Lampa żarowa: rodzaje, cechy (zalety i wady)

Lampy żarowe: rodzaje, specyfikacje, jak wybrać właściwą

Pomimo całej listy niedociągnięć zidentyfikowanych w porównaniu z innymi źródłami sztucznego światła, żarówki pozostają poszukiwane zarówno w sferze domowej, jak iw sektorach przemysłowych.

Tanie i łatwe w obsłudze urządzenia nie chcą rezygnować ze swoich pozycji, choć na rynku pojawiła się ogromna ilość bardziej ekonomicznych i „trwałych” zamienników – np. lamp LED.

Jaki jest główny sekret ich sukcesu i dlaczego wciąż są popularne? Zagadnienia te rozważymy w naszym artykule, odnosząc się do charakterystyki technicznej żarówek konwencjonalnych, ich głównych typów. Rozważymy również zalety i wady oraz udzielimy zaleceń dotyczących wyboru tradycyjnej żarówki.

Urządzenie do lamp żarowych

Do niedawna wszędzie używano lamp żarowych (LN), a teraz nadal są kupowane – mogą pracować zarówno „na pełną moc”, jasno oświetlając pomieszczenie, jak i zmniejszać jasność ściemniaczem. Ze względu na powszechność tradycyjnych żarówek wśród ludności, wiele osób zna ich cechy konstrukcyjne.

Co więcej, często musieli się „zapoznać” z powodu awarii źródła światła: wypalił się żarnik wolframowy, pękło szkło lub żarówka wyleciała z podstawy.

Niektórzy producenci zastosowali bardziej niezawodne i sprawdzone materiały i tak odpowiedzialnie podeszli do produkcji żarówek, że ich produkty działają już kilkadziesiąt lat. Ale to raczej wyjątek niż reguła – dziś nie ma gwarancji na długą żywotność.

Schemat żarówki żarowej

Schematyczne przedstawienie lampy przedstawiające główne szczegóły. Konstrukcja sztucznego źródła światła niewiele się zmieniła od czasu wynalazku, poprawiono jedynie materiały i skład gazu wypełniającego kolbę.

Głównym elementem aktywnym jest tzw. korpus żarnika, mocowany na uchwytach i mocowany do elektrod. W momencie podłączenia prądu przepływa przez niego napięcie, które powoduje zarówno nagrzewanie, jak i żarzenie. Aby promieniowanie stało się widoczne, temperatura ogrzewania musi osiągnąć 570°C.

Wolfram uznawany jest za najbardziej odporny metal na wysokie temperatury. Po podgrzaniu do 3422 ° C zaczyna się topić. Aby zmaksymalizować obszar promieniowania, ale zmniejszyć objętość korpusu żarnika wewnątrz szklanej bańki, jest on skręcony w spiralę.

Przytulne żółte oświetlenie

Zwykłe wygodne światło żółtego odcienia, które tworzy przytulność w domu i jest wizualnie „ciepłe”, pojawia się, gdy nić jest podgrzewana do 2830-2850 ° C

Aby chronić wolfram przed procesem utleniania charakterystycznym dla metali, powietrze jest wypompowywane z kolby i zastępowane próżnią lub gazem (krypton, argon itp.). Technologia napełniania próżniowego jest przestarzała, w przypadku lamp domowych najczęściej stosuje się mieszaninę azotu i argonu lub kryptonu.

W wyniku testów ujawniono minimalny czas palenia lampy – 1 tys. godzin. Jednak biorąc pod uwagę przypadkowe powody, które powodują wcześniejsze wyłączenie urządzeń, zakłada się, że normy mają zastosowanie tylko do 50% produktów z każdej partii. Czas pracy drugiej połowy może być dłuższy lub krótszy – w zależności od warunków użytkowania.

Rodzaje i cechy wykorzystania LN

Cechy jakościowe i oznakowanie żarówek wolframowych są regulowane GOST R 52712-2007. W zależności od rodzaju napełnienia kolby urządzenia LN dzielą się na odmiany próżniowe i wypełnione gazem.

Te pierwsze służą mniej z powodu nieuchronnego parowania włókna wolframowego. Dodatkowo opary wolframu osadzają się na szklanej bańce źródła podciśnienia, co znacznie zmniejsza przezroczystość i zdolność szkła do przepuszczania światła. Są produkowane z monospiralą, w oznaczeniu nomenklatury przypisuje się im literę В.

READ
Schemat połączeń żyrandola na przełączniku dwubiegunowym: zasady

W urządzeniach wypełnionych gazem wady żarówek próżniowych są zminimalizowane. Gaz ogranicza proces parowania i zapobiega osadzaniu się wolframu na ściankach kolby. Gatunki monospiralne wypełnione gazem są oznaczone literą Г, oraz żarówki z podwójną spiralą, tj. bispiralna, oznaczona literą Б. Jeśli odmiana bispiralna ma nomenklaturę Pne, co oznacza, że ​​do jego wypełnienia użyto kryptonu.

W żarówkach halogenowych GLN do wypełniacza bańki szklanej dodaje się brom lub jod, dzięki czemu odparowujące atomy wolframu po odparowaniu wracają z powrotem do żarnika. Halogeny produkowane są w dwóch formatach: w postaci rurek kwarcowych z długą spiralą lub w wersji kapsułowej z kompaktowym elementem roboczym.

W normach państwowych podział na grupy następuje w zależności od zakresu, ale wpływa to również na inne cechy. Załóżmy, że na tym samym poziomie rozważane są „miniatury elektryczne LN” (LN mn) i „Lustro podczerwone LN” (ZK – urządzenia o skupionym rozsyle światła, ZD – ze średnią) – jak widać, do wyznaczenia kategorii wybrano różne kryteria.

Istnieją grupy, które można przypisać do najpopularniejszych:

  • ogólny cel;
  • do pojazdów;
  • reflektory;
  • miniatura itp.

Rozważ zakres i cechy różnych kategorii, które w niektórych przypadkach mogą się pokrywać.

Parametry techniczne urządzeń grupy reguluje GOST 2239-79. Jest to największa kategoria obejmująca urządzenia do użytku domowego i przemysłowego, do użytku wewnątrz i na zewnątrz. Moc – od 15W do 1000W. Są monospiralne i bispiralne, próżniowe i wypełnione gazem

Wydanie opraw oświetleniowych było wcześniej regulowane przez GOST 1182-77. Moc lamp jest ograniczona, minimalny wskaźnik to 15 W, maksymalny to 60 W. Zgodnie z wymogami bezpieczeństwa napięcie jest również ograniczone i wynosi 12 V w pomieszczeniach o szczególnie niebezpiecznych warunkach, 36 V w zwykłych pomieszczeniach

Kategoria obejmuje cztery podsekcje, podział odbywa się według rodzajów transportu: morski, drogowy, lotniczy, kolejowy. Cechy każdego typu charakteryzują się wytrzymałością mechaniczną, mocą, napięciem w sieci. Reflektory mają specjalną konstrukcję – zamiast tradycyjnej podstawy montuje się styki w postaci śrubek lub lameli

Cechą źródeł światła jest lokalizacja żarnika, która pozwala osiągnąć maksymalną jasność i określony kierunek. Do tej grupy należą projektory do sprzętu kinematograficznego, latarnie do latarni morskich oraz lampy do szperaczy ogólnego zastosowania. Niektóre lampy z tej kategorii zaliczane są do grupy urządzeń do transportu – np. reflektory do pociągów kolejowych

Duża grupa urządzeń z ultracienkim żarnikiem wolframowym, pracującym przy niskim napięciu. Miniaturowe urządzenia są poszukiwane w samolotach, sprzęcie medycznym i produktach elektronicznych. Często używany jako wskaźniki. Podstawy kołkowe i gwintowane mają niestandardowe, małe wymiary

Lampy na podczerwień z powłoką lustrzaną, porównywalne w zakresie do reflektorów. Mają przedłużoną żywotność – do 5 tysięcy godzin.Moc – 40-1000 W, napięcie – od 127 do 220 V. Kolby są przezroczyste lub czerwone, w zależności od wymaganego promieniowania. Istnieją dwa podgatunki lamp – skupiony i szeroki rozsył światła

READ
UPS do telewizora: 12 najlepszych modeli UPS cennych wskazówek przed zakupem

Lampy halogenowe są pod każdym względem lepsze od konwencjonalnych odpowiedników i mają ponad 150 pozycji nazewnictwa. Służą około 2 razy dłużej niż zwykłe „żarówki Iljicza”, przy tej samej mocy mają większą moc świetlną i mniejsze wymiary. Stosowane są do stosowania w pojazdach, w sprzęcie i reflektorach, do oświetlenia ogólnego

W grupie znajdują się urządzenia, których konstrukcje są znormalizowane, ale różnią się od tradycyjnych konstrukcji. Są to lampy do kopalń, sygnalizacja kolejowa, centralki telefoniczne. Jednym z podgatunków są lampy cylindryczne stosowane w różnych dziedzinach. Obejmuje to również odbłyśniki podczerwieni z aluminiowym odbłyśnikiem i matową powierzchnią zewnętrzną.

Lampa żarowa i jej cechy

Żarówka jest źródłem sztucznego światła, które podczas pracy generuje dużo ciepła. Wewnątrz znajduje się metalowa spirala, najczęściej wykonana z ogniotrwałego wolframu. Element ten umieszczany jest w kolbie wypełnionej gazem obojętnym, rzadziej próżniowym. Takie wypełnienie nie pozwala na utlenianie się metalu. Takie lampy są popularne ze względu na niską cenę.

Ścieżka Tworzenia

Historia tych lamp jest długa i drażliwa, w ich tworzeniu brał udział nie jeden twórca. Proces tworzenia można podzielić na następujące etapy:

  1. Wynalazek Lodygina. Rosyjski naukowiec wymyślił, jak zapalić pręt węglowy w szklanym naczyniu bez powietrza. Problem polegał na tym, że nić zaczęła się szybko wypalać. Nieco później to on zaproponował zastąpienie pręta węglowego wolframowym.
  2. Wkład Thomasa Edisona. Udało mu się stworzyć niedrogi i stosunkowo trwały model takiej lampy. Założył produkcję strumieniową, można było zrobić lampę w odpowiednich ilościach. Niemal całe życie ulepszał lampę, używając różnych materiałów, aby uzyskać jak najlepszy efekt.

Z biegiem czasu lampy zaczęły być wypełniane gazami obojętnymi, co znacznie wydłużyło żywotność.

żarówka

Niewiele się zmieniło od momentu powstania ↑

Zakres użytkowania

Jeszcze nie tak dawno lampy żarowe były obecne w różnych dziedzinach życia, w życiu codziennym iw przedsiębiorstwach. Wynika to z ich prostej instalacji, obsługi i konserwacji. Stosowany w następujących obszarach:

  • Uniwersalne zastosowanie do oświetlenia wewnętrznego i zewnętrznego w domach prywatnych, mieszkaniach, biurach.
  • Zastosowanie lokalne – do oświetlania miejsc pracy.
  • Istnieją również specjalne żarówki samochodowe.
  • Są instalowane w pociągach, na statkach i w samolotach.
  • Miniaturowe LN są używane w latarkach, wagach instrumentów.
  • Subminiaturowe w osobnych urządzeniach medycznych, panelach sterujących.
  • Są też przełączanie, latarnia morska, projekcja filmowa.

Ważny! Obecnie w wielu obszarach stosuje się ekonomiczne lampy, ale zainteresowanie konsumentów stosowaniem LN nie maleje.

Charakterystyka

Lampy żarowe mają następujące cechy:

  1. Rozpiętość mocy. Zależy od zakresu zastosowania, więc lampy od 25 do 150 watów są używane do celów domowych, dla innych – do 1000 watów.
  2. Nić jest podgrzewana do 2000-2800 stopni.
  3. Napięcie – 220-330 V.
  4. Wydajność świetlna – 9-19 Lm / 1W.
  5. Wymiary cokołu to E 14, E 27 i E 40, co odpowiada 14, 27 i 40 mm. Typ podstawy – gwintowany i szpilkowy. Te ostatnie mogą być jedno- lub dwupinowe.
  6. Zasób funkcjonowania to 1000 godzin w optymalnych warunkach.
  7. Podczas procesu spalania wydzielają dużo ciepła, są wrażliwe na częste przestoje.
  8. Za tę cenę są najbardziej przystępnymi cenowo lampami oferowanymi w sklepach.
  9. Średnia waga – 15g.
READ
Które oprawy do sufitów napinanych lepiej wybrać - ocena 2022

Zasada działania

Istotą działania wszystkich LN jest zastosowanie zasady ogrzewania substancji, gdy przepływa przez nią prąd. W takim przypadku temperatura żarnika wzrasta po zamknięciu obwodu elektrycznego. W rezultacie wyzwalany jest efekt elektromagnetycznego promieniowania cieplnego. Aby było to widoczne dla człowieka, temperatura ogrzewania musi przekraczać 570 ⁰C – to początek czerwonej poświaty.

Wewnątrz lampy żarówka jest podgrzewana do 2000–2800 ⁰С. Po podgrzaniu do takiej temperatury w powietrzu wolfram zamienia się w tlenek – tworzy się na nim biała powłoka, więc do kolby pompowane są obojętne gazy. Na początku rozwoju tej technologii oświetleniowej w żarówce powstała próżnia, obecnie jest to praktykowane tylko w przypadku produktów o minimalnej mocy. Gdy podstawa lampy jest wkręcona w gniazdo i obwód jest zamknięty, rozpoczyna się proces świecenia żarnika, który daje światło.

projekt

projekt

Konstrukcja lamp żarowych

Urządzenie wszystkich LN jest podobne, zawierają:

  1. Część robocza to żarnik z drutu wolframowego zwinięty w spiralę. Rezystancja właściwa tego metalu jest 3 razy większa niż miedzi. Stosowany jest wolfram, ponieważ jest on ogniotrwały, a przekrój włókna można maksymalnie zmniejszyć. Zwiększa to opór elektryczny. Spirala otrzymuje moc z elektrod.
  2. Spirala jest utrzymywana przez elementy molibdenu. Jest również ogniotrwały, ma niski współczynnik rozszerzalności cieplnej.
  3. Szklana kolba. Wewnątrz znajduje się gaz obojętny, który zapobiega wypalaniu się żarnika. Dlatego takie lampy nie są próżniowe, to gaz wytwarza ciśnienie wewnątrz bańki.
  4. Elektrody są połączone z elementami stykowymi podstawy za pomocą przewodów miedzianych.
  5. Cokół. Taki element znajduje się we wszystkich rozważanych żarówkach, z wyjątkiem specjalnych samochodowych. Nić na cokole i jej rozmiar mogą się różnić.

cokół

Najbardziej znane nam żarówki mają gwintowaną podstawę, ich rozmiary są znormalizowane. W przypadku modeli, które są używane w warunkach domowych, poszukiwane są E 14, E 27 i E 40. Rzadziej stosuje się je do takich źródeł światła bez gwintu, ale są powszechne w branży motoryzacyjnej.

Ciekawe! W Ameryce i Kanadzie stosuje się różne standardy podstawowe ze względu na różne napięcia sieciowe. Dla nich zwykłe rozmiary gwintów w mm to: 12, 17, 26 i 39. Odzwierciedlając rozmiar podstawy żarówki, litera E stoi przed liczbami, tak jak u nas.

Cokoły

Oprawki do lamp żarowych

cechowanie

Nietrudno zrozumieć oznakowanie żarówek, główne oznaczenia, które można znaleźć:

  • Specyfika projektu i właściwości. „B” oznacza bicoil argonowy LN, „C” wskazuje zawartość wewnątrz próżni, „G” wskazuje, że gaz jest pompowany do lampy, „BK” oznacza bicoil kryptonowy, „ML” wskazuje mleczny kolor kolby, „MT ” oznacza mat, „O” – opal.
  • Druga część oznaczenia powie o przeznaczeniu żarówki. “Zh” – kolej, “KM” – przełączanie, “SM” – do samolotów, “A” – do samochodów, “PZH” – lampa dużej mocy do zastosowania w reflektorach.
  • Kształt oznaczony jest następująco: „A” – klosz, „D” – dekoracyjny, „B” – skręcony.
  • Pierwsze cyfry to napięcie nominalne.
READ
Schemat instalacji elektrycznej w mieszkaniu: typowe schematy i programy do obliczeń

Wydajność i trwałość

Istotnymi wadami takich lamp są krótka żywotność i niska wydajność. Wydajność to stosunek mocy i promieniowania zauważalny dla osoby. Jak pamiętamy nić jest nagrzewana do 2700 K, w tym przypadku jej wydajność wynosi około 5%. Cała reszta energii, która nawiasem mówiąc jest całkowicie zamieniona na promieniowanie, przypada na niewidoczne dla człowieka widmo podczerwieni. Odbieramy to jako ciepło.

Teoretycznie możliwe jest zwiększenie wydajności do 20%, w tym celu konieczne jest zwiększenie temperatury żarnika do 3400 K, wynikowe światło w tym przypadku będzie 2 razy jaśniejsze, jednak żywotność zmniejszy się o 95 %.

Jeśli moc zostanie zmniejszona, okres działania lamp żarowych może wzrosnąć 5 lub więcej razy. Zmniejszenie napięcia w tym samym czasie zmniejsza wydajność, ale okaże się, że żarówka będzie używana 1000 razy dłużej. Efekt ten służy do stworzenia niezawodnego oświetlenia awaryjnego. Oczywiście jest to możliwe tylko wtedy, gdy nie ma krytycznych wymagań oświetleniowych.

Wypalić się

Proces wypalania lampy żarowej

Rodzaje lamp i ich przeznaczenie

Istnieje wiele lamp żarowych, które są klasyfikowane według ich przeznaczenia funkcjonalnego i cech konstrukcyjnych.

Ogólny, lokalny cel

Do 1970 roku nazywano je normalnym oświetleniem. Ta grupa jest największa wśród zwykłych LN. Wcześniej były z powodzeniem stosowane zarówno do oświetlenia ogólnego, jak i dekoracyjnego w domu, biurach i innych instytucjach. W tej chwili w wielu krajach, w tym w Rosji, ich wydanie jest ograniczone.

Jeśli chodzi o lampy lokalne, mają one taką samą konstrukcję jak lampy ogólne, ale są przeznaczone do obniżonego napięcia roboczego. Mogą być stosowane w ręcznych lampach przenośnych, do oświetlania obrabiarek, stołów warsztatowych itp.

Lampa

Lampa ogólnego przeznaczenia

Dekoracyjny

Ich główną cechą jest kręcona kolba, jej wymiary mogą być bardzo różne, podobnie jak umiejscowienie wewnątrz filamentu. Takie modele są dziś bardzo poszukiwane, ale nie pełnią roli oświetlenia tak bardzo, jak wystrój, zwłaszcza w projektach vintage lub retro. Wygląd takiej lampy jest bardzo oryginalny.

lampy dekoracyjne

Warianty wykonania lamp dekoracyjnych

Iluminacje

Ich kolba malowana jest na różne kolory, w zależności od przeznaczenia. Wygodny do wyposażenia instalacji oświetleniowych. Farbę nakłada się głównie do wnętrza puszki, w tym celu stosuje się pigmenty nieorganiczne. Znacznie rzadziej takie lampy są malowane na zewnątrz. Ich moc jest niewielka, waha się między 10-25 watów. Dopiero za pierwszym razem dają pożądany efekt, potem zmienia się ich kolor, traci jasność.

żarówka

Podświetlana lampa może mieć różną moc

Sygnał

Były używane w różnych urządzeniach oświetleniowych. W tej chwili lampy LED zastępują je z tej sfery.

lampka sygnalizacyjna

Wersja lampy sygnalizacyjnej

Lustrzane

Żarówka takiej lampy ma specyficzny kształt, wewnątrz pokryta jest cienką warstwą aluminium. Dzięki temu powstaje efekt lustra, jest też część przezroczysta. Głównym zadaniem takich lamp jest rozprowadzenie strumienia świetlnego w taki sposób, aby skoncentrować się w określonej strefie. Wygodne jest ich stosowanie w witrynach sklepowych, na parkietach handlowych. To właśnie te lampy służą do ogrzewania nowonarodzonych piskląt i innych zwierząt.

READ
8 inteligentnych przełączników do domu lub biura - Lifehacker

Żarówka

Lustrzana lampa żarowa

Transport

Ta grupa jest bardzo obszerna, stosowana w różnych pojazdach, do reflektorów lub innego oświetlenia. Wymagane dla:

  • Samochody.
  • Motocykle.
  • Traktory.
  • Samoloty i helikoptery.
  • Statki rzeczne i morskie.

Takie lampy mają wiele cech, między innymi:

  1. Wysoka wytrzymałość
  2. Odporny na wibracje.
  3. Specjalne cokoły, dzięki którym możliwa jest szybka wymiana uszkodzonej lampy.
  4. Przeznaczone są do zasilania z sieci elektrycznej pojazdu.

podwójna nić

Jest to podtyp specjalnej żarówki stosowanej w:

  • Samochody. Tak więc żarówki reflektorów mogą mieć 2 włókna. Jeden z nich idzie do mijania, drugi – do dalekiej wiązki. Podobnie jest z tylnymi światłami, tylko tutaj są osobne gwinty dla wymiarów i dla świateł hamowania.
  • Samoloty. W niektórych modelach w świetle lądowania i kołowania.
  • Sygnalizacja kolejowa. Tutaj lampy z podwójnym żarnikiem są elementem bezpieczeństwa i ubezpieczenia, jeśli jedna się wypali, to druga będzie mogła nadal dawać sygnał.

Ważny! Istnieją inne opcje lamp, na przykład te ze specjalnym widmem promieniowania, ogrzewaniem, projekcją i innymi. Ale dziś są aktywnie zastępowane przez inne rodzaje żarówek.

Podwójny LN

Samochodowa żarówka z podwójnym włóknem

Zalety i wady

Najpopularniejsze lampy na świecie mają zarówno zalety, jak i wiele wad, zwłaszcza wraz z rozwojem nowych technologii oświetleniowych. Warto zacząć od zalet, a konkretnie:

  • Przystępna cena. Jest to obecnie najbardziej budżetowa opcja. To prawda, że ​​dotyczy to tylko kosztów, ale nie rachunków za prąd.
  • Kompaktowe wymiary.
  • Praktycznie nie cierpią na spadki napięcia w sieci.
  • Nie wymaga czasu nagrzewania.
  • Podczas pracy na AC migotanie jest niewidoczne.
  • Elektroniczne ściemniacze mogą być używane do kontrolowania i oszczędzania zużycia energii.
  • Widmo jest doskonale odbierane przez ludzkie oko, jego typ jest ciągły.
  • Wysoki współczynnik oddawania barw.
  • Może być stosowany w dowolnej temperaturze, niezależnie od odmiany.
  • Duży rozrzut napięcia, od ułamków do setek woltów.
  • Nie wymagają specjalnej utylizacji, ponieważ nie zawierają w środku toksycznych składników. Oznacza to, że nie szkodzą ludziom i innym żywym istotom.
  • Nie są potrzebne żadne dodatkowe stateczniki, co jest dużym plusem w porównaniu z nowoczesnymi źródłami światła.
  • Podczas pracy nie buczą i nie powodują zakłóceń radiowych.
  • Niewrażliwa na polaryzację – nadal będzie działać.
  • Tworzą minimalny poziom promieniowania UV w porównaniu z innymi nowoczesnymi żarówkami.

Ograniczenia:

  1. Niska skuteczność świetlna i krótki czas pracy to największe wady żarówek.
  2. Zależność jakości strumienia świetlnego od napięcia.
  3. Wytwarzanie ogromnej ilości ciepła.
  4. Zużywaj dużo energii elektrycznej.
  5. Zagrożenie pożarowe. W zależności od mocy żarówki powierzchnia wokół niej nagrzewa się do +330 ⁰C.
  6. Istnieje ryzyko eksplozji lampy powodującej obrażenia.
  7. Kruchość.

Wniosek

Nowoczesne źródła światła aktywnie zastępują żarówki do ich użytku w życiu codziennym i innych obszarach. Ich produkcja spada, ale tradycyjne lampy nadal cieszą się popularnością wśród wielu konsumentów.

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: :???: :?: :!: