Główne typy lamp: klasyfikacja i charakterystyka

Rozwój technologii doprowadził do powstania dużej liczby sztucznych źródeł światła. Różne rodzaje żarówek nadają się do różnych zadań i pomieszczeń. Nasz artykuł pomoże Ci lepiej zrozumieć ten problem.

Charakterystyka

Lampy różnią się między sobą wyglądem i właściwościami technicznymi. Dla konsumenta ważne jest, aby znać właściwości niektórych źródeł światła. Zapoznajmy się z nimi bardziej szczegółowo.

Moc. Mierzone w W. Moc odnosi się do ilości energii elektrycznej zużywanej przez źródło światła. Im jest większy, tym jaśniej świeci żarówka. Jednocześnie wysoka moc oznacza wysokie koszty energii i rachunki za nią.

Ponieważ moc znamionowa zależy bezpośrednio od projektu, wygodniej jest użyć innej cechy – strumienia świetlnego – do porównania różnych typów lamp.

Lekki przepływ. Mierzone w lm. Strumień świetlny wskazuje, jak jasno świeci żarówka. Nowe modele źródeł światła (fluorescencyjne i LED) mają większą jasność przy mniejszej mocy. W ten sposób osiąga się oszczędności energii.

W tabeli przedstawiono porównawcze charakterystyki mocy najpopularniejszych żarówek domowych o strumieniu świetlnym 1200 lm.

Tak więc przy równym strumieniu świetlnym moc lamp LED jest ponad pięciokrotnie mniejsza niż w przypadku lamp żarowych.

Moc światła. Mierzone w lm/W. Strumień świetlny pokazuje strumień świetlny na 1 W mocy. Również przydatna opcja do porównywania różnych typów opraw oświetleniowych. Im większa moc świetlna, tym mniejsza moc zapewnia maksymalną jasność.

Wskaźnik oddawania barw (Ra, CPI). Pokazuje, jak rzeczywiste kolory są zniekształcone w sztucznym oświetleniu. Wskazują na to liczby od 1 do 100. Im niższa wartość współczynnika, tym bardziej zniekształcone są odcienie. Indeks 100 oznacza, że ​​kolory są odwzorowywane tak dokładnie, jak to możliwe. Do widzenia w pomieszczeniach bezpieczniej jest używać źródeł światła o Ra co najmniej 80.

Kolorowa temperatura. Mierzy się ją w K. Określa ona ciepłotę światła, ponieważ różne barwy, w zależności od oświetlenia, są odbierane przez oko na różne sposoby.

Istnieje kilka rodzajów temperatur barwowych:

  • 2700-3200 – ciepła biel;
  • 3300-4000 – neutralna biel;
  • 4000-5000 – zimna biel;
  • 5000-6000 – światło dzienne;
  • ponad 6000 – zimny dzień.

Temperatura barwowa znacząco wpływa na nastrój i wydajność człowieka. Wybierając lampy, zwłaszcza do użytku domowego i do pracy, uważnie przeczytaj etykietę. Pamiętaj, że ciepłe kolory sprzyjają relaksowi, a zimne – wesołości i wydajności. Ale w dużych ilościach zimne światło osłabia układ nerwowy i wzrokowy. Więcej przeczytasz w artykule o temperaturze barwowej.

Dożywotni. Jest to liczba godzin, przez które będzie działać źródło światła. Opakowanie zwykle wskazuje żywotność w idealnych warunkach. W rzeczywistości może różnić się od deklarowanej przez producenta. Żywotność popularnych żarówek domowych podano w tabeli.

READ
Arówki LED g4 na 12v: charakterystyka, wybór, producenci

Ponadto w przypadku wielu modeli źródeł światła jasność z czasem spada. Wynika to z procesów fizycznych, które umożliwiają samo świecenie. Lampy te obejmują diody LED, wyładowcze.

Kąt rozpraszania światła. Jest to kąt rozbieżności strumienia świetlnego. Żarówka świeci we wszystkich kierunkach przy 360⁰. Ale nie wszystkie rodzaje źródeł światła mogą się pochwalić tym samym. Na przykład, ze względu na cechy konstrukcyjne diod led (i innych typów), kąt rozpraszania wynosi od 30⁰ do 360⁰.

W oparciu o zadanie lampy wybierany jest optymalny kąt. Do oświetlenia punktowego wystarczy 30⁰, a do oświetlenia ogólnego lepiej wybrać maksymalny kąt.

Współczynnik tętnienia (migotania). Charakteryzuje równomierność oświetlenia. Mierzone w procentach. Im niższy współczynnik, tym gładszy strumień świetlny, tym mniej zmęczone oczy. Idealnie do domu i biura należy wybrać źródła światła o współczynniku tętnienia około 5%. Lampy o współczynniku powyżej 35% są niebezpieczne dla oka.

Klasyfikacja

Lampy żarowe

Pierwsze sztuczne źródło światła, wynalezione przez T. Edisona pod koniec XIX wieku. Blask opiera się na przepływie prądu przez żarnik wolframowy. Włókno nagrzewa się do 19⁰С i zaczyna świecić. Cewka wolframowa jest umieszczona w szklanej kolbie, która jest wypełniona gazami obojętnymi lub próżnią.

Konstrukcja lampy żarowej

Pomimo prostej konstrukcji żarówki żarowe różnią się kształtem, rozmiarem i przeznaczeniem. Mogą pracować z różnymi napięciami: 220, 12, 24 i 36 V. Świecą ciepłym światłem 2700 K, oddawanie barw jest wysokie – ponad 90. Produkowane są w różnych pojemnościach, kosztują niewiele. Ponadto nie zależą od wahań napięcia w sieci, pracują w temperaturach poniżej zera i nie wymagają specjalnej utylizacji.

Wady to minimalna moc świetlna, wysokie zużycie energii, niska żywotność, kruchość, silne nagrzewanie podczas pracy.

Modne lampy vintage Edison stały się nowoczesnym podgatunkiem. Konstrukcyjnie są wykonane w taki sam sposób jak żarówki, ale w najdziwniejszych kształtach, kolorach i odmianach. Źródła światła w stylu vintage służą do dekoracji wnętrz w stylu antycznym i loftowym.

Przykład starych lamp Edisona

Halogen

Ulepszona wersja żarówki. Głównym ulepszeniem jest dodanie halogenów (mieszaniny par bromu i jodu) do gazu obojętnego w kolbie. Powoduje to jonizację jonów wolframu w bańce i reakcję z parami halogenów. Powstała cząsteczka osadza się na rozgrzanej cewce i rozkłada się. W rezultacie wolfram ponownie przechodzi w fazę metaliczną. Cały proces pomaga wydłużyć żywotność i wydajność świetlną, zmniejszając rozmiar żarówki. Zmniejszenie gabarytów było możliwe dzięki zastosowaniu do kolby specjalnego szkła kwarcowego. Szkło kwarcowe może wytrzymać wyższe temperatury niż zwykłe szkło.

READ
Wyłącznik zbliżeniowy: oznaczenie celu i instalacja - punkt J

Różne rodzaje „halogenów”

„Lampy halogenowe” znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach: oświetlenie uliczne, oświetlenie ogólne i punktowe w mieszkaniach, reflektory punktowe, oświetlenie niskonapięciowe, reflektory samochodowe itp. Posiadają wszystkie zalety żarówek oraz zwiększoną wydajność świetlną, żywotność.

Z minusów zauważono, że podczas pracy kolba bardzo się nagrzewa. Nie dotykaj lampy gołymi rękami: pozostanie smar z palców, co ostatecznie doprowadzi do przedwczesnej awarii. Ponadto „halogeny” są wrażliwe na spadki napięcia w sieci.

Przeczytaj więcej w artykule o lampach halogenowych

Gazowo-wyładowcze źródła światła (GRL)

Zasada działania lamp gazowo-wyładowczych opiera się na zjawisku wyładowania elektrycznego w gazach. Wygląd promieniowania świetlnego w GRL różnych typów różni się nieco fizycznie. A projekt ma wiele wspólnego.

Urządzenie ogólne GRL

Ich ogólna konstrukcja składa się z rury wyładowczej (lub palnika), do której przylutowane są elektrody (główna i zapłonowa). Palnik wykonany jest ze specjalnego szkła kwarcowego lub ceramicznego ogniotrwałego. Rurka i elektrody są umieszczone w zewnętrznej kolbie. W zależności od rodzaju źródła światła do kolby pompowane są różne gazy.

Urządzenie z lampą łukową zawiera rezystor ograniczający prąd, który jest niezbędny do kontrolowania wyładowania występującego w żarówce. Zamiast rezystora można zastosować stateczniki zewnętrzne (dławiki): elektromagnetyczne lub elektroniczne. Ponadto w celu zapewnienia stabilnej pracy w obwodzie znajdują się stateczniki, a do początkowego zapłonu dołączony jest zapłonnik impulsowy.

GRL znajduje zastosowanie w oświetleniu ulicznym, domowym, przemysłowym, samochodowym, filmowym i teatralnym, rolnictwie.

Zgodnie z Minamata Convection od 2020 roku zabroniona jest produkcja niektórych produktów zawierających rtęć: m.in. DRL, MGL.

Charakterystykę niektórych GRL przedstawiono w tabeli.

Łukowe lampy rtęciowe. Promieniowanie występuje z powodu kolumny wyładowania elektrycznego łuku. Pary rtęci emitują widzialne widmo niebieskie lub fioletowe i niewidoczne dla oka promieniowanie ultrafioletowe. Ten ostatni wzbudza luminofor osadzający się wewnątrz kolby. Rezultatem jest jasne, białe światło.

LL i CFL

Świetlówki i świetlówki kompaktowe. Jarzenie opiera się na wyładowaniu łukowym, które występuje między elektrodami w atmosferze gazów obojętnych i oparów rtęci. W rezultacie promieniowanie ultrafioletowe jest niewidoczne dla oka. W zakresie widzialnym światło przepuszcza warstwę luminoforu osadzonego wewnątrz żarówki. Pochłania ultrafiolet i emituje światło widzialne. W zależności od luminoforu możliwe są różne temperatury barwowe.

LL są częściej wykorzystywane do oświetlania przedsiębiorstw przemysłowych, warsztatów i biur. CFL – do oświetlenia domowego i przemysłowego. Lampy kompaktowe wyróżniają się kształtem szklanej bańki zwiniętej w spiralę. Ma to na celu zminimalizowanie rozmiaru lampy. Niezbędne stateczniki CFL są „ukryte” w podstawie.

READ
7 wskazówek dotyczących wyboru kabla zasilającego do prywatnego domu

Charakterystyczną zaletą LL jest niskie nagrzewanie kolby, a wadą słaba wydajność w niskich temperaturach (poniżej +5⁰С).

Sód (DNAT). Promieniowanie występuje w wyniku wyładowania gazu w oparach sodu. Światło jest pomarańczowo-żółte. Dlatego HPS stosuje się głównie do oświetlenia ulicznego oraz w szklarniach. HPS charakteryzują się również wysoką wydajnością świetlną (150-200 lm/W) oraz długą żywotnością.

Lampy metalohalogenkowe. Poświata oparta jest na wysokociśnieniowej plazmie wyładowania łukowego w parach gazów obojętnych, rtęci oraz halogenkach sodu i skandu. W zależności od ilości halogenków uzyskuje się widmo światła MGL o różnym widmie (od 3500 do 6000 K).

MGL charakteryzują się wysoką wydajnością świetlną (70-95 lm/W) i oddawaniem barw (Ra powyżej 90).

Ksenon

Poświata powstaje w wyniku łuku elektrycznego w atmosferze ksenonu. Widmo jest zbliżone do naturalnego promieniowania słonecznego (około 4000 K). Po dodaniu niektórych dodatków do ksenonu uzyskuje się inne temperatury barwowe: 5000 i 6000 K. Lampy ksenonowe są stosowane w reflektorach samochodowych, filmach i fotografii (ze względu na wysokie oddawanie barw), w przyrządach optycznych, naukowych komorach testowych i instalacjach.

Samochodowe lampy ksenonowe

Rurkowe lampy ksenonowe

Odnosi się do lamp gazowych. Emisja światła następuje z powodu świecenia samego gazu podczas przepływu energii elektrycznej. Konstrukcja lamp gazowych jest prostsza niż lamp wyładowczych: tylko rurka z gazem obojętnym i dwie elektrody na końcach rurki.

W zależności od rodzaju gazu obojętnego, neony otrzymują różny blask.

Różne odcienie uzyskuje się przez zmieszanie gazów (czasami dodaje się zielono-niebieskie pary rtęci) lub przez nałożenie luminoforu na kolbę.

Wykorzystywane są głównie do celów dekoracyjnych i reklamy zewnętrznej.

LED (led)

Promieniowanie w lampach LED opiera się na zjawisku rekombinacji w dwóch różnych półprzewodnikach. Pierwsza jest zdominowana przez elektrony, podczas gdy druga jest zdominowana przez dodatnio naładowane jony. Gdy prąd przepływa między przewodnikami, elektrony i dziury łączą się ze sobą na styku materiałów. Rezultatem jest emisja światła. W zależności od materiałów półprzewodników długość fali światła i jego temperatura barwowa są różne.

Lampa LED składa się z diod LED, radiatora, sterownika, dyfuzora i podstawy. Radiator usuwa nadmiar ciepła z diod LED. Sterownik wyrównuje napięcie zasilania, zamienia prąd przemienny na prąd stały. W niedrogich żarówkach sterownik zastępuje się zasilaczem, który nie stabilizuje prądu. Dyfuzor nie jest dostępny we wszystkich modelach. Rozprowadza strumień świetlny w przestrzeni, zapobiega przedostawaniu się wilgoci i kurzu do środka. Czasami wewnątrz dyfuzor jest pokryty luminoforem.

Do pozytywnych aspektów źródeł światła LED należą:

  • oszczędzanie energii;
  • długa żywotność;
  • brak silnego ogrzewania podczas pracy;
  • szeroki zakres temperatur barwowych: od 2700 do 6500 K;
  • siła mechaniczna; możliwość pracy z uszkodzonym dyfuzorem;
  • dekoracyjny;
  • przyjazność dla środowiska.
  • wysoka cena;
  • migotanie (szczególnie w przypadku tanich modeli bez sterownika);
  • spadek jasności podczas pracy z powodu degradacji diod LED;
  • wysoki odsetek małżeństw;
  • strumień świetlny jest wąsko ukierunkowany.
READ
Jak są rozmieszczone i działają stateczniki elektroniczne do lamp fluorescencyjnych

Źródła światła LED znajdują zastosowanie niemal wszędzie: oświetlenie domowe (ogólne i punktowe), uliczne, dekoracyjne.

Praca z napięcia przemiennego (220) i stałego (4, 12 V). Wydawane są z różnymi cokołami: sztyrkowy i śruba.

Włókno

Rodzaj led, który wygląda jak żarówki.

Przeznaczony do użytku dekoracyjnego w otwartych lampach i żyrandolach. Żarnik zostaje zastąpiony żarnikiem LED. Nić wykonana jest ze szkła (szafir), na które nałożono 28 diod LED (niebieskich lub zmieszanych z czerwonym). Od góry nitka pokryta jest warstwą luminoforu tworzącego białe światło (do 4500 K). Sterownik w tym przypadku znajduje się w bazie.

Żarowe źródła światła są dostępne w małej mocy: od 4 do 8 watów. Z reguły jeden wątek odpowiada 1 watowi.

rodzaj kukurydzy

„Kukurydza” nazywana jest lampą LED, na której diody LED są ułożone w okrąg. Świeci we wszystkich kierunkach przy 360⁰. Często „kukurydza” nie ma dyfuzora.

Te lampy świecą jasno we wszystkich kierunkach. Znajdują zastosowanie tam, gdzie potrzebne jest jasne, ekonomiczne oświetlenie. Lepiej jest używać w pomieszczeniach, ponieważ nie ma dyfuzora. Ale „kukurydza” jest również produkowana do użytku na zewnątrz w celu zastąpienia lamp wyładowczych.

Lampy energooszczędne. Należą do nich źródła światła, które przy takim samym strumieniu świetlnym jak żarówka mają mniejszą moc. Do użytku domowego kompaktowe lampy fluorescencyjne i LED można nazwać energooszczędnymi.

Dla porównania można wziąć różne rodzaje lamp oświetleniowych o równym strumieniu świetlnym 1200 lm.

Z tabeli wynika, że ​​moc świetlówek kompaktowych i ledów jest znacznie mniejsza niż lamp żarowych. To prawda, że ​​lampy energooszczędne są znacznie droższe. Jednak już po 1-1,5 roku eksploatacji osiągane są oszczędności na rachunkach za prąd. Zwłaszcza jeśli wymieniasz mocne żarówki (ponad 60 W) i wymieniasz je w tych pomieszczeniach, w których światło jest stale włączone. W piwnicy lampa energooszczędna sama się nie zwróci.

lampy na podczerwień

Jest bardziej źródłem ciepła niż światła. Ich konstrukcja oparta jest na lampie żarowej. Jedynie spirala nie nagrzewa się do temperatury światła widzialnego. Promieniowanie znajduje się w niewidzialnym zakresie podczerwieni. Dlatego lampa emituje więcej ciepła.

Lampy są dostarczane z żarówkami szklanymi i ceramicznymi. Stosowane są do ogrzewania pomieszczeń, szklarni, terrariów, akwariów, w medycynie. Cechą ogrzewania jest to, że nie powietrze jest ogrzewane, ale sam obiekt (osoba lub kurczak). Dlatego takie lampy nadają się do ogrzewania terenów zewnętrznych.

READ
Uziemione gniazdo: instalacja, podłączenie i weryfikacja

Lampy naftowe

Źródło światła oparte na spalaniu nafty. Do pojemnika wlewa się naftę. Poprzez knot unosi się do strefy spalania, gdzie pali się dając światło. W innym projekcie, w pobliżu pieca, zamiast knota zastosowano rurkę ciśnieniową, którą tworzy ręczna pompka.

Były używane przed powszechnym wykorzystaniem energii elektrycznej w XIX i na początku XX wieku. Dziś są wykorzystywane przez turystów tam, gdzie nie ma prądu, do celów dekoracyjnych.

Lampy kwarcowe

Są to lampy wyładowcze z niskiego szkła z bańką ze szkła kwarcowego. Wewnątrz znajduje się mieszanina gazu obojętnego i rtęci. Opary rtęci podczas przechodzenia wyładowania elektrycznego dają promieniowanie ultrafioletowe. Przepuszcza je szkło kwarcowe.

Dzięki promieniowaniu ultrafioletowemu o określonej długości fali wirusy i bakterie są neutralizowane. Dlatego lampy kwarcowe są aktywnie wykorzystywane do dezynfekcji pomieszczeń, narzędzi, wody. Są również używane do napromieniania młodych zwierząt na fermach drobiu i dzieci, aby zapobiec krzywicy.

Odmiany lamp kwarcowych obejmują ultrafioletowe i bakteriobójcze. Różnią się nieznacznie konstrukcją, przeznaczeniem i warunkami pracy.

Wybór odpowiedniego źródła światła

Wybierając lampy do oświetlenia, kieruj się warunkami pracy, powierzchnią i przeznaczeniem pomieszczenia (lub otwartej przestrzeni).

Lampy wyładowcze nie są używane do oświetlenia domu. Stopniowo wymierają z powodu obecności w składzie rtęci. Lampy sodowe do oświetlenia ulicznego są często zastępowane diodami LED.

Do oświetlenia domowego najlepiej nadają się lampy żarowe, halogenowe, fluorescencyjne i LED. Lampy żarowe mogą być używane do oświetlania pomieszczeń, w których światło rzadko się pali i stopniowo. Są również niezbędne do oświetlania łaźni parowych (w nich diody i świetlówki kompaktowe nie wytrzymają wysokich temperatur). W przypadku łaźni parowej odpowiedni jest również „halogen”.

Źródła światła LED nadają się do pomieszczeń stale oświetlonych. Zwróć przy tym uwagę na temperaturę barwową: do pomieszczeń wypoczynkowych – ciepłe kolory, do pomieszczeń roboczych – neutralne lub zimne.

Nie należy używać świetlówek kompaktowych w upale iw temperaturach poniżej 5⁰С.

Taśmy LED, elastyczne neony nadają się do oświetlenia dekoracyjnego i reklamy.

Oświetlenie punktowe można łatwo zorganizować za pomocą spotów z „halogenami” lub led.

Przy oświetlaniu wilgotnych pomieszczeń (piwnica, piwnica) lepiej stosować oświetlenie niskonapięciowe.

Wnioski i przydatne wideo

Wybór oprawy oświetleniowej to ciekawe i ważne zadanie. Mamy nadzieję, że nasz artykuł pomógł Ci zrozumieć problem.

Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: