Cодержание

Что такое люминесцентные лампы

Вся планета давно уже обеспокоена вопросом экономии электроэнергии. Обычные лампы накаливания уже можно признать морально устаревшими. Низкий КПД, а об энергосбережении вопрос можно и не поднимать. При их работе экономии электроэнергии просто не существует. Поэтому одним из вариантом будут газоразрядные излучатели. Они созданы в России под руководством С.И. Вавилова в 1936 году.

Лампы люминесцентные (газоразрядные) — это колба с парой электродов. Им можно придать любую форму. При подаче напряжения между электродами начинается эмиссия электронов (тлеющий разряд), создающая излучение света. Свет этот мы не можем видеть. Спектр в ультрафиолетовом диапазоне. Чтобы мы могли получить видимый свет (длина волны должна быть в пределах видимого нами спектра) внутреннюю поверхность колбы покрывается веществом, которое может излучать видимый свет – люминофором. При разряде люминофор начинает светиться. Герметичная колба заполнена инертным газом и парами ртути. Ее наличие необходимо для тлеющего разряда. Жидкий металл его усиливает. Инертный газ безвреден для человека, так как он не вступает ни в какие химические реакции. Но, ртуть – метал опасный для человека. Поэтому возникают проблемы утилизации и вопросы о том, как избежать ртутного заражения.

Принцип работы лампы дневного света

Принцип работы и устойство ламп

Показатели спектральной цветопередачи существенно выше, чем у раскаленной вольфрамовой нити. Их свет дает натуральные оттенки, для глаз такое освещение более полезно, а глаза устают меньше.

Условно выделено три типа газоразрядных источников света – низкого (не более 0,01 МПа), высокого (0,1 МПа до 1 МПа) и сверхвысокого давления (более 1МПа). Они имеют значительные различия в конструкции.

Устройство люминесцентной лампы

При подаче напряжения электроды (катоды) разогреваются, между ними возникает тлеющий разряд, который вызывает свечение люминофорного покрытия.

Для создание ультрафиолетового излучения применяется газоразрядные лампы. Их отличие состоит лишь в том, что применяется кварцевое стекло для изготовления колбы. Люминофорное покрытие отсутствует.

Обычное стекло его не пропускает. Такие приборы применяются часто в соляриях и для обеззараживания помещений.

Как подключить люминесцентную лампу

Классическая схема подключения одной ЛЛ

В традиционной схеме всего три элемента:

  1. Лампа люминесцентная,
  2. Стартер,
  3. Дроссель.

Дроссель представляет собой обычную катушку индуктивности с наборным сердечником из пластин. Стартер – устройство, состоящее из малогабаритной неоновой лампы и конденсатора. Внутри ее колбы находятся подвижные биметаллические контакты. В момент подачи напряжения между биметаллическими контактами стартера возникает разряд, его электроды изменяют свою геометрию и замыкают цепь. Дроссель играет роль балласта. Электроды источника света прогреваются, стартер отключается, возникает тлеющий разряд, вызывающий свечение люминофора, нанесенного на внутреннюю сторону колбы. Согласно ГОСТам, схема должна включиться в течение максимум 10 секунд.

Для включения двух ламп не нужно дублировать схему. Можно использовать только один дроссель.

Схема подключения двух люминесцентных ламп (ЛЛ)

Обе этих схемы можно дополнить конденсатором, включенным параллельно к источнику питания. Это улучшит режим. В первой схеме параметры мощности источника света, дросселя, стартера должны совпадать. Во второй схеме параметры дросселя должны быть равны сумме мощностей двух ламп, а параметры стартеров должны соответствовать мощности каждой из ламп.

Выбор конденсатора осуществляется исходя из номинала мощности ЛЛ. Конденсатор в таком источнике света служит для компенсации реактивной мощности, и при отсутствии её учёта как бы не обязателен. Есть — хорошо, нет — ничего страшного. Не редко, при перепадах напряжения или некачественном конденсаторе происходит его возгорание.

Люминесцентные лампы (ЛЛ)

Мощность лампы, Вт

Параллельно включенный конденсатор 250 В, мкФ

Существует и так называемая схема холодного старта. Она позволяет запустить даже лампу со сгоревшими электродами. Кроме того, схема с умножителем напряжения увеличивает период эксплуатации источника света.

Принципиальная схема питания лампы постоянным током

Этот вариант несколько сложнее и применяется при мощностях не более 40 Вт. Здесь лампа питается постоянным током и включение происходит практически мгновенно, так как выпрямленное напряжение суммируется. Довольно быстро ртуть будет скапливаться в районе одного из электродов, при этом яркость падает. В этом случае достаточно поменять полярность. Конденсаторы С1 и С2 должны иметь напряжение порядка 900 В. А С3 и С4 – от 1000 В. Обычно применяют слюдяные конденсаторы. На электроды прикладывается напряжение порядка 900 Вольт. Со временем люминофор конечно же выгорит, и лампа будет подлежать замене и утилизации. Эта хороша тем, что позволят применять лампы с электродами, находящимися в обрыве.

Существуют и полностью готовые решения – ЭПРА. Это полностью полупроводниковое устройство, которое пришло на смену электромагнитной классике.

Внешний вид ЭПРА

Собрать готовый светильник с ним очень просто.

На входные клеммы устройства подается напряжение питания. Выходные клеммы предназначены для непосредственного подключения лампы.

Достоинства электронного пуско-регулирующего аппарата:

  • Простота подключения.
  • Повышает срок эксплуатации лампы.
  • Снижает время включения лампы.
  • Отсутствует мерцание при запуске.
  • Долговечность.

Подробнее о ЭПРА вы можите прочитать –

Осветители на лампах высокого давления имеют такую схему.

Схема питания ДРЛ

Дроссель выполняет роль балластного устройства. Предохранитель защищает лампу и дроссель от скачка напряжения.

Разрядные лампы высокого давления

Последние разработки позволяют использовать для освещения разрядные лампы высокого давления. По ряду показателей подходят металлогалогенные (МГЛ). У этих ламп во внешней колбе размещается горелка с излучающие добавки. В горелке присутствует некоторое количество ртути, галоген (чаще йод) и атомы химических элементов (Tl, In, Th, Na, Li и др.).

Сочетание излучающих добавок достигает интересных параметров: высокая световая отдача (до 100 лм/Вт), отличная цветопередача Rа=80–98, диапазон Тцв от 3000 К до 6000 К, средний срок службы до 15 000 часов. Для работы этих ламп требуется пускорегулирующие аппараты и специальные светильники. Рекомендуется использовать эти источники для освещения помещений с большой площадью, с высокими потолками, просторных залов.

Цветопередача и световой поток

Достоинством обычных ламп накаливания является хороший индекс цветопередачи. Что это такое?
Грубо говоря это показатель того, сколько в рассеиваемом потоке содержится света близкого к солнечному.

Например когда натриевые и ртутные лампы освещают ночные улицы, не совсем понятно каким цветом машины и одежда у людей. Так как у этих источников плохой индекс цветопередачи – в районе 30 или 40%. Если брать лампу накаливания, то здесь индекс уже более 90%.

Сейчас продажа и производство ламп накаливания мощность свыше 100Вт не разрешены в розничных магазинах. Это делается из соображений сохранности природных ресурсов и экономии электроэнергии.

Некоторые до сих пор ошибочно выбирают лампы ориентируясь по надписям мощности на упаковке. Запомните, что эта цифра говорит не о том, как ярко она светит, а только о том, сколько электроэнергии потребляет из сети.

Основной показатель здесь – световой поток, который измеряется в люменах. Именно на него и нужно обращать внимание при выборе.

Так как многие из нас ранее ориентировались на популярные мощности 40-60-100Вт, производители для современных экономных ламп всегда на упаковке или в каталогах указывают соответствие их мощности к мощности простой лампочки накаливания. Делается это исключительно для удобства вашего выбора.

Люминесцентные — энергосберегающие

Хорошим уровнем экономии энергии обладают люминесцентные лампы. Внутри них находится трубка из которой сделана колба, покрытая порошком люминофором. Это обеспечивает свечение в 5 раз ярче, чем лампы накаливания при той же самой мощности.

Люминесцентные не очень экологичны из-за напыления ртути и люминофора внутри. Поэтому требуют бережной утилизации через определенные организации и контейнеры приема использованных лампочек и батареек.

Также они подвержены эффекту мерцания. Проверить это легко, достаточно посмотреть их свечение на дисплее через камеру смартфона. Именно из-за этой причины не желательно размещать такие лампочки в жилых помещениях где вы постоянно находитесь.

Светодиодные

Светодиодные лампы и светильники разных форм и конструкций широко применяются в различных сферах жизни.
Их преимущества:

  • устойчивость к температурным перегрузкам
  • незначительное влияние на перепады напряжения
  • простота сборки и использования
  • высока надежность при механических нагрузках. Минимальный риск, что она разобьется при падении.

Светодиодные лампы в процессе работы очень слабо нагреваются и поэтому имеют пластиковый легкий корпус. Благодаря этому они могут применяться там, где другие устанавливать нельзя. Например, в натяжных потолках.

Экономия электроэнергии у светодиодов более значительная чем у люминисцентных и энергосберегающих. Они потребляют примерно в 8-10 раз меньше, чем лампы накаливания.

Если грубо взять усредненные параметры по мощности и световому потоку, то можно получить такие данные:

Эти результаты примерные и в реалии всегда будут отличаться, так как многое напрямую зависит от уровня напряжения, марки производителя и множества других параметров.

Например в США, в одной пожарной части до сих пор горит обычная лампочка накаливания, которой уже больше 100 лет. Был создан даже специальный сайт, где через web камеру, в режиме онлайн, можно понаблюдать за ней.

Все ждут, когда же она сгорит, чтобы зафиксировать этот исторический момент. Посмотреть можно .

Путь создания

История этих ламп длинная и тернистая, не один создатель принял участие в ее творении. Разделить процесс создания можно на такие этапы:

  1. Изобретение Лодыгина. Русский ученый придумал, как засветить угольный стержень в стеклянном сосуде без доступа воздуха. Проблема была в том, что нить стала быстро перегорать. Чуть позже именно он предложил заменить угольный стержень вольфрамовым.
  2. Вклад Томаса Эдисона. Ему удалось создать недорогую и относительно долговечную модель подобной лампы. Он наладил потоковое производство, изготовить лампу можно было в нужных объемах. Почти всю жизнь он совершенствовал лампу, применяя разные материалы для достижения лучшего эффекта.

Со временем лампы начали наполнять инертными газами, что в разы увеличивало срок эксплуатации.

Сфера использования

Не так давно лампы накаливания присутствовали в различных сферах жизни, в быту и на предприятиях. Это обуславливается простой их монтажа, эксплуатации и обслуживания. Используются в таких сферах:

  • Общего предназначения для внутреннего и наружного освещения в частных домах, квартирах, офисах.
  • Местного применения – для подсветки рабочих мест.
  • Также есть специальные автомобильные лампы накаливания.
  • Устанавливаются в поездах, на судах, и в самолетах.
  • Миниатюрные ЛН применяются в фонариках, шкалах приборов.
  • Сверхминиатюрные в отдельных медприборах, пультах управления.
  • Также есть коммутационные, маячные, кинопроекционные.

Мнение эксперта Алексей Бартош Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Задать вопрос эксперту Важно! Во многих сферах сегодня используются экономичные лампы, но все же потребительский интерес применения ЛН не снижается. к содержанию

Как проверить люминесцентную лампу

Неисправности могут визуально проявляться таким образом.

  • Лампа не зажигается совсем.
  • Наблюдается мерцание при работе.
  • Мерцание перед выходом на рабочий режим.
  • Гудение.
  • Мерцание при горении.

Во время эксплуатации газоразрядные лампы могу потерять работоспособность. При сборке осветительного прибора на основе люминесцентных ламп иногда источник света желательно проверить до установки.

Первоначально требуется провести осмотр на наличие повреждений. Если колба имеет повреждения, то использовать такую лампу нельзя. То же самое касается и сеточки трещин. Такая колба во время работы однозначно разрушится, а ртуть может привести к заражению помещения.

Вторым моментом следует осмотреть колбу в районе расположения электродов, там не должно быть потемнений на внутренней стороне.

Деградация люминофора в ЛЛ

Обратимся к устройству самой лампы. С двух сторон у нее размещены электроды, они делаются из вольфрама, так как это тугоплавкий металл. Для увеличения срока службы эти электроды покрываются щелочным соединением. Это способствует облегчению зажигания тлеющего разряда и защищает электроды. Часты включения и выключения влекут за собой частое нагревание и остывание защитного покрытия. Таким образом со временем оно просто отслаивается, образуются незащищенные участки на вольфрамовом электроде. В момент запуска вольфрамовая нить разогревается неравномерно. Открытые участки разогреваются сильнее происходит сначала точечное выгорание, со временем произойдёт разрушение электрода. О начале выгорания и свидетельствует такое потемнение. Это – щелочные соединения, которые осаждаются на люминофорном слое. Но даже если электрод находится в обрыве, а колба лампы цела и люминофор не обсыпался, то лампу еще возможно какое-то время использовать. При этом применяется схема умножителя.

Если на контактах электродной нити, либо по краям самой газоразрядной лампы видно оранжевое свечение, при этом освещение не включается, то это говорит о разгерметизации колбы, внутри уже присутствует воздух.

Довольно часто причина отсутствия освещения банальна: отсутствие контакта. Дело в том, что контактные пластины и контактные штырьки для подключения электродов окисляются. Иногда они могут просто быть ослаблены. Восстанавливается это достаточно быстро, их следует почистить при помощи мелкозернистой наждачки, либо жидкости на основе спирта. Отлично подходит для этих целей изопропиловый спирт (он же изопропанол). Также не произойдет розжига при низких температурах (менее минус 50 градусов Цельсия) и при скачках напряжения свыше семи процентов.

Целостность электродов можно проверить еще и мультиметром. Возможно использовать режим прозвонки (значок диода на приборе). В случае целостности контактов, Вы услышите писк, как при замыкании щупов. Можно воспользоваться режимом омметра, прибор должен показать сопротивление 3-16 Ом. В случае индикации бесконечного сопротивления электрод находится в обрыве и в традиционных схемах (также как и с ЭПРА) использование принципиально невозможно.

При использовании классической схемы со стартером и дросселем, лампу, у которой хотя бы один из электродов находится в обрыве зажечь не удастся. Если балластный дроссель находится в обрыве, то лампа также не загорится. Исправный дроссель должен обладать сопротивлением 60 Ом, плюс-минус 5 Ом. Вышедший из строя дроссель можно определить «на глаз» по косвенным признакам: характерный запах, пятна.

Типы цоколей ламп дневного света

Вне зависимости от конструкции лампы, она в любом случае будет оборудована цокольными элементами. Это обязательный элемент. Они служат для подключения и подачи электрического тока на электроды осветительного прибора. Цоколь предназначен для надежного крепления и обеспечения контакта. При покупке обязательно надо обратить внимание на тип цоколя, в противном случае просто не удастся установить лампу. Цоколь и патрон обязательно должны взаимно соответствовать.

Типы цоколей

Условно их можно подразделить на две большие категории: резьбовые и штыревые. В последнее время резьбовые имеют более широкое распространение. Их можно назвать классикой. В быту они используются без каких-либо переделок патрона, т.е. люминесцентную лампу с цоколем Е14 и Е27 можно применить вместо обычных ламп накаливания. Основными характеристиками являются диаметр и расстояние между витками.

Штыревые цоколи люминесцентных ламп расположены как правило у торцов источника света. Это могут быть и прямые, и U-образные лампы.

Светодиодные лампы

Как считают большинство специалистов, будущее освещения — за лампами и светильниками на светодиодах. В качестве источника света в приборах используются светодиоды, которые излучают свет в момент прохождения тока через полупроводниковые кристаллы.

  • Светодиоды в 4-7 раз эффективнее, чем обычные лампы накаливания или галогенные эквиваленты.
  • Светодиоды имеют срок службы от 15 000 до 50 000 часов.
  • Светодиоды освещают в 5-10 раз больше площади, чем галогенные лампы.
  • Светодиоды дороже покупать, но дешевле в целом при рассмотрении затрат на использование энергии в течение всей жизни.

Светодиодные лампочки можно применять для ландшафтной подсветки, интерьера, можно вмонтировать его в брусчатку, асфальт или стену. Это идеальное средство для световой разметки и подсветки дорожек, автомобильных парковок и мест, где замена ламп достаточно трудоемка, например, в аквариумах и бассейнах.

Один светильник, снабженный 60-ваттной лампой накаливания, потребляет около 525 кВт/ч электроэнергии в год. Поставьте светодиодную лампу в этом светильнике, и годовое потребление энергии сократится до 65 кВт/ч.

Таким образом, сопоставив все плюсы и минусы электрических лампочек, выбирайте наиболее подходящую для своих потребностей.

Филаментные

В последнее время большую популярность получили филаментные лампы. Это та же самая светодиодная, только выглядит она во включенном состоянии как простая лампочка накаливания.

Именно это и является ее особенностью и преимуществом, которое широко используется в открытых светильниках.

Например, если речь идет о хрустальных люстрах, то при использовании в ней обыкновенной светодиодной лампы, из-за ее матовой поверхности хрусталь ”играть” и переливаться не будет. Он блестит и отражает свет только при направленном луче.

В этом случае люстра смотрится не очень богато. Применение в них филаментных, раскрывает все преимущества и всю красоту такого светильника.

Это все основные виды ламп освещения широко применяемые в квартире и жилом доме. Выбирайте необходимый вам вариант согласно вышеприведенных характеристик и рекомендаций, и обустраивайте свое жилище правильно и с комфортом.

Поделись с друзьями:

Какие бывают лампы для освещения: обзор разнообразия типов

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

Первые электрические лампочки

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

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

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

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

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

Маркировка и технические характеристики

Напряжение в сети питания переменного тока в разных странах различается. К примеру, в странах бывшего СССР принято значение 220 Вольт, в США, Японии и других странах – 110 Вольт.

У нас наиболее востребованы осветительные приборы с цоколями Е14, Е27, Е40. Обычно маркировка осуществляется в формате Ехх. Буква «Е» – общепринятая, от фамилии изобретателя Эдисона (Edison). А хх – это цифры, означающие диаметр в мм.

Е14 – самый маленький из упомянутых. Обычно для небольших лампочек в виде свечи. Может применяться для подсветки и маленьких светильников.

Е27 – основной для нашей страны. Сейчас он применяется и для ламп накаливания, энергосберегающих и светодиодных.

Е40 – в быту практически не встречаются и предназначены для мощных осветителей. В основном он принят на производственных предприятиях, где света должно быть много. Или, например, уличное освещение.

Есть еще и Е10, но он применяется для низковольтных ламп накаливания, например может применяться в елочных гирляндах. Лампы с таким цоколем не применяются для освещения, только для декоративных целей.

На лампах со штыревым цоколем маркировка в обязательном порядке содержит латинскую букву G. После идут цифры, которые означают дистанцию между центрами штырьков в миллиметрах. Перед цифрами может дополнительно размещаться одна из букв U, X, Y, Z.

Существует российская и международная маркировка осветительных приборов.

Западная маркировка

Код

Определение

Особенности

Область применения

Warm white

Посредственная цветопередача (Ra) Теплый цвет как у лампы накаливания. Желто-коричневый оттенок .

Редкие представители. Гаражи, кладовые

Cool white

Нейтральный белый свет. Средняя цветопередача.

Широко распространены в больницах, школах, магазинах

Свет холодный белый (голубоватый),хорошая цветопередача

Помещения требующие концентрации без искажения предметов. Офисы, галереи, дизайнерские бюро

Warm white

Схож с 530, только имеет хорошую цветопередачу

Жилые помещения

Warm white

Чуть светлее чем 827 модель, так же имеет хорошую цветопередачу

Жилые помещения, библиотеки

Cool white

Нейтральный белый свет. Хорошая цветопередача.

Общественные помещения

Торговые, спортивные залы, больницы. Уличное освещение

Свет холодный белый (голубоватый), хорошая цветопередача

Офисы, галереи, дизайнерские бюро. Уличное освещение

Холодный белый свет. Отчетливо выделяется голубизна. Хорошая цветопередача

Специальное освещение, применяется в определенных условиях требующих искажения предметов в холодный голубой

Warm white

Теплый цвет как у лампы накаливания. Отличный показатель индекса цветопередачи

Жилые помещения, библиотеки

Cool white

Нейтраль Отличный показатель индекса цветопередачи ный белый свет.

Широко распространены в больницах, школах, магазинах

Холодный белый свет (нейтральный), наилучшая цветопередача

Офисы, галереи, дизайнерские бюро, выставки, освещение аквариумов

Цоколь G13

Последние три цифры маркировки характеризуют световой поток, который дает конкретный осветитель: на картинке 8 – это цветопередача, 40 (две последние) – это цветовая температура. В данном случае индекс цветопередачи равен 80Ra, а цветовая температура 4000 К. Здесь значение 840 можно трактовать как лампа белого света для рабочих поверхностей с очень хорошей цветопередачей и светотдачей. Такие применяются в жилых помещениях и для работы. Цветовую температуру лучше выбирать не менее 4000 К. Обычный дневной свет имеет этот показатель в диапазоне от 5000 К до 6500 К. При цветовой температуре в 2700 К предметы, на которые падает свет, визуально могут иметь коричневый оттенок. Чем больше первая цифра, тем лучше и комфортнее глазу.

Российская маркировка представлена в рисунке ниже.

Российская маркировка

Основные характеристики

При создании любой системы освещения внимание в первую очередь обращается на качество свечения. Для жилого дома важны такие параметры как прочность корпуса, мощность, уровень нагрева, безопасность, простота замены, цена и срок эксплуатации.

Светоотдача и коэффициент цветопередачи

Светоотдача измеряется в люменах на ватт и позволяет определить, какой объем электроэнергии преобразуется в свечение. Источники различного типа с одинаковой мощностью могут разительно различаться по светоотдаче.

Кроме того, при выборе необходимо учитывать, но на этот показатель большое влияние оказывает конструкция светильника: форма рассеивателя, наличие отражателей. Чем выше светоотдача, тем меньше электроэнергии тратится на освещение. На данный момент по этому параметру лидируют светодиодные источники.

Цветопередача – параметр, определяющий соответствие свечения лампочки естественному свету. Чтобы человек мог чувствовать себя комфортно, значение коэффициента должно быть в пределах 80-100 Rа.

При покупке можно ориентироваться на эту таблицу:

Место установки Коэффициент цветопередачи (Rа)
Склады, производственные помещения, дежурное освещение 50
Общие и промышленные помещения 50-70
Школы, офисы, медицинские учреждения, магазины 70-80
Жилые помещения 80-90
Рабочие места, для которых передача цвета решающая для качественного выполнения обязанностей 90-100

Цветовая температура

Температура цвета – параметр, определяющий естественность свечения. Измеряется как в Кельвинах (К).

Лампочка может излучать 3 вида свечения:

  • белое теплое (2700 – 3500K);
  • белое естественное (3500 – 5000K);
  • белое холодное (5000 – 7000K).

Справка! В жилых частных домах и городских квартирах используются источники с температурой 2700-3000 К.

Особенности конструкции

Сегодня обустройство потолка непосредственно связано с установкой натяжного полотна. Подобные конструкции не способны выдерживать вес обычных люстр, поэтому и были созданы специальные светильники для потолка. Встроенные приборы позволяют воплотить в жизнь любые дизайнерские решения, не забывая о таких важных качествах, как эргономичность и практичность.

Конструкция оборудования простая – лампа, корпус и крепежный элемент. В состав корпуса входят патрон, производимый из термоустойчивой пластмассы или фарфора, отражатель, предотвращающий попадание светового потока под или на натяжное полотно, и рассеиватель.

По форме встраиваемые потолочные светильники делятся на три разновидности:

  • круглые – применяются для освещения больших площадей или создания узконаправленных потоков света (расставления акцентов);
  • квадратные и прямоугольные – стандартное освещение комнат любых размеров;
  • ленточные – освещение отдельных объектов, создание необычных форм подсветки.

Перед покупкой встраиваемых потолочных светильников нужно внимательно изучить их разновидности, понять, что требуется в конкретной ситуации.

Кроме того, не всегда в магазине электротехники вас будут ждать добросовестные продавцы! Для некоторых из них единственная важная цель – избавиться от ненужного, завалявшегося товара или выполнить еженедельный план по продажам.

Точечные

Точечные (реже – «карданные») светильники, встраиваемые в потолок, – один из самых популярных вариантов. Характеризуются простотой конструкции, неприхотливы в процессе эксплуатации, да и цена намного ниже остальных.

Корпус содержит одинарный или двойной отражатель, оплетку и заранее устанавливаемую лампочку. Оплетка выполняет одновременно две функции – декорирует светильник и служит платформой для крепежных элементов.

Современные осветительные приборы можно встраивать в корпус мебели. Они могут быть автоматизированными – включаться при появлении движения и отключаться в случае его отсутствия. Это очень удобно, к примеру, при организации освещения в платяном шкафу – при открытии дверцы включится свет и вы увидите содержимое. Совершенно не обязательно, чтобы это был платяной шкаф. Точечные мебельные светильники могут размещаться в небольших шкафчиках ванной комнаты, на нижней части кухонной стенки для подсветки рабочей зоны и т.д.

Выпускаются специальные изделия с высокой защитой от пыли и влаги. Последние применяются в помещениях с повышенной влажностью, к которым относятся душевая или ванная комната.

Поворотные и стационарные

Делятся точечные светильники на стационарные и поворотные (споты). В первом случае световой поток направлен строго вниз, во втором – регулируется за счет изменения угла наклона лампы.

Стационарные осветительные приборы устанавливают в ванных комнатах, прихожих и помещениях другого назначения. Это могут быть устройства с общим или направленным светом. Яркий и насыщенный поток позволит зонировать помещение, создать эргономичные и комфортные условия для проживания.

Поворотные светильники редко применяют как основной источник света – это может быть декоративная или дополнительная подсветка. Создается более эффективное освещение, которого невозможно добиться при использовании обычных люстр.

Для организации качественного освещения и повышения экономичности мы рекомендуем использовать оборудование со светодиодами. Они характеризуются повышенным КПД, простотой в эксплуатации и надежностью. Для подключения применяются понижающие трансформаторы, при этом сами полупроводниковые элементы устойчивы к перепадам напряжения.

Линейные

Такие осветительные приборы предназначены для создания длинных рядов светильников. В большинстве случаев эти устройства устанавливают на производственных объектах, они характеризуются простой конструкцией, требуют минимум времени для установки.

Будущее освещения

Светодиоды – одно из наиболее перспективных направлений развития технологий освещения: благодаря уникальным характеристикам возможности их применения светодиодов практически безграничны.

Учитывая стремительное развитие технического прогресса, сейчас сложно представить, каким будет домашнее освещение, например, через сто лет. Если предположить, что современные тенденции найдут отражение в квартирах будущего, то освещение будет энергоэффективным, динамичным, а также будет максимально использовать и дополнять естественный свет. Благодаря LED- и OLED-технологиям (органические светодиоды) источниками света смогут служить любые поверхности: мебель, стены, пол, одежда. Например, световые обои Philips уже доступны, они создают ощущение, что светится вся стена, причем ее световые режимы могут меняться. Так, утром они могут светить приятным белым светом, а вечером удивлять игрой оттенков. OLED-пластины смогут заменить оконные стекла, которые в светлое время суток будут пропускать дневной свет и служить прозрачным стеклом, а ночью тончайшие панели будут имитировать закат, рассвет или солнечное утро.

Материалы

Для изготовления встраиваемых потолочных светильников применяются различные материалы. Базовая часть производится из термоустойчивого пластика или металла. Сверху наносят специальное покрытие, делающее поверхность гладкой. Независимо от поверхности, к которой крепится стандартный светильник, практически во всех случаях он будет выглядеть одинаково.

Оригинально и неповторимо будут выглядеть подвески из хрусталя, монтируемые на поверхность светильника. Такие приборы отлично смотрятся в гостиных и холле, но позволить покупку таковых сможет далеко не каждый. Для экономного украшения обычного светильника к нему можно прикрепить стеклянные подвески.

Спектр излучения люминофора для люминесцентных ламп

Человек способен видеть излучение в диапазоне от 380 до 780 нм. Свет – это энергия в различных диапазонах излучения. Солнечный свет включает в себя не только видимый человеком диапазон. Имеются еще инфракрасный и ультрафиолетовый. Обычно источники света в жилых и рабочих помещениях снабжены УФ-фильтрами. Такое решение снижает вредное для кожи излучение.

Существуют и специальные лампы для бактерицидной обработки помещения, так как раз и необходимо отсутствие УФ-фильтра.

Обычно люминесцентные лампы дают световой поток спектрально приближенный к обычному солнечному свету.

Сравнение спектра

Левая часть изображение показывает спектр солнечного света. Правая – спектр хорошей лампы дневного света. Можно увидеть, что спектрально они похожи. Свет солнца имеет более ровную характеристику. Свет ЛЛ имеет ярко выраженный пик в зеленой части, и резкий спад в красной части. Спектр свечения многих люминесцентных ламп захватывает весь видимый диапазон. Дорогие лампы захватывают часть инфракрасного и ультрафиолетового диапазона. Чем ближе искусственный свет по спектру к естественному, тем более он благоприятен для человека. Соответственно, показатели жизнедеятельности будут выше. Это уже доказано физиологическими исследованиями. Поэтому рекомендуется для рабочих мест и в жилых помещениях применять источники света спектр которых приближен к солнечному. В некоторых случаях люминесцентные источники света будут более предпочтительны даже в сравнении со светодиодными.

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.

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

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

Влияние качества освещения на здоровье человека

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

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

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

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.

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

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.

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.

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.

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.

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.

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

Однако в продаже имеется большое разнообразие диммеров различной конструкции.

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.

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 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.

Современная научная разработка: катодолюминесцентные лампы российских ученых

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

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.

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.

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 «Мир 24» объясняет, почему российская лампочка будет конкурировать со светодиодами masterok.

Какую люминесцентную лампу стоит выбрать

Сейчас в продаже много разных источников света. Продуманное расположение источников света создает чувство комфорта. Сложность выбора состоит в том, необходимо рассматривать не только мощностные параметры, но и цветопередачу, спектральный диапазон. С яркостью все понятно, чем больше мощность, тем больше яркость. В этом случае все зависит от линейных размеров освещаемого помещения. Если их сравнить с обычными лампами накаливания, то при равной мощности ККЛ (компактная люминесцентная лампа) имеет яркость в среднем в пять раз выше.

Цветовая температура должна коррелировать с конкретными нуждами. Цветовая температура – Важный параметр. 2700 К – это тепло-желтый свет, 4200 – обычный белый, а 6400К – холодный синий. Для глаз наиболее комфортно от 4000 К до 5000К. Существуют также осветители с различным окрасом люминофорного слоя. Это уже для дизайнерского креатива в оформлении помещений.

Сейчас много разных форм и конфигураций люминесцентных источников света для создания оформления. Теоретически возможно создать любую форму для дизайнерского проекта.

Дизайнерские решения

Преимущества и недостатки

Изучив материалы по газоразрядным осветительным приборам, можно понять их особенности. Такие лампы используются несколько десятилетий, можно сказать, что они уже достигли своего предела совершенствования и создать источник света, который будет еще лучше, на этих же физических принципах работы, уже невозможно.

Плюсы

  • Хорошее равномерное рассеивание света;
  • Большая экономичность (КПД в несколько раз выше, чем у ламп накаливания);
  • Большая светоотдача;
  • Больший срок службы в сравнении с лампами накаливания;
  • Меньший нагрев при работе;
  • Разнообразие форм;
  • Разнообразие цвета люминофора;
  • Антибактерицидное излучение (отдельный тип);
  • Можно подключить источник света с обрывом электродов на постоянный ток.
  • Минусы

  • Сложности утилизации (колба содержит ртуть);
  • Постепенная потеря КПД;
  • Выгорание люминофорного покрытия;
  • Схема подключения имеет дополнительные элементы;
  • Прочие малозначимые недостатки.
  • Мы надеемся, что статья была полезна читателям.

    Светодиодные лампы led

    LED- лампы специалисты считают источниками света будущего. Светоотдача почти равна показателям газоразрядных приборов, размеры компактные, высокий КПД.

    Есть и другие преимущества:

    • экологическая безопасность (в составе нет ртути);
    • низкое потребление электроэнергии;
    • срок службы до 100 тыс. часов;
    • устойчивость к вибрациям и ударам;
    • разнообразность цветов;
    • возможность регулировать интенсивность свечения;
    • повышенная безопасность за счет низкого рабочего напряжения.

    Основным недостатком до недавнего времени считалась высокая стоимость. Но стоит упомянуть и о других. Производители не поясняют, что кристаллы постепенно деградируют, прибор теряет яркость и постепенно тухнет. Для того, чтобы он отработал заявленное время, требуются дорогие системы охлаждения и питания, замедляющие деградацию.

    Форма колбы

    Следующее на что нужно обратить внимание – это форма и размер колбы.
    Колба с резьбовым цоколем может иметь:

    • форму груши
    • шарика разных диаметров
    • либо форму свечи для узких люстровых плафонов и бра

    Грушевидные обозначаются номенклатурой – А55, А60; шариковые – буквой G. Цифры соответствуют диаметру.
    Свечи маркируются латинской буквой – С.

    Колба со штырьковым цоколем имеет форму:

    • маленькой капсулы
    • или плоского рефлектора

    Нормы освещения

    Яркость освещения – индивидуальное понятие. Однако принято считать, что на каждые 10м2 при высоте потолков 2,7м, необходима минимум освещенность в эквиваленте 100Вт.

    Измеряется освещенность в люксах. Что это за единица? Простыми словами – когда 1 люмен освещает 1м2 площади помещения, то это и есть 1 люкс.

    Для разных помещения нормы отличаются.

    Зависит освещенность от многих параметров:

    • от расстояния до источника света
    • цвета окружающих стен
    • отражения светового потока от посторонних предметов

    Освещенность очень легко замеряется при помощи привычных смартфонов. Достаточно скачать и установить специальную программу. Например – Люксметр ()

    Правда такие программы и камеры телефонов обычно врут по сравнению с профессиональными приборами люксметрами. Но для бытовых нужд, этого более чем достаточно.

    Рубрики: Статьи

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *