшний день лампы накаливания являются самыми распространенными.

Лампы накаливания пользуются спросом благодаря своим специфическим характеристикам, где потребление энергии и срок службы не являются определяющими.

Компания Philips непрерывно развивает технологии производства, делает лампы накаливания высокотехнологичной продукцией. Современные технологии и большой опыт компании Philips в производстве ламп накаливания удовлетворяют всем требованиям, которые покупатели предъявляют к лампам накаливания.

Ассортимент ламп накаливания компании Philips составляют:

обычные лампы накаливания,
лампы накаливания Softone,
лампы накаливания декоративного освещения, такие как Candle и Globe,
цветные лампы накаливания,
лампы накаливания с отражателями различных типов.

Обычные лампы накаливания и лампы накаливания Softone рекомендуются для общего освещения.

Лампы накаливания общего назначения являются наиболее массовыми источниками света, применяемыми для общего, местного и наружного освещения в быту и промышленности в сетях переменного тока напряжением 127 и 220 В частотой 50 Гц. Лампы накаливания выпускаются вакуумные, с аргоновым и криптоновым наполнением. К этой же группе относятся неодимовые и сейсмостойкие лампы накаливания, которые, по существу являясь обычными лампами накаливания, обладают некоторыми особенностями. При изготовлении колб неодимовых ламп накаливания (БН, ДРАН) используется стекло с добавками окиси неодима, которое поглощает часть излучения в желтой области спектра, где чувствительность глаза максимальная. Это позволяет улучшить качество света. Свет неодимовых ламп накаливания придает яркий вид предметам, подчеркивая различные оттенки цветов.

Конструкция тела накала сейсмостойких ламп накаливания (Б220-235-60М, Б220-235-150М, Б220-235-200М) выдерживают сейсмоудар при пиковом ударном ускорении 200 мс2 (20g) и длительностью действия 30-50 мс.

Цветные лампы накаливания Softone используются для создания особой атмосферы.Декоративные лампы накаливания Candle, Globe благодаря различным вариантам исполнения, становятся не только источниками света, но и частью дизайна помещений.

Трубчатые и вытянутые лампы накаливания, такие как Linolite, подходят для подсветки зеркал, буфетов, для освещения оборудования. Цветные лампы накаливания предназначены для иллюминации. Зеркальные лампы накаливания объединены в отдельное семейство. Сюда входят лампы накаливания со стеклянными колбами и колбами из прессованного стекла. Лампы накаливания из прессованного стекла подходят для наружного освещения.

Зеркальные лампы накаливания используются, когда есть необходимость направленного освещения. В офисных помещениях, музеях и на выставках эти лампы накаливания своим светом акцентуируют детали. В гостиницах, ресторанах и жилых помещениях они создадут уютные островки света и расслабленную обстановку. В садах и парках красиво подсветят кустарники и деревья.

Лампы накаливания пользуются спросом там, где потребление энергии и срок службы не являются определяющими, поэтому они не входят в семейства Master и Pro.

КОНСТРУКЦИЯ

На рынке присутствуют разные типы ламп накаливания, однако принцип у них один - вольфрамовая нить в стеклянной колбе, заполненной инертным газом, разогревается проходящим электрическим током до "белого каления", испуская электромагнитные волны, в том числе и видимого диапазона. И хотя КПД у нее, "как у паровоза", она продолжает служить человечеству и по сей день, несмотря на обилие альтернативных источников света. Причина в простоте и дешевизне (правда, несложные расчеты показывают, что экономия призрачна - служат они недолго, а энергии потребляют немало).

ТЕСТИРОВАНИЕ

Всем нам хочется отменного качества купленных ламп накаливания и долгого их срока службы. Чтобы помочь потребителю правильно сориентироваться в этом секторе рынка, мы провели испытание продукции десяти торговых марок на соответствие стандартам ГОСТ Р МЭК 60432-1-99 ("Требования безопасности для ламп накаливания") и 60064-99 ("Лампы накаливания вольфрамовые для бытового и аналогичного общего освещения").

Из множества пунктов стандартов мы выбрали несколько, представляющих наибольший практический интерес для потребителя, и дополнили измерениями, которые не упомянуты в ГОСТах.

1. Безопасность при отказе. Перегорание лампы не должно сопровождаться разрушением колбы или ее отделением от цоколя. По три образца каждой марки "насильно" выводили из строя импульсом высокого напряжения 3 кВ длительностью 8-20 мкс. Если однократный "удар" не пережигал нить, "истязание" повторяли до "победного" конца.

Все изделия вели себя достойно. Ни одно не "взорвалось" и не разделилось на части.

2. Стойкость к крутящему моменту. Проверяли на специальном стенде. Колбу лампы, ввинченной в патрон, вращали с крутящим моментом 3 Н*м (чтобы не поранить руку, пользовались резиновой перчаткой).

Тестировали по 10 ламп каждой фирмы. Все прошли испытание, только у трех ламп General Electric колба отделилась от цоколя. Мы "не поверили своим глазам" и повторили тест на других десяти образцах. Они выдержали "пытку", что частично реабилитировало эту известную и уважаемую марку.

3. Начальный световой поток. Измерения проводили в светомерном шаре, суммирующем поток по всем направлениям.

Для тестирования были отобраны 60-ваттные лампы, но с разным расчетным напряжением. Здесь мы столкнулись с ситуацией, что в ГОСТ Р МЭК 60064-99 упоминаются лампы с нормальным и повышенным потоком и требования к ним разные. Для напряжения 230 В, например, у первых его исходное значение должно превышать 620 лм, а у вторых - 710 лм. Большинство зарубежных фирм приводят на упаковке минимальную величину светового потока 710 лм. Можно было бы предположить, что отечественные производители руководствуются этим же ГОСТом, оценивая световые параметры. Однако оказывается, что они пользуются другим документом 24-летней давности - ГОСТ 2239-79, где приведены совсем другие числа.

По большому счету, нам, потребителям, все равно, по какому стандарту производят лампы. Главное, чтобы они светили ярко и служили долго.

Мы измерили световой поток у десяти образцов каждой фирмы, как и положено, при расчетном напряжении, указанном на колбе (когда приведен диапазон, испытывали при среднем значении). Интересно, что по этому параметру сразу можно отсеять почти половину производителей. Но это то, что мы покупаем в магазинах. И хотелось выяснить до конца все характеристики, какими бы разочаровывающими они ни были.

Со школьных времен известно, что в квартирной сети 220 В. Зачем же тогда лампы на 240 В? Одно объяснение, что они более стойки к повышенному напряжению, иногда "случающемуся" в наших домах. Другое - лукавство производителя, решившего этой продукцией сократить количество жалоб на короткий срок службы. Мы покупаем такую лампу и радуемся, что она долго живет. Действительно, наши 220 В для нее - щадящий режим. Но тут есть один подвох: а как ярко она светит? (Это рассуждение не относится к импорту, рассчитанному на стандарт их сети - 230 В.)

Мы подошли к тестированию по-житейски и проверили также поток при 220 В (чего ГОСТ от нас не требует). Разумеется, он гораздо ниже заявленного для расчетного напряжения.

4. Стабильность светового потока. Через 750 часов работы световой поток не должен опускаться ниже 85% от исходного.

По этому параметру почти все образцы удовлетворяют требованиям стандарта, хотя продемонстрировали разную степень деградации: доля от исходного светового потока колебалась от 87 до 96% (только "Лисма" потускнели больше допустимого).

5. Продолжительность горения. Измеряли среднюю долговечность по десяти лампам каждой фирмы. В соответствии со стандартом при указанном для них напряжении они должны служить не менее 700 часов. А если образец "стоит" дольше 1250 часов, его "снимают с соревнования", принимая в расчет именно эту величину.

Мы проводили ускоренные испытания, когда напряжение питания на 10% превышало расчетное. По определенной формуле рассчитывается коэффициент, "сжимающий" время жизни образцов. Но, чтобы числа были нагляднее, мы оперировали данными, пересчитанными на нормальные условия.

Среди протестированных марок есть отлично продержавшиеся весь заданный период и готовые светить и дольше 1250 часов. Немало ламп не дотянули даже до 750 часов...

Comtech Standard SA Cl 60
Цена: средняя розничная - 6 руб. (январь 2004 г.).

Лампа накаливания (Дания-Украина)

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ/ МОЩНОСТЬ: 230 В/ 60 Вт.
СВЕТОВОЙ ПОТОК (расчетный/ при 230 В/ при 220 В): 710/ 649/ 551 лм.
ДОЛЯ ОТ ИСХОДНОГО СВЕТОВОГО ПОТОКА ЧЕРЕЗ 750 ЧАСОВ: 93%.
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ГОРЕНИЯ: 841 ч.
ОСОБЕННОСТИ: грушевидная форма колбы; диаметр колбы - 55 мм; 1 предохранительная перемычка в держателе нити; упаковка - индивидуальная коробка.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ

По безопасности к лампе претензий нет, а вот результат испытания на долговечность оказался невысоким. Только четыре образца просуществовали дольше 750 часов, но два из них не "дотянули" до 1000 часов. Остался, правда, один "герой", отстоявший 1300 часов и способный продолжать нести службу.

Световой поток при расчетном напряжении получился одним из самых низких среди измеренных. Справедливости ради отметим, что при 220 В он все же выше, чем у продукции большинства постсоветстких предприятий.

ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЙ АНАЛИЗ

Торговая марка Comtech - датская и еще не может похвастаться древней родословной. Ей всего 11 лет, однако в перечне производимых ею товаров уже более трех тысяч наименований. Компания специализируется на поставках светильников для торговых залов, офисов, жилых и общественных помещений, а также стандартных и декоративных источников света.

На российском рынке присутствуют изготовленные во Львове лампы накаливания Comtech с прозрачной и матированной колбой. Ряд значений мощности простирается от 25 до 200 Вт.

РЕЗЮМЕ: полученные результаты дают основание считать Comtech "середнячком" в компании протестированных.

General Electric Classic
Цена: средняя розничная - 14 руб. (январь 2004 г.).

Лампа накаливания (Венгрия)

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ/ МОЩНОСТЬ: 230 В/ 60 Вт.
СВЕТОВОЙ ПОТОК (расчетный/ при 230 В/ при 220 В): 710/ 717/ 612 лм.
ДОЛЯ ОТ ИСХОДНОГО СВЕТОВОГО ПОТОКА ЧЕРЕЗ 750 ЧАСОВ: 92%.
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ГОРЕНИЯ: 1065 ч.
ОСОБЕННОСТИ: грушевидная форма колбы; диаметр колбы - 60 мм (в новой модификации - 50 мм); 2 предохранительные перемычки в держателях нити; упаковка - индивидуальная коробка.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ

Среди прочих испытанных лампы GE оказались единственными с недостаточной стойкостью к крутящему моменту. Три образца из десяти разрушились. Результат показался невероятным. Взяли еще 10 штук (нам предоставили новинку - с колбой диаметром всего 50 мм). Они испытание прошли успешно, восстановив пошатнувшееся было реноме.

Авторитет фирмы GE поднялся в наших глазах, когда мы увидели, что из всех 230-вольтных ламп только у ее продукции световой поток превысил уровень в 710 лм, хотя все заявляют это значение как гарантированное.

Изделия служат достаточно долго - только два образца не перешагнули рубеж 750 часов, большинство же "прожило" больше 1000.

ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЙ АНАЛИЗ

У компании GE многолетний опыт производства источников света. Выпуская сложные и дорогие устройства, она тем не менее не пренебрегает рыночным сегментом ламп накаливания. Выпускающие их заводы размещены в разных частях света. К нам они попадают из Венгрии.

Казалось бы, привычная "груша" стара как мир - ничего нового уже не придумать. Но совсем недавно в продаже появилась модель, по всем параметрам повторяющая проверенную нами, но с меньшим диаметром колбы - всего 50 мм (не путать с "грибком").

РЕЗЮМЕ: тестирование подтвердило существующее мнение, что General Electric - одна из ведущих торговых марок в светотехнике наряду с Osram, Philips и Pila.

Osram clas A Cl 60
Цена: средняя розничная - 12 руб. (январь 2004 г.).

Лампа накаливания (Франция)

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ/ МОЩНОСТЬ: 230 В/ 60 Вт.
СВЕТОВОЙ ПОТОК (расчетный/ при 230 В/ при 220 В): 710/ 692/ 596 лм.
ДОЛЯ ОТ ИСХОДНОГО СВЕТОВОГО ПОТОКА ЧЕРЕЗ 750 ЧАСОВ: 96%.
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ГОРЕНИЯ: 1250 ч.
ОСОБЕННОСТИ: грушевидная форма колбы; диаметр колбы - 55 мм; 2 предохранительные перемычки в держателях нити; упаковка - индивидуальная коробка.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ

Прежде всего надо отметить, что по сроку службы лампа среди протестированных заняла первое место. Честно говоря, мы не знаем точно, сколько она светит. По стандарту положено прерывать испытания по достижении 1250 часов. У нас партия из 10 образцов "продержалась" 1400 часов. На сколько еще их хватит - неизвестно.

По световому потоку clas A Cl 60 находится на уровне остальных импортных продуктов - при 230 В немного ниже того, что указано на упаковке, но существенно ниже при 220 В. Падение яркости со временем незначительное.

Лампа безопасна и при вкручивании (колба прочно соединена с цоколем) и при перегорании (не разрушается).

ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЙ АНАЛИЗ

Фирма Osram - один из трех мировых гигантов, выпускающих светотехническую продукцию. В ее штате более 30 000 сотрудников. Предприятия компании расположены по всему миру, а осенью 2003 года было приобретено производство и в России - завод люминесцентных ламп в г. Смоленске. У clas A Cl 60 обычная грушевидная колба с несколько уменьшенным диаметром.

Изделия помещены в индивидуальные коробки с четкой маркировкой на нескольких языках, в том числе и на русском.

РЕЗЮМЕ: Osram clas A Cl 60 выделяется исключительной долговечностью. Световой поток также высок, хотя и не достигает величины, приведенной на упаковке.

Philips А55Cl
Цена: средняя розничная - 12 руб. (январь 2004 г.).

Лампа накаливания (Польша)

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ/ МОЩНОСТЬ: 230 В/ 60 Вт.
СВЕТОВОЙ ПОТОК (расчетный/ при 230 В/ при 220 В): 710/ 691/ 592 лм.
ДОЛЯ ОТ ИСХОДНОГО СВЕТОВОГО ПОТОКА ЧЕРЕЗ 750 ЧАСОВ: 95%.
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ГОРЕНИЯ: 1222 ч.
ОСОБЕННОСТИ: грушевидная форма колбы; диаметр колбы - 55 мм; 2 предохранительные перемычки в держателях нити; упаковка - индивидуальная коробка.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ

Лампы безопасны - не разрушаются при больших моментах кручения и "насильственном" выведении из строя импульсами высокого напряжения.

Исходный световой поток у А55Cl не дотягивает до положенных 710 лм. Впрочем, этим грешат все импортные изделия.

Интересно, что, хотя расчетное напряжение лишь на 10 В превышает сетевое, при 220 В поток на целую сотню люмен меньше. Утешает, что в процессе эксплуатации он уменьшается незначительно.

Срок службы ламп высок. Из 10 штук только одна просуществовала 970 часов. Остальные прожили 1400 часов (хотя в расчет мы принимали число 1250), и неизвестно, сколько еще могли бы светить.

ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЙ АНАЛИЗ

Компания Philips - один из ведущих производителей осветительного оборудования. Достаточно упомянуть, что лондонский Биг Бен и дворец в Версале предстают во всем своем блеске благодаря продукции Philips. Конечно, для таких мест и светильники специальные, но и самые простые бытовые лампы накаливания также присутствуют в ассортименте фирмы. Их выпускают несколько заводов, расположенных в Польше, Венгрии и Словакии.

У протестированной лампы привычная грушевидная форма с четкой маркировкой торговой марки. Особенность конструкции - предохранитель в каждом держателе нити, что повышает безопасность эксплуатации.

Лампы упаковывают в картонные коробки по одной или по две штуки.

РЕЗЮМЕ: лампа А55Cl, продемонстрировавшая долгий срок службы, - достойный представитель компании Philips.

Pila
Цена: средняя розничная - 8 руб. (январь 2004 г.).

Лампа накаливания (Польша)

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

НОМИНАЛЬОЕ НАПРЯЖЕНИЕ/ МОЩНОСТЬ: 230 В/ 60 Вт.
СВЕТОВОЙ ПОТОК (расчетный/ при 230 В/ при 220 В): 710/ 703/ 597 лм.
ДОЛЯ ОТ ИСХОДНОГО СВЕТОВОГО ПОТОКА ЧЕРЕЗ 750 ЧАСОВ: 96%.
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ГОРЕНИЯ: 1190 ч.
ОСОБЕННОСТИ: грушевидная форма колбы; диаметр колбы - 55 мм; 2 предохранительные перемычки в держателях нити; упаковка - индивидуальная коробка.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ

Как и прочие европейские изделия, Pila немного не дотягивает до положенного значения яркости при 230 В. Поток 597 лм при 220 В также чуть ниже значения в 608 лм (извлеченного для справки из отечественного ГОСТа 1979 года) для ламп на 230 В, включенных в сеть 220 В.

По долговечности Pila идет сразу за Osram и Philips. Один образец этой марки отслужил 750 часов, другой - 1150, а остальные продержались до 1400 часов. Могли бы и больше, но мы отключили стенд, поскольку положено при 1250 часах прекращать испытания.

Лампы безопасны при перегорании и не разрушаются, когда их сильно закручивают.

ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЙ АНАЛИЗ

Продукцию с торговой маркой Pila выпускают в Польше на том же заводе, что указан на упаковках изделий Philips.

На коробочках нет русских надписей, однако все параметры изделий абсолютно ясны.

РЕЗЮМЕ: лампы накаливания Pila по своим характеристикам близки к образцам мировых "мэтров" в светотехнической области.

Б220-230-60 (Лисма)
Цена: средняя розничная - 6 руб. (январь 2003 г.).

Лампа накаливания ("Лисма", Саранский электроламповый завод, Россия)

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ/ МОЩНОСТЬ: 225 В/ 60 Вт.
СВЕТОВОЙ ПОТОК (расчетный/ при 225 В/ при 220 В): 665/ 737/ 675 лм.
ДОЛЯ ОТ ИСХОДНОГО СВЕТОВОГО ПОТОКА ЧЕРЕЗ 750 ЧАСОВ: 90%.
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ГОРЕНИЯ: 529 ч.
ОСОБЕННОСТИ: грушевидная форма колбы; диаметр колбы - 60 мм; 1 предохранительная перемычка в держателе нити; упаковка - защитная манжета из двухслойного гофрированного картона.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ

Лампа прочная - не разрушается при вынужденном "сгорании" и слишком усердном завинчивании.
По яркости занимает первое место. Рекордная величина не только при расчетном напряжении (здесь "Лисма" делит лавры с "Космосом"), но и при 220 В.
Однако такой результат даром не дается - из 10 образцов только один "дожил" до 750 часов. И измеренное на нем падение светового потока пришлось распространять на всю партию - статистикой это уже не назовешь.

ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЙ АНАЛИЗ

"Лисма", крупнейшая светотехническая фирма России и СНГ, "держит" 77% российского рынка. Выпускает лампы накаливания, люминесцентные, декоративные, сверхминиатюрные, для транспорта... - словом, в ассортименте более 700 позиций.

Протестированные лампы - самые обычные, привычные всем. И упаковка в виде манжеты из гофрированного картона тоже хорошо знакома из прошлой жизни.

РЕЗЮМЕ: заслуженная эпитафия: "Их жизнь была яркой, но короткой".

Б230-240-60 (Калашников)
Цена: средняя розничная - 6 руб. (январь 2004 г.).

Лампа накаливания (Калашниковский электроламповый завод, Россия)

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ/ МОЩНОСТЬ: 235 В/ 60 Вт.
СВЕТОВОЙ ПОТОК (расчетный/ при 235 В/ при 220 В): 655/ 664/ 513 лм.
ДОЛЯ ОТ ИСХОДНОГО СВЕТОВОГО ПОТОКА ЧЕРЕЗ 750 ЧАСОВ: 84%.
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ГОРЕНИЯ: 892ч.
ОСОБЕННОСТИ: грушевидная форма колбы; диаметр колбы - 60 мм; 1 предохранительная перемычка в держателе нити; упаковка - защитная манжета из двухслойного гофрированного картона.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ

Лампа без замечаний выдержала испытание импульсом высокого напряжения и "гостированным" крутящим моментом.

Световой поток у нее невысок - и при 220 В она занимает третью позицию с конца. Однако яркость сильно падает со временем (по этому параметру продукция Калашниковского завода "не проходит" по ГОСТу), и через 750 часов лампа оказывается на последнем месте, в компании с майлуу-сууйским изделием.

По сроку службы в тестировании определились четыре лидера (Osram, Philips, Pila, GE). Остальные участники (за исключением некоторых) показали приблизительно одинаковые результаты. На их фоне лампу КЭЛЗ можно было бы считать вполне живучей, только по стандарту мы должны признать ее не прошедшей испытание на долговечность из-за чрезмерного падения светового потока.

ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЙ АНАЛИЗ

Калашниковский завод существует с середины прошлого века. Ассортимент его продукции достаточно широк - от стандартных ламп накаливания общего назначения любых мощности и напряжения до специальных изделий. Каждая десятая произведенная в России электролампа - из Калашниково.

Продукция ничем особенным не выделяется. У испытанных образцов стандартная форма и обычная для отечественных ламп упаковка из гофрированного картона.

РЕЗЮМЕ: рядовой товар отечественной индустрии. Показал невысокую яркость, которая к тому же быстро уменьшается со временем.

Б235-245-60 (Брест)
Цена: средняя розничная - 6 руб. (январь 2004 г.).

Лампа накаливания (Брестский электроламповый завод, Беларусь)

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ/ МОЩНОСТЬ: 240 В/ 60 Вт.
СВЕТОВОЙ ПОТОК (расчетный/ при 240 В/ при 220 В): 650/ 698/ 509 лм.
ДОЛЯ ОТ ИСХОДНОГО СВЕТОВОГО ПОТОКА ЧЕРЕЗ 750 ЧАСОВ: 87%.
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ГОРЕНИЯ: 777 ч.
ОСОБЕННОСТИ: грибовидная форма колбы; диаметр колбы - 50 мм; 1 предохранительная перемычка в держателе нити; упаковка - защитная манжета из двухслойного гофрированного картона.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ

Расчетное напряжение лампы существенно выше сетевого. И если при 240 В по световому потоку она находится на уровне лидеров нашего теста, то при 220 В (что нас интересует гораздо больше) по его "малости" она уступает только киргизским изделиям. А по прошествии 750 часов различий уже нет.

Средний срок службы десяти образцов - 777 часов. Выглядит число привлекательно, но это не счастливый выигрыш, а третье место с конца в нашем тесте.

ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЙ АНАЛИЗ

Брестский завод - один из крупнейших производителей ламп накаливания специального и общего назначения. Они используются для освещения жилых, общественных и промышленных зданий, а также на транспорте.

С 1998 года предприятие работает в соответствии с Международной системой качества ISO 9001, но на упаковке приобщение к мировым нормам не отразилось - та же картонная манжета советского времени.

РЕЗЮМЕ: эти лампы есть смысл применять там, где повышено напряжение питания или где можно смириться с их недостаточной яркостью при 220 В.

Б235-245-60 (Майлуу-Сууйск)
Цена: средняя розничная - 6 руб. (январь 2004 г.).

Лампа накаливания (Майлуу-Сууйский электроламповый завод, Киргизия)

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ/ МОЩНОСТЬ: 240 В/ 60 Вт.
СВЕТОВОЙ ПОТОК (расчетный/ при 240 В/ при 220 В): 650/ 644/ 462 лм.
ДОЛЯ ОТ ИСХОДНОГО СВЕТОВОГО ПОТОКА ЧЕРЕЗ 750 ЧАСОВ: 96%.
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ГОРЕНИЯ: 894 ч.
ОСОБЕННОСТИ: грибовидная форма колбы; диаметр колбы - 50 мм; 1 предохранительная перемычка в держателе нити; упаковка - защитная манжета из двухслойного гофрированного картона.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ

По механическим характеристикам продукция "на уровне", а вот по светотехническим МСЭЗ занял последнее место. Световой поток лампы низок при расчетном напряжении и подавно никуда не годится при 220 В. Достаточно сказать, что значения около 400 лм - то, что требуют от 40-ваттных ламп.

Долговечностью изделия также не отличаются. Лишь три образца слегка "перевалили" за 1000-часовый рубеж.

ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЙ АНАЛИЗ

Электроламповый завод в г. Майлуу-Суу, что в Киргизии, - крупнейший в среднеазиатском регионе. Производит более 100 типов электрических ламп накаливания для светильников, холодильников, швейных машин, автотранспортных средств, ночной рекламы, иллюминации.

Представленные для тестирования изделия отличаются от других грибовидной формой колбы.

РЕЗЮМЕ: если одним словом, "тусклые" они.

Космос
Цена: средняя розничная - 6 руб. 50 коп. (январь 2004 г.).

Лампа накаливания (Украина)

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ/ МОЩНОСТЬ: 230 В/ 60 Вт.
СВЕТОВОЙ ПОТОК (расчетный/ при 230 В/ при 220 В): 665/ 737/ 637 лм.
ДОЛЯ ОТ ИСХОДНОГО СВЕТОВОГО ПОТОКА ЧЕРЕЗ 750 ЧАСОВ: 91%.
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ГОРЕНИЯ: 724 ч.
ОСОБЕННОСТИ: грушевидная форма колбы; диаметр колбы - 60 мм; 2 предохранительные перемычки в держателях нити; алюминиевый цоколь; упаковка - индивидуальная коробка.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ

По безопасности к лампе нет никаких претензий.

Исходный световой поток при 230 В превысил значение, требуемое стандартом, и даже оказался больше 710 лм, указанных на импортных изделиях, но так ими и не достигнутых. Однако при 220 В он опустился ниже 660 лм, приведенных в справочной таблице ГОСТ 2239-79 для ламп с расчетным напряжением 220-230 В, включенных в 220-вольтную сеть. Но все же со своими 637 лм "Космос" светит ярче почти всех участвующих в тестировании конкурентов.

Только три образца дожили до контрольной точки в 750 часов, когда положено измерять световой поток. Они показали, что он составляет только 91% от исходного - невысокое значение, хотя и превышающее предельные 85%.

ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЙ АНАЛИЗ

Под торговой маркой "Космос" на российском рынке представлены электролампы, батарейки, аккумуляторы, зарядные устройства, фонари. Держатели брэнда, заполняя нишу товаров эконом-класса, отбирают производителей, работающих с мировым лидерам светотехнической индустрии. Обычно это заводы Юго-Восточной Азии, но и в ближних пределах находятся предприятия, готовые поставлять продукцию с клеймом "Космос".

На сей раз мы тестировали лампы накаливания, выпущенные на Украине по стандарту советских времен, ГОСТ 2239-79 (впрочем, им руководствуются и остальные производители в России и ближнем зарубежье). Хотя в этом документе не указано в качестве расчетного напряжение 230 В, шагая в ногу со временем и подражая изготовителям "МЭКовской" (то есть по международному стандарту МЭК) продукции, именно эту величину производитель напечатал на упаковке.

Надо отметить, что приближение к европейскому уровню не только формальное. В отличие от отечественных источников света, у "Космоса" две предохранительные перемычки в держателях нити, что повышает безопасность. И цоколь у него, как у большинства импортных продуктов, алюминиевый - не пригорающий к патрону и не ржавеющий.

РЕЗЮМЕ: лампы "Космос" - шаг к европейским технологиям. Они яркие, но срок их службы меньше стандартного.

Энергосберегающие лампы (ранней разработки).

Лампа люминесцентная

Люминесцентные лампы относятся к группе газоразрядных источников света.

Устройство. Двухцокольная трубчатая прямолинейная люминесцентная лампа представляет собой стеклянную трубку 2, по концам которой вварены стеклянные ножки с укрепленными на них электродами (спиральными нитями подогрева) 4.
На внутреннюю поверхность трубки наносится тонкий слой кристаллического порошка - люминофора 3.

Трубка заполнена инертным газом или смесью инертных газов (Ar, Ne, Kr) и герметически запаяна. Внутрь вводится дозированное количество ртути, которая при работе лампы переходит в парообразное состояние. На концах лампы имеются цоколи с контактными штырьками 1 для подключения лампы в цепь.

При работе лампы между электродами происходит электрический разряд, ионизирующий пары ртути. Процесс ионизации сопровождается ультрафиолетовым излучением, которое преобразуется в видимый свет в слое люминофора.

В обозначении^[1] лампы:

первая буква — Л - люминесцентная;
следующие буквы — цвет излучения: Б–белый; ТБ–тепло-белый; ХБ–холодно-белый; Д–дневной; Е–естественно белый; УФ–ультрафиолетовый;
К, С, З, Г, Ж — красный, синий, зеленый, голубой, желтый;
одна или две буквы Ц после обозначения цвета означают высокое (делюкс) или более высокое (суперделюкс) качество цветопередачи;
следующая буква обозначает конструктивные особенности: Р - рефлекторная, U - U-образная, К - кольцевая, А - амальгамная;
цифры, стоящие после букв (10, 15, 18, 20, 30, 36, 40, 65, 80) обозначают мощность лампы, Вт.

Цветность ламп определяется составом применяемого люминофора. Наиболее высокие световые параметры имеют лампы ЛБ. Лампы типа ЛД предназначены для осветительных установок, в которых требуется точное различие цветов и оттенков. При особо высоких требованиях к качеству цветопередачи (например на швейных предприятиях) применяют лампы ЛДЦ.

По форме трубки имеются следующие разновидности ламп: прямолинейные, U-образные, кольцевые.

По способу регулирования давления паров ртути в лампе различают лампы с жидкой ртутью и амальгамные.

Число в обозначении типа цоколя указывает расстояние между осями торцевых контактов (G5 - 5 мм, G13 - 13 мм)

Главное преимущество люминесцентных источников света — высокая экономичность. Например, лампа ЛБ мощностью 40 Вт создает световой поток 2800 лм, в то время как лампа накаливания мощностью 60 Вт имеет световой поток 710 лм. Другие достоинства люминесцентных ламп — это благоприятный спектр излучения, практически постоянный световой поток в течении всего срока службы, невысокая температура нагрева и длительный срок службы (свыше 10000 ч).

Недостатки люминесцентного освещения:

большие размеры лампы;
пониженный коэффициент мощности (cos φ);
неустойчивая работа и ненадежное зажигание ламп при температурах ниже +5°С;
необходимость пускорегулирующих аппаратов (ПРА) и сложность схем включения;
инерционность (время зажигания — до 10 с);
пульсация светового потока, вызванная колебаниями переменного тока, утомляющая зрение и приводящая к возникновению стробоскопического^[2] эффекта;
необходимость спец. утилизации (из-за наличия ртути);
свечение неисправной лампы сопровождается специфическим гулом (вибрирует трансформаторная сталь дросселя).

[ ^[2]При импульсном освещении вращающиеся и движущиеся детали механизмов могут казаться неподвижными, вращающимися медленно или в обратном направлении, что создает опасные ситуации для работающих в цехах промышленных предприятий.]

С целью увеличения эффективности люминесцентного освещения и уменьшения указанных недостатков применяют ЭПРА (электронные пускорегулирующие аппараты); включают в разные фазы или по специальным схемам (для уменьшения пульсации светового потока); используют особые светильники и схемы (для устойчивой работы ламп при низких температурах).

Схема включения люминесцентной лампы с дросселем

1 - стеклянная трубка;
2 - электрод лампы;
3, 4 - электроды стартера;
C1 (C) - конденсатор;
SF (Ст) - стартер;
LL (Д) - дроссель.

EL - лампа

Лампы энергосберегающие (современные).

Часть I. Общие сведения. 1. История. Долгое время широкое использование стандартных люминесцентных ламп (ЛЛ) в домашних условиях (для освещения жилья) было ограничено из-за собственных габаритных размеров ЛЛ. В начале 80-х годов прошлого столетия появились многочисленные виды компактных люминесцентных ламп (КЛЛ, в английском варианте CFL – Compact Fluorescent Lamps) мощностью от 5 до 25Вт со световыми отдачами от 30 до 60 Лм/Вт и сроками службы от 3 до 10 тыс. ч. Разработка КЛЛ стала возможна только в результате создания высокостабильных узкополосных люминофоров, активированных редкоземельными материалами, которые могут работать при более высоких поверхностных плотностях облучения, чем в стандартных ЛЛ. За счет этого удалось значительно уменьшить диаметр разрядной трубки. Что касается сокращения габаритов ламп в длину, то эта задача была решена путем разделения трубок на несколько более коротких участков, расположенных параллельно и соединенных между собой либо изогнутыми участками трубки, либо вваренными стеклянными патрубками. Принцип работы Механизм работы люминесцентной лампы таков. Стеклянная колба заполнена смесью инертных газов и паров ртути, а ее внутренняя поверхность покрыта специальным люминофором. Под действием высокого напряжения в колбе с поверхности катода вырываются высокоскоростные электроны. Сталкиваясь с атомами ртути, они отдают часть своей энергии электронам, входящим в состав атома, и переводят их в возбужденное состояние. Оно неустойчиво: краткий промежуток времени - и возбужденный электрон возвращается на круги своя, на стабильную орбиту, а избыток энергии выделяется в виде ультрафиолетового излучения. Люминофорное покрытие преобразует ультрафиолет в видимый свет. 2. Общие сведения. Энергосберегающие лампы (ЭСЛ) представляют собой разновидность газоразрядных ламп низкого давления, а именно компактных люминесцентных ламп (КЛЛ). Но энергосберегающие лампы имеют существенное отличие от традиционных КЛЛ, это встроенное электронное пускорегулирующие устройство (балласт). Энергосберегающие лампы состоят из нескольких основных частей: – колба; – корпус; – цоколь; – балласт.

Разновидности колбы энергосберегающей лампы.

Цоколь энергосберегающей лампы может быть выполнен из металлизированного пластика, но чаще всего его изготавливают из меди и ее сплавов.

Часть II. Принцип действия.

Колба.

Колба энергосберегающей лампы представляет собой запаянную с 2 сторон трубку, заполненную парами ртути и аргона. Изнутри поверхность трубки покрыта слоем люминофора. В двух противоположных концах трубки расположены электроды.

Электроды энергосберегающей лампы представляют собой тройную спираль, покрытую оксидным слоем. Именно этот слой придает электродам их свойства создавать поток электронов (термоэлектродная эмиссия).
Чаще всего в энергосберегающих лампах применяются трехполосные люминофоры – это создает оптимальное соотношение хорошей цветопередачи и хорошей световой отдачи. Реже, для улучшения цветопередачи применяют пятиполосные люминофоры, т.к. это приводит к значительному увеличению стоимости лампы.
Как же работает колба? При подачи напряжения на электроды, через них начинает течь ток прогрева. Этот ток разогревает электроды до начала термоэлектродной эмиссии. При достижении определенной температуры поверхности, электрод начинает испускать поток электронов. При этом электрод, который испускает электроны, называется катодом, а электрод, который принимает анодом. Электроны, сталкиваясь с атомами ртути, вызывают ультрафиолетовое излучение (УФ-излучение), которое, попадая на люминофор, преобразовывается в видимый свет. Процесс столкновения потока электронов с атомами ртути называется ударной ионизацией. Электроны сталкиваясь с атомами ртути выбивают с их орбиты крайний электрон, превращая молекулу ртути в тяжелый ион. Если электроны движутся встречно электрическому полю, вектор которого направлен от анода к катоду, ионы двигаются по направлению вектора электрического поля. Т.о. как только электрод перешел в режим катода его начинают бомбардировать тяжелые ионы ртути, разрушая оксидный слой. Частицы оксидного слоя вступают в реакцию с газом, которым заполнена колба, сгорают и оседают на колбе вблизи электрода. Именно по этому нельзя использовать постоянное напряжение для питания КЛЛ, т.к. один электрод будет всегда анодом, а другой катодом, а значит последний будет разрушаться в два раза быстрее. Оксидный слой значительно снижает сопротивление электрода, а значит при его разрушении сопротивление электрода растет. Разрушение электродов также увеличивает износ элементов балласта.
Визуально конечная стадия процесса разрушения электродов выглядит так. Энергоберегающая ампа запускается с сильно заметным мерцанием. Световой поток заметно увеличивается. В течение незначительного времени энергосберегающая лампа выходит из строя.
В принципе в процессе работы в колбе происходит достаточно интенсивное, хаотичное движение электронов и ионов. Поэтому слой люминофора тоже подвержен разрушению и с течением времени световой поток лампы снижается. Нормой считается падение светового потока не более чем на 20% за 2000ч.
Из-за того что применяют трехполосный люминофор, свет который излучают энергосберегающие лампы имеет, так называемый, линейчатый спектр. Лампа накаливания имеет сплошной спектр (именно поэтому многие считают спектр ламп накаливания более приятным для глаз, чем спектр энергосберегающих ламп), но с полным отсутствием части синей области спектра и сильным смещением в красную область спектра. Некоторым людям может не нравиться свет с линейчатым спектром, но это чисто субъективное мнение и зависит от особенностей строения человеческого глаза.
Стоит отметить что в колбе применяются пары ртути, а ртуть является очень токсичным веществом. Но с другой стороны, ртути в колбе содержится крайне мало (не более 3мг, что в сотни раз меньше чем в бытовом градуснике).
Газ внутри колбы находится под очень низким давлением и незначительное изменение температуры окружающей среды приводит к изменению давления внутри колбы и как следствие к снижению светового потока. Для уменьшения степени влияния температуры окружающей среды, некоторые производители применяют вместо ртути амальгаму (соединение ртути с металлом), она делает световой поток более стабильным.

Балласт.

Пускорегулирующий аппарат или балласт это светотехническое изделие, с помощью которого осуществляется питание газоразрядных ламп от электрической сети, обеспечивающее необходимые режимы зажигания, разогрева и работы газоразрядных ламп.
Основные функциональные элементы балласта:

Основные функциональные элементы балласта:
– предохранитель;
– выпрямитель;
– помехозащитный фильтр;
– ВЧ-генератор;
– пусковой контур;
– РТС;
– емкостной фильтр питающей сети.

Балласт представляет собой достаточно простое электронное устройство, построенное на активных элементах, принцип действия которого описан ниже.
Основным элементом электронного балласта является ВЧ-генератор, а точнее блокинг-генератор с трансформаторной положительной обратной связью. Основным элементом генератора являются два транзистора выполняющие функцию ВЧ-ключей. Правильный выбор транзисторов определяет надежность и срок службы генератора. Так например для энергосберегающих ламп мощности 1-9Вт рекомендуется использовать транзисторы серии 13001 ТО-92, для 11Вт – серии 13002 ТО-92, для 15-20Вт – серии 13003 ТО-126, для 25-40Вт – серии 13005 ТО-220, для 40-65Вт – серии 13007 ТО-200, для 85ВТ – серии 13009 ТО-220. Неправильный выбор транзисторов приводит к их перегреву и преждевременному выходу из строя.
Запускается ВЧ-генератор с помощью схем запуска на динисторе или с помощью добавления в схему запускающего электролитического конденсатора. Стоит отметить, что применение схемы запуска на динисторе значительно повышает надежность балласта, но приводит к увеличению его стоимости. Схема запуска на электролитическом конденсаторе является наименее надежной (т.к. срок службы электролита ограничен количеством циклов заряда/разряда) и устаревшей, в такой ситуации спасает применение высококачественных электролитов.
Основное назначение генератора – это преобразование постоянного напряжения в переменное напряжение 320В 50КГц (значения напряжения и частоты зависят от производителя, мощности лампы и конструкции балласта). Такое напряжение снижает износ электродов и устраняет пульсации светового потока (стробоскопический эффект).
Постоянное напряжение поступает на вход генератора с двухполупериодного выпрямителя, реализованного на 4 диодах. После выпрямителя, форма постоянного напряжения далека от идеальной и имеет значительные пульсации. Для уменьшения этих пульсаций применяют емкостной фильтр в виде электролита. Важен правильный выбор емкости этого электролита. Чем выше его емкость, тем лучше он сглаживает пульсации, но тем больше вероятность мерцания лампы при работе с выключателем с подсветкой. Чем меньше емкость, тем хуже он сглаживает пульсации и тем меньше вероятность мерцания при работе с выключателем с подсветкой. Так, например для ЭСЛ мощностью 20Вт, оптимальной является емкость электролита 4,7мкФ. Стоит сказать несколько слов о том, почему происходит мерцание при работе с выключателем с подсветкой. В выключенном состоянии через выключатель течет небольшой ток утечки. Этот ток будет заряжать электролит емкостного фильтра примерно до 30В, как только напряжение на электролите превысит это значение, произойдет срабатывания генератора и кратковременная вспышка лампы.
Так как генератор вырабатывает ВЧ-напряжение (50КГц), то необходимо исключить вероятность попадания ВЧ-помех в питающую сеть. Для этого применяется помехозащитный фильтр. Он состоит из катушки индуктивности и конденсатора.
Напряжение с ВЧ-генератора, через пусковой контур (ПК) поступает на выводы электродов.

ПК необходим для создания высокого напряжения запуска лампы. Но подавать напряжение на плохо разогретые электроды недопустимо, т.к. это ускоряет процесс разрушения электродов. Для обеспечения принудительного прогрева электродов служит позистор РТС (терморезистор с положительным температурным коэффициентом). Он обеспечивает задержку запуска лампы 2-3с.
Процесс запуска энергосберегающей лампы происходит так. В момент подачи напряжения на лампу, запускается ВЧ-генератор. Он начинает вырабатывать ВЧ-напряжение. С ВЧ-генератора напряжение поступает на ПК. Через электроды и РТС начинает течь ток прогрева. Пусковой дроссель накапливает энергию. Для создания напряжения запуска (примерно 1000В) необходимо, чтобы контур вошел в резонанс с ВЧ-генератором. Холодный РТС шунтирует пусковой контур и не дает ему войти в резонанс. Но так как через РТС протекает ток прогрева, температура РТС начинает расти, сопротивление соответственно тоже растет. В некоторый момент сопротивление РТС становится настолько высоким, что он перестает шунтировать пусковой контур. К этому моменту электроды уже достаточно прогрелись. ПК входит в резонанс с ВЧ-генератором и происходит скачек пускового напряжения создающий разряд в колбе лампы. Происходит запуск лампы. Разогретые электроды и РТС имеют достаточно большое сопротивление, а сопротивление ионизированного газа достаточно мало и ток начинает течь через разряд в колбе. Колба шунтирует пусковой контур, и он выходит из резонанса с ВЧ-генератором. Балласт переходит в режим рабочего напряжения (режим поддержания разряда) примерно 320В.
Как я уже отмечал ранее, применение РТС значительно снижает износ электродов и увеличивает срок службы лампы. Применение РТС является личным выбором каждого производителя, но без РТС лампа более 6000ч не прослужит.
Стоит отметить еще один важный элемент балласта – предохранитель. Из-за некачественных сборки или компонентов возможно возникновение короткого замыкания (КЗ) или возгорание энергосберегающей лампы. Предохранитель делает энергосберегающие лампы пожаробезопасными и защищает питающую сеть от КЗ. Применение предохранителя является дополнительной но не основной мерой безопасности. Основной мерой безопасности является обеспечение высокого качества монтажа и применения качественных компонентов.

Энергосберегающие лампы

С каждым годом электроэнергия дорожает, одновременно растет и ее потребление. А значит, достаточно быстро увеличиваются и ежемесячные платежи за электричество. Сегодня, например, стоимость 1 кВт/ч составляет 1,84 руб. для москвичей, живущих в домах с газовыми плитами. Если расходовать несколько сотен киловатт-часов в месяц, в результате может набежать круглая сумма. Как уменьшить расход электричества без ущерба для комфорта?

Один из простых способов - использование энергосберегающих люминесцентных ламп. Их отличительной особенностью является высокая световая отдача, то есть величина светового потока (измеряется в люменах - лм), получаемого в расчете на 1 Вт мощности, потребляемой лампой. Если для ламп накаливания этот показатель составляет до 10-15 лм на 1 Вт, для галогенных - до 30, то для энергосберегающих - примерно 50-60 лм на 1 Вт. Таким образом, требуемую освещенность можно получить, заменив, например, 100-ваттные лампы накаливания всего лишь 20-ваттными люминесцентными лампами. Несложный расчет показывает: подобная 20-ваттная лампа на протяжении стандартного срока службы (6-8 тыс. ч) позволит сэкономить около 450-600 кВт/ч электроэнергии.

В денежном эквиваленте (при нынешних столичных тарифах) это около 900-1000 руб. Даже с учетом высокой стоимости люминесцентных ламп (модели мощностью 20-26 Вт есть в продаже по цене от 150-200 руб.) выгода от их применения весьма ощутима. Еще один плюс подобных устройств - небольшой (по сравнению с лампами накаливания и особенно галогенными) уровень выработки тепла. Люминесцентные лампы мало нагреваются во время работы. Это позволяет применять их в "проблемных" светильниках (например, снабженных плафонами из легкоплавких материалов).

В свете высоких технологий
Механизм работы люминесцентной лампы таков. Стеклянная колба заполнена смесью инертных газов и паров ртути, а ее внутренняя поверхность покрыта специальным люминофором. Под действием высокого напряжения в колбе с поверхности катода вырываются высокоскоростные электроны. Сталкиваясь с атомами ртути, они отдают часть своей энергии электронам, входящим в состав атома, и переводят их в возбужденное состояние. Оно неустойчиво: краткий промежуток времени - и возбужденный электрон возвращается на круги своя, на стабильную орбиту, а избыток энергии выделяется в виде ультрафиолетового излучения. Люминофорное покрытие преобразует ультрафиолет в видимый свет.

От простого к сложному

Чем еще стоит поинтересоваться при выборе лампы? Необходимо, например, уточнить срок службы. У КЛЛ он составляет 6-8 тыс. ч (стандартный). Иногда производитель, чтобы сократить расходы, модифицирует конструкцию за счет элементов, обеспечивающих надежность лампы. Это могут быть отсутствие деталей, предохраняющих устройство от перепадов напряжения, или быстро "стареющий" люминофор низкого качества. Тем самым срок службы прибора сильно уменьшается. Сегодня уважающие себя изготовители предпочитают не экономить на микросхемах, отвечающих за плавный пуск лампы, что гарантирует большую продолжительность службы, - у некоторых изделий она доходит до 12 тыс. ч (серия "Максимум", "КОСМОС") и даже 15 тыс. ч (модели Dulux El Concentra R80 23W, OSRAM; Genura, GENERAL ELECTRIC; Stick 12Y, PHILIPS; различные модели с технологией Ingenium, MEGAMAN).

Срок службы связан не только с высоким качеством ламп, но и с применением новых технологий. Например, модель Genura представляет собой индукционную лампу безэлектродной конструкции. В ней электронно-ионная плазма производится с помощью высокочастотной (2,65 МГц) индукционной катушки, питаемой от встроенного ВЧ-генератора напряжения. Эта плазма вызывает ультрафиолетовое свечение ртутных паров, а люминофор преобразует ультрафиолет в видимый свет. Такая технология обеспечивает длительный срок службы лампы, низкую минимальную температуру запуска (от -10°С) и до 100 тыс. включений. Другим совершенным решением является амальгамная технология, используемая в модели Stick 12Y. Такие лампы медленнее разгораются (в данной модели 100 %-й световой поток достигается примерно через 3 мин), но зато меньше подвержены воздействию как высоких, так и низких температур. Это особенно важно при применении лампы в закрытых светильниках, а также при ее установке в неотапливаемых помещениях, поскольку она запускается при температуре от - 25°С.

Очень важный параметр - размеры лампы. Подбирая модель, например, для люстры, необходимо учитывать, что наличие стандартного цоколя Е27 не является гарантией того, что она подойдет для светильника. Так, длина лампы мощностью 85 Вт (модель 4U 85 E2742, "КОСМОС") составляет 335 мм, а ширина - 78 мм; схожие размеры имеют и лампы аналогичной мощности других производителей.

Среди конструктивных особенностей новых линеек КЛЛ, предлагаемых MEGAMAN (Candle, Reflector, Dors Dimming), можно отметить теплоотводные трубки в корпусе, которые позволяют устанавливать люминесцентную лампу большой мощности в закрытом кожухе (поскольку при повышении температуры газоразрядной смеси снижается эффективность лампы). Кроме того, в этих устройствах использован пластиковый цоколь с токопроводящим покрытием. Такой цоколь не пригорает к патрону даже при длительной эксплуатации, поэтому в будущем лампочку легко вывернуть. Технологические новинки представила и фирма PHILIPS. Среди них - энергосберегающая лампа с двойным световым эффектом "2 в 1". Она имеет встроенный светодиод и может работать в двух режимах: в режиме ночника (приглушенный свет мощностью 1 Вт) и в обычном (излучает свет как обычная КЛЛ мощностью 9 Вт). Модель "2 в 1" рассчитана на эксплуатацию в таких помещениях, где необходимо слабое освещение в течение длительного времени: например, в спальне, в гостиной при просмотре телепередач или в коридоре для ориентира.

Другая новинка фирмы PHILIPS - модель "Automatic 8 Лет". Это энергосберегающая лампа с двумя сенсорами, которая автоматически загорается в сумерках и выключается, когда на улице достаточно светло. Она предназначена для наружного применения: освещения садов, веранд, подъездов. Может использоваться также в качестве дополнительной системы безопасности, которую не надо включать вручную. Преимущество лампы "Automatic 8 Лет" в том, что ее сенсоры отличают естественный дневной свет от того, что излучает лампа, поэтому устройство можно устанавливать в светильниках с опаловым или белым покрытием, а также в светильниках, отражающих свет. В числе новых изделий, представленных OSRAM, - модель Dulux El Facility. В ней реализована технология, дающая возможность неограниченно часто включать и выключать лампы на протяжении всего срока службы, а также технология QuickStart для быстрого установления светового потока после включения. Эти особенности позволяют использовать лампы Dulux El Facility там, где свет включают часто и на короткое время, например в санузлах или прихожих (КЛЛ традиционной конструкции не рассчитаны на подобные условия работы).

И об эксплуатации...

Несмотря на возможное внешнее сходство с лампами накаливания, КЛЛ имеют ряд особенностей, которые необходимо учитывать при их эксплуатации. Так, например, на световую отдачу ламп влияет температура окружающей среды. Люминесцентные лампы плохо переносят нагревание выше 60°С, а на морозе совсем перестают работать. Поэтому при необходимости освещения неотапливаемых помещений или дачных участков следует использовать специальные модели КЛЛ для наружной установки. Подобные серии ламп есть в ассортименте компаний GENERAL ELECTRIC, OSRAM и у других производителей. Следует, однако, отметить, что большинство бытовых моделей люминесцентных ламп не предназначено для применения при морозах, когда температура ниже -10°С.

Люминесцентные лампы нельзя использовать в сочетании с диммерами (светорегуляторы, позволяющие упорядочивать подачу электроэнергии на светильник). Точнее, для люминесцентных ламп требуются диммеры специальной конструкции. Их выпускают далеко не все производители электроустановочных изделий - только компании GIRA (Германия) и LEGRAND (Франция). Обычно они рассчитаны на люминесцентные лампы со встроенным электронным ПРА и отличаются сравнительно высокой стоимостью. Поэтому, если вы пользуетесь диммером для изменения интенсивности света люстры, учтите, что при замене обычных ламп накаливания на люминесцентные вам придется менять и светорегулятор. В этой связи особенно любопытна новинка фирмы OSRAM - Dulux El Dim. Это КЛЛ, электронная схема которой такова, что подходит для эксплуатации лампы с обычными диммерами. Новое устройство дает возможность регулировать интенсивность светового потока в диапазоне 15-100 % точно так же, как и обычные лампы накаливания.

Интересный подход к решению проблемы регулировки яркости КЛЛ предлагает компания MEGAMAN. В новой серии Dors Dimming использована технология, позволяющая уменьшать или увеличивать яркость с помощью обычного двухпозиционного выключателя. Для активации программы регулировки яркости необходимо включить и выключить свет в течение 1 с. Манипулируя выключателем, можно менять интенсивность освещения (5, 33, 66, 100 %).

Плюсы "горячего старта"
Существуют энергосберегающие лампы с предварительным прогревом (загораются примерно через 1 с после включения) и с холодным стартом (включаются почти мгновенно). Первые стоят дороже, но имеют практически неограниченное количество перезапусков, вторые же "не любят", чтобы их много раз включали и выключали. Например, компания GENERAL ELECTRIC устанавливает срок службы своих КЛЛ из расчета шесть включений в день. Кратковременный запуск устройства на период менее 20 мин вызывает сильный износ и значительно сокращает продолжительность его нормальной работы. В тех помещениях, где свет приходится включать и выключать слишком часто, рекомендуется устанавливать лампы с предварительным прогревом. Внешне они ничем не отличаются от моделей с холодным стартом, поэтому тип их конструкции следует обязательно уточнить у продавца.

При длительной эксплуатации у всех люминесцентных ламп падает световая отдача. Нормой считается снижение этого показателя на 20 % к концу расчетного срока службы, но при низкокачественном люминофоре уровень световой отдачи может составлять и 50 %. Увы, непрофессионал вряд ли сможет на глазок отличить качественный люминофор от некачественного. Поэтому, если вы хотите, чтобы яркость лампы не слишком сильно уменьшалась по мере выработки ресурса, можно только посоветовать приобретать продукцию известных и зарекомендовавших себя изготовителей.

Напоследок хочется сказать пару слов о безопасности и экологии. В люминесцентных лампах используются пары ртути. Их количество строго регламентировано соответствующими нормативами, действующими для производителей Европы, Азии и США. Поэтому даже если вы случайно разобьете такую лампу дома, это нельзя считать поводом для паники - достаточно хорошо проветрить помещение. В целях максимальной безопасности выпускают лампы с колбой, покрытой специальной силиконовой оболочкой, - например серия Candle (MEGAMAN). Если такая лампочка упадет и расколется, осколки и пары ртути не попадут в воздух.

Поскольку в люминесцентных лампах есть ртуть, их нельзя выбрасывать вместе с обычным бытовым мусором. К сожалению, наши соотечественники пока не проявляют должного уровня сознательности. Например, в Европе и США существуют мусорные баки, специально предназначенные не только для люминесцентных ламп, но и для аккумуляторных батарей, кинескопных телевизоров и других подобных устройств. В Москве достаточно фирм, занимающихся утилизацией опасных отходов, но они сотрудничают в основном с организациями, хотя договор на обслуживание с ними может заключить любой желающий. Разумеется, владелец одной-единственной лампочки на это не согласится, но для большой группы собственников жилья подобная услуга вряд ли будет обременительной в финансовом плане. Как говорится, пустячок, а приятно. И главное - грамотно с экологической точки зрения.

Лампы накаливания.

1. Лампа накаливания Philips 230 V A55 FR E27 ES 1000h 1360 lumen 100 Watt. Примерная цена – 10…15 руб. Energy – E.

2. Энергосберегающая лампа Philips. Срок службы – 8 лет. Потребляемая электрическая мощность 20 Watt. Аналог лампы накаливания мощности 100 Watt. Примерная цена лампы – 300 рублей. 230-240V, 50-60 Гц, E27, ES 8000 h, 1250 lumen, 145 mA. Energy - A.

А55 – диаметр колбы.

E27 – тип цоколя.

Экономический расчет.

Пусть лампы работают в среднем 6 часов в сутки.

1. Лампа накаливания.

Срок эксплуатации 1000 час./6 (час/сут) = 167 сут.

Стоимость лампы – 11 руб.

На 8000 часов требуется 8 ламп накаливания. Их общая стоимость – 11*8=88 руб.

Стоимость электроэнергии 3 руб./кВт*час.

8 ламп будут служить 8000 час или 8000/(6 час.*30 дней) = 44,5 месяца. Или 3,7 года. (1 лампа служит 5,6 месяца).

Во время работы всех 8-ми ламп будет израсходовано 0,1 кВт*8000 час. = 800 кВт*час.

Стоимость электроэнергии 3 руб.*800 кВт*час. = 2400 руб.

Общая стоимость 88 руб. + 2400 = 2488 руб.

2. Энергосберегающая лампа.

Срок эксплуатации 8000 час./6 (час./сут) = 1333 сут.

Стоимость лампы – 300 руб.

За время работы будет израсходовано 0,02 кВт*8000 час. = 160 кВт*час.

Стоимость электроэнергии 3 руб.*160 кВт*час. = 480 руб.

Общая стоимость 300 руб. + 480 руб. = 780 руб.

Вывод. Если энергосберегающая лампа, работающая в среднем 6 часов в сутки, со сроком службы 3,7 года сэкономит 2488 руб. – 780 руб. = 1708 руб.

Другой расчет.

Условия прежние, но энергосберегающая лампа по факту может работать 1000 час.

1. Для лампы накаливания.

0,1 кВт * 1000 час. = 100 кВт*час. Стоимость потребленной электроэнергии 3 руб. *100 = 300 руб. Общая стоимость 11 руб. + 300 руб. = 311 руб.

2. Для энергосберегающей лампы.

0,02 кВт*1000 час. = 20 кВт*час.

Стоимость потребленной электроэнергии 3 руб.*20 кВт*час=60 руб. Общая стоимость 300 руб. + 60 руб. = 360 руб.

Вывод. 311 руб. – 360 руб. = - 49 руб.

Общий вывод. Если энергосберегающая лампа работает 1000 час., что вероятно, то экономии никакой нет.

Выгодно производителю лампы и правительству, потому что последнему легче «латать дыры», когда производство электроэнергии снижается.

Конструкция

Колба

Буферный газ

Нить накала

Двойная спираль лампы накаливания (Osram 200 Вт) с контактными проводниками и держателями нити

Цоколь

Предохранитель

История изобретения

Лампа Лодыгина

Лампа Томаса Эдисона с нитью накала из угольного волокна (цоколь E27 , 220 вольт)

В 1809 году англичанин Деларю строит первую лампу накаливания (с платиновой спиралью)
В 1838 году бельгиец Жобар изобретает угольную лампу накаливания.
В 1854 году немец Генрих Гёбель разработал первую «современную» лампу: обугленную бамбуковую нить в вакуумированном сосуде. В последующие 5 лет он разработал то, что многие называют первой практичной лампой.^[1]^[2]
11 июля 1874 года российский инженер Александр Николаевич Лодыгин получил патент за номером 1619 на нитевую лампу. В качестве нити накала он использовал угольный стержень, помещённый в вакуумированный сосуд.
В 1878 году на Всемирной выставке в Париже была представлена свеча Яблочкова- первая дуговая лампа (там было продемонстрировано 1000 свечей) с жизненным циклом в 90 минут, позже они были вытеснены дифференциальными лампами (дифференциальная лампа Сименса и Гальске, лампа Кертинга, Шуккерта с переменным током Яндуса и др.) ^[3]
Английский изобретатель Джозеф Вильсон Сван получил в 1878 году британский патент на лампу с угольным волокном. В его лампах волокно находилось в разреженной кислородной атмосфере, что позволяло получать очень яркий свет.
Во второй половине 1870-х годов американский изобретатель Томас Эдисон проводит исследовательскую работу, в которой он пробует в качестве нити различные металлы. В 1879 году он патентует лампу с платиновой нитью. В 1880 году он возвращается к угольному волокну и создаёт лампу с временем жизни 40 часов. Одновременно Эдисон изобрёл патрон, цоколь и выключатель. Несмотря на столь непродолжительное время жизни его лампы вытесняют использовавшееся до тех пор газовое освещение.
В 1890-х годах А. Н. Лодыгин изобретает несколько типов ламп с металлическими нитями накала.
С конца 1890-х гг. появились лампы с нитью накаливания из окиси магния, тория, циркония и иттрия (лампа Нернста) или нить из металлического осмия (лампа Ауэра) и тантала (лампа Больтона и Фейерлейна) ^[3]
В 1904 году венгры Д-р Шандор Юст и Франьо Ханаман получили патент за №34541 на использование в лампах вольфрамовой нити. В Венгрии же были произведены первые такие лампы, вышедшие на рынок через венгерскую фирму Tungsram в 1905 году.^[4]
В 1906 году Лодыгин продаёт патент на вольфрамовую нить компании General Electric. Из-за высокой стоимости вольфрама патент находит только ограниченное применение.
В 1910 году Вильям Дэвид Кулидж изобретает улучшенный метод производства вольфрамовой нити. Впоследствии вольфрамовая нить вытесняет все другие виды нитей.
Остающаяся проблема с быстрым испарением нити в вакууме была решена американским учёным Ирвингом Ленгмюром, который, работая с 1909 года в фирме «General Electric», придумал наполнять колбы ламп инертным газом, что существенно увеличило время жизни ламп.^[5]

КПД и долговечность

Долговечность и яркость в зависимости от рабочего напряжения

тип	КПД	Светотдача(Люмен/ Ватт )
40 W Лампа накаливания	1,9 %	12,6^[6]
60 W Лампа накаливания	2,1 %	14,5^[6]
100 W Лампа накаливания	2,6 %	17,5^[6]
Галогенные лампы	2,3 %	16
Металлогалогенная лампа (с кварцевым стеклом)	3,5 %	24
Высокотемпературная лампа накаливания	5,1 %	35^[7]
Абсолютно чёрное тело при 4000 K	7,0 %	47,5^[8]
Абсолютно чёрное тело при 7000 K	14 %	95^[8]
Идеально белый источник света	35,5 %	242,5^[7]
Идеальный монохроматический 555 nm (зелёный) источник	100 %	683^[9]

Галогенные лампы

Галогенная лампа

трансформатор и электронный инвертор для питания 12-вольтных галогеновых ламп

Преимущества и недостатки ламп накаливания

Спектр излучения: непрерывный 60-ватной лампы накаливания (вверху) и линейчатый 11-ватной компактной люминесцентной лампы (внизу)

Преимущества:

малая стоимость
небольшие размеры
ненужность пускорегулирующей аппаратуры
отсутствие токсичных компонентов и как следствие отсутствие необходимости в инфраструктуре по сбору и утилизации
возможность работы как на постоянном токе (любой полярности), так и на переменном
возможность изготовления ламп на самое разное напряжение (от долей вольта до сотен вольт)
отсутствие мерцания и гудения при работе на переменном токе
непрерывный спектр излучения
устойчивость к электромагнитному импульсу

Недостатки:

12 3 4 5 6 7 Следующая ⇒

Последнее изменение этой страницы: 2019-06-09; Просмотров: 194; Нарушение авторского права страницы