Опубликовано

Электрические лампы для освещения их виды и характеристики

Электрические лампы для освещения
Электрическая лампа освещения - искусственный источник света, создающий оптическое излучение при пропускании через излучатель электрического тока. В зависимости от метода получения оптического излучения лампы делятся на:
  • Лампы накаливания;
  • Светодиодные лампы;
  • Газоразрядные лампы;
  • Дуговые лампы.

Электрические лампы для освещения

Лампы накаливания

В конце 19 века изобретение лампы накаливания стало революцией в освещении. По сей день данный вид лампы остается самым распространенным источником света в разных помещениях. Колба защищает тело накала от воздействия атмосферных газов. Форма колбы лампы накаливания может быть различной, одни из самых распространенных это грушеобразная и свеча. Размеры колбы определяются скоростью осаждения материала тела накала. Виды цоколя типа EТакже различными могут быть цоколи ламп. У ламп бытового применения наиболее распространены цоколи Эдисона E14 (миньон), E27 и E40. Число обозначает наружный диаметр в мм. Также встречаются цоколи без резьбы, удержание лампы в патроне происходит за счёт трения или нерезьбовыми сопряжением например, байонетным — британский бытовой стандарт, а также бесцокольные лампы, часто применяемые в автомобилях. Лампы накаливания делятся на:
  • Вакуумные;
  • Аргоновые (азот-аргоновые);
  • Криптоновые;
  • Ксенон-галогенные;
Несмотря на то, что световой поток матированных ламп меньше (при незначительной матировке - на 3%, у молочных – на 30%), они пользуются популярностью, и главным образом из-за более рассеянного света, который приятен для зрительного восприятия. Но данные лампы имеют существенный недостаток, из-за чего все чаще их заменяют на другие виды ламп. Недостаток этого источника света – низкая светоотдача. 95% производимой лампой накаливания энергии преобразуется в тепло и только 5% — в свет. Кроме того, срок эксплуатации такой лампы в среднем составляет не более 1000 часов.

Люминесцентные лампы освещения

Люминесцентная лампа — газоразрядный источник света, в котором электрический разряд в парах ртути создаёт ультрафиолетовое излучение, которое преобразуется в видимый свет с помощью люминофора — например, смеси галофосфата кальция с другими элементами. С появлением компактных люминесцентных ламп с электронными балластами, которые можно включать в патроны E27 и E14 вместо ламп накаливания, люминесцентные лампы завоёвывают популярность и в быту. Популярность люминесцентных ламп обусловлена их преимуществами над лампами накаливания, значительно большая светоотдача, люминесцентная лампа 20 Вт даёт освещённость как лампа накаливания на 100 Вт. Лампы данного вида дают мягкий, рассеянный свет различных оттенков. Длительный срок службы от 2000 до 20000 часов в отличие от 1000 у ламп накаливания, при условии обеспечения достаточного качества электропитания, балласта и соблюдения ограничений по числу включений и выключений. К недостаткам относят Люминесцентные лампы не рекомендуется применять в местах общего пользования с автоматическими включателями с датчиками движения. Химически опасны, так как содержат ртуть в количестве от 2,3 мг до 1 г. Неравномерный, линейчатый спектр, неприятный для глаз и вызывающий искажения цвета освещённых предметов, хотя существуют лампы с люминофором спектра, близкого к сплошному, но имеющие меньшую светоотдачу. Со временем происходит деградация люминофора, что приводит к изменению спектра, а также уменьшению светоотдачи и как следствие понижению КПД лампы. Наличие дополнительного приспособления для пуска лампы — пускорегулирующего аппарата, громоздкий шумный дроссель с ненадёжным стартером или же дорогой ЭПРА. Существуют и другие недостатки. Люминесцентные лампы освещения Также люминесцентные лампы по окончанию эксплуатации должны быть утилизированы специальным образом, так как могут нанести вред окружающей среде.
Основные типы цоколей светодиодных и люминесцентных ламп освещения
Основные типы цоколей светодиодных и люминесцентных ламп освещения

Галогенные лампы

Галогенные лампы — новое улучшенное поколение ламп накаливания. Как и свои предшественники, они излучают тепло. Свет образуется при помощи спирали из жаропрочного вольфрама. Она находится в колбе, заполненной инертным газом.  При прохождении электрического тока спираль накаляется, вырабатывая тепловую и световую энергию. По сравнению с лампами накаливания, спираль галогенной лампы нагревается до более высокой температуры, таким образом, света выделяется больше. Галогенные лампы Галогенные лампы — компактные, низковольтные более долговечные и экономные в сравнении с традиционной лампой накаливания. Спектр их излучения ближе к спектру белого света, чем у ламп накаливания. Но и они имеют свои недостатки. Такие лампы очень сильно нагреваются: до 500°С. Потому при их установке нужно соблюдать правила противопожарной безопасности. Среди минусов галогенных ламп — их высокая чувствительность к перепадам напряжения в сети. Их нужно включать через стабилизатор напряжения и не дотрагиваться голыми руками — колба испачкается и может неожиданно взорваться при включении света. Лампы данного вида почти на 100% ярче обычных ламп накаливания. Они имеют разную форму и виды, в зависимости от этого свет может быть рассеянным или представлять концентрированный пучок. Благодаря такому разнообразию галогенные лампы освещения, дающие насыщенные красивые оттенки, довольно часто применяются в дизайнерских решениях как для общего освещения, так и для детальной подсветки и выделения определенных участков пространства.

Светодиодные лампы освещения

Светодиодные лампы освещения в качестве источника света используют светодиоды, применяются для бытового, промышленного и уличного освещения. Светодиодная лампа — осветительный прибор, устанавливаемый в существующий светильник, изначально предназначенный как для установки сменных светодиодных ламп, так и для установки ламп другого типа — люминесцентных, накаливания, галогенных, возможно, с некоторой доработкой. В настоящее время выпускаются светодиодные лампы практически под все существующие типы цоколей. Лампы выпускаются мощностью до 40 Вт и предназначены для установки в бытовые осветительные устройства — настольные светильники, потолочные светильники, бра — как быстрая замена менее экономичных традиционных ламп без изменения дизайна и конструкции. Производители, кроме напряжения питания, потребляемой мощности и типа цоколя, указывают оттенок белого света Светодиодная лампа является одним из самых экологически чистых источников света. Принцип свечения светодиодов позволяет применять в производстве и работе самой лампы безопасные компоненты. Светодиодные лампы не используют веществ, содержащих ртуть, поэтому они не представляют опасности в случае выхода из строя или повреждения колбы. Разновидности ламп в зависимости от формы колбы и типа цоколя Преимущество светодиодного светильника по сравнению с лампами накаливания — низкое энергопотребление, заявленный долгий срок службы от 30000 до 50000 и более часов, простота установки, более низкая температура корпуса по сравнению с лампой накаливания, имеющей сравнимую яркость, высокая механическая прочность, зачастую — небольшие габариты. Основной недостаток — высокая цена, но она компенсируются экономией электроэнергии, экономией на обслуживании за счет большего срока службы, что особенно актуально для уличного освещения. В светодиодных лампах со временем происходит падение яркости из-за выгорания светодиодов. Падение яркости регламентируется нормативными актами.
Опубликовано

Применение светодиодов в освещении.

Светодиод LED COB
Светодиодные технологии освещения благодаря эффективному расходу электроэнергии и простоте конструкции нашли широкое применение в светильниках, прожекторах, светодиодных лентах, декоративной светотехнике и особенно в компактных осветительных приборах — ручных фонариках. Их световая мощность доходит до 5000 лм. Светодиодные осветительные приборы подразделяются на уличные и интерьерные. Сегодня их применяют для подсветки зданий, автомобилей, улиц и рекламных конструкций, фонтанов, тоннелей и мостов. Данное освещение используют для подсветки производственных и офисных помещений, домашнего интерьера и мебели.

Светодиодное освещение жилых зданий и помещений.

Главные требования предъявляемые к освещению жилого пространства - экономичность и безопасность. Поэтому светодиодное освещение активно сменяет другие виды освещения в быту. Надёжность светодиодных источников света позволяет реже проводить замену и обслуживание их в труднодоступных местах. Светодиодное освещение применяется в светотехнике для создания дизайнерского освещения в специальных современных дизайн-проектах. Декоративная светодиодная подсветка в основном применяется для праздничной иллюминации. Используется как новогоднее украшение — светодиодная гирлянда. В период зимних праздников их можно увидеть на улицах городов, они украшают деревья, фасады зданий и другие уличные объекты.

Светодиодное освещение гостиниц, ресторанов, кафе, баров.

Светодиодное освещение кафе баров ресторанов Светодиодное освещение в этих сферах, помимо достижения энергоэффективности, позволит создать ощущение комфорта и уюта гостей, а также неповторимый образ конкретного заведения. Особо значимые возможности светодиодного освещения, реализовать которые с использованием других источников света, весьма затруднительно – это полная безвредность для окружающей среды, многократное включение–выключение, регулировка яркости, динамичное изменение цвета, низкое тепловыделение, высокая степень пожарной безопасности и др. Светодиодное освещение театральных и концертных залов, киностудий, клубов и дискотек. Светодиодное освещение театров музеев Все сказанное выше относительно освещения гостиниц, ресторанов и кафе, в полной мере относится и к данной сфере учреждений культуры, досуговых и зрелищно-развлекательных заведений. В тоже время, для освещения театральных, концертных залов особое значение приобретают такие возможности и характеристики светодиодного оборудования как программируемое управление силой света и изменением цвета без применения светофильтров, направленность светового потока, отсутствие эффекта мерцания - особенно важно для киносъемок.

Светодиодное освещение в сфере ЖКХ.

Светодиодные светильники для ЖКХ предназначены для освещения общественных и хозяйственно-бытовых мест, таких как этажы подъездов, подвалы и чердаки, подсобки и коридоры. Помещения общего назначения и придомовые территории имеют невысокие требования к освещенности, но более высокие требованиями к вандалоустойчивости, экономичности, электро- и пожаробезопасности. Лучшим выбором для данных требований будут специальные светильники для ЖКХ со светодиодным источником света.

Промышленное освещение.

Промышленное светодиодное освещениеЭто внутреннее освещение производственных и складских помещений, а также открытых производственных площадок, железнодорожных станций, карьеров, территорий и дорог нефтебаз, складских комплексов и т.п. К оборудованию для промышленного освещения предъявляются особые требования: защита от проникновения пыли и влаги, повышенный запас прочности, взрывозащищенность и др. Современные светодиодные светильники в полной мере отвечают этим требованиям и способны обеспечить качественное экономичное освещение на промышленных объектах.

Уличное светодиодное освещение.

Уличное светодиодное освещение Применение светодиодных светильников для освещения автомобильных дорог и улиц, пешеходных зон и дворов, площадей, парковых территорий и т.п. даст не только большую экономию электроэнергии, но повысит качество освещения и улучшит видимость по сравнению с такими источниками света как ДнаТ и др. Переход на светодиодное уличное освещение является одним из факторов, позволяющих достичь существенного снижения энергодефицита, причем не только в крупных городах, но и в небольших населенных пунктах.

Наружное и внутреннее рекламное освещение.

В этой сфере светодиодные технологии получили очень широкое распространение. Малое потребление электроэнергии светодиодными модулями, лентами, трубками и т.п. делает рекламу яркой, красочной, динамичной, эффектной, привлекающей внимание, запоминающейся и, что очень важно, самой экономичной, компактной и безопасной по сравнению с другими источниками искусственного света.

Светосигнальное и взрывозащищенное светодиодное освещение.

Взрывобезопастное светодиодное освещение Это различные светосигнальные устройства, заградительные и аэронавигационные огни, сигнальные огни для высотных сооружений и т.п. Особо в данной группе светодиодного оборудования выделяются как переносные аккумуляторные фонари или прожектора, так и стационарные осветительные приборы во взрывозащищенном исполнении, предназначенные для эксплуатации в потенциально взрывоопасных зонах, а также в зонах с повышенным содержанием влаги и пыли. Данное оборудование может использоваться на шахтах в горнодобывающей промышленности, в нефте- и газодобывающей промышленности, а также на нефте- и газоперерабатывающих производствах и хранилищах, на химических заводах, на транспорте, в черной и цветной металлургии, в пищевой промышленности, на электростанциях и других объектах с повышенным уровнем опасности, в различных подразделениях вооруженных сил. По степени безопасности, безотказности, экономичности и с учетом светотехнических характеристик, светодиодное осветительное оборудование в данной сфере нашло очень широкое применение.

Светодиодное освещение музейных и выставочных экспонатов, экспозиций и панорам.

Помимо экономичности, безопасности, неограниченных возможностей дизайнерской акцентной подсветки, особые требования предъявляются к отсутствию нагрева в месте свечения, отсутствию ультрафиолетового и инфракрасного излучений. Поскольку светодиодное освещение практически полностью исключает ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, а также обладает более низким уровнем теплогенерации, очень хорошо подходит для организации освещения различных экспонатов. Благодаря более лучшим характеристикам, светодиодного освещения, по сравнению с другими видами искусственного освещения, оно получило повсеместное распространение в разных сферах деятельности человека. На данный момент характеристики и качество светодиодного освещения ведущие производители продолжают улучшать, снижая при этом стоимость готового изделия.
Опубликовано

Преимущества и недостатки светодиодного освещения.

светодиодное освещение led
Светодиод LED COB Светодиодное освещение — одно из перспективных направлений искусственного освещения, основанное на использовании светодиодов в качестве источника света. Светодиод (СД, СИД; англ. light-emitting diode, LED) — это полупроводниковый прибор, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении. Светодиод состоит из полупроводникового кристалла (чипа) на подложке, корпуса с контактными выводами и оптической системы. Развитие светодиодного освещения непосредственно связано с достижениями в технологии белых светодиодов. Разработка сверхъярких светодиодов дала толчок бурному развитию светодиодного освещения. Давайте рассмотрим какие плюсы и минусы светодиодного освещения. Светодиодное освещение плюсы

Преимущества светодиодного освещения.

В сравнении с обычными лампами накаливания, а также люминесцентными лампами светодиодные источники света обладают многими преимуществами:
  • Экономично используют энергию по сравнению с предшествующими поколениями электрических источников света — дуговыми, накальными и газоразрядными лампами. Так, световая отдача светодиодных систем уличного освещения с резонансным источником питания достигает 120 люмен на ватт, что сравнимо с отдачей люминесцентных ламп — 60—100 люмен на ватт. Для сравнения, световая отдача ламп накаливания, включая галогенные, составляет 10—24 люмен на ватт.
  • При хорошей компоновке и отладке схемы источника питания, применении качественных компонентов и обеспечении надлежащего теплового режима срок службы светодиодных систем освещения при сохранении приемлемых для общего освещения показателей может достигнуть 36—72 тысяч часов, что в среднем в 50 раз больше по сравнению с номинальным сроком службы ламп накаливания общего назначения и в 4—16 раз больше, чем у большинства люминесцентных ламп. Производители светодиодов из-за постоянного обновления и совершенствования продукции не имеют возможности проводить тестирование в реальном времени и указывают прогнозируемый срок службы, используя специальные методики, такие как TM-21 и IESNA LM-80. Большой срок службы в некоторых применениях играет решающую роль. Так, экономия на обслуживании и замене ламп в уличных светильниках зачастую превышает экономию на электроэнергии.
  • Возможность получать различные спектральные характеристики без применения светофильтров (как в случае с лампами накаливания).
  • Направленное излучение без применения рефлектора, возможность изменения угла излучения при помощи линз (линзы для ламп накаливания при сравнимом световом потоке имеют большие габариты и стоимость).
  • Отсутствие инерционности при включении и выключении, что важно для светодинамических установок.
  • Возможность диммирования по сравнению с большинством типов люминесцентных ламп.
  • Безопасность использования.
  • Малые размеры и, как следствие, меньшее, по сравнению с люминесцентной лампой, количество люминофора, содержащего редкоземельные материалы.
  • Высокая прочность.
  • Отсутствие в составе соединений ртути (в отличие от газоразрядных люминесцентных ламп и других приборов), что исключает отравление ртутью при эксплуатации и утилизации.
  • Практически полное отсутствие ультрафиолетового и инфракрасного излучения.
  • Более низкая температура тела накала.
  • Устойчивость к вандализму.
Несмотря на большое количество плюсов, светодиодное освещение не лишено минусов. Проверить светодиодная лампа мерцает

Недостатки светодиодного освещения.

  • Высокие требования к качеству теплоотвода, поскольку температура оказывает решающее влияние на надежность. Мощные осветительные светодиоды требуют наличия внешнего радиатора для охлаждения, потому что имеют неблагоприятное соотношение своих размеров к выделяемой тепловой мощности и не могут без специального теплоотвода рассеять столько тепла, сколько выделяют. Так, для рассеивания 5 Вт тепловой мощности, выделяемой полупроводниковым прибором с возможностью работы при температуре окружающей среды до +40 °C, потребуется радиатор площадью 100 см2. Необходимость использования радиатора удорожает готовое изделие и затрудняет конструирование светодиодных ламп свыше 15 Вт, совместимых с типоразмером цоколя и габаритами ламп накаливания общего назначения.
  • Невозможность работы при высоких (более +100 °C) температурах окружающей среды (сауны, духовые шкафы, микроволновые печи и т. п.)
  • Напряжение питания светодиода значительно меньше напряжения питания обычных ламп накаливания. Для питания одиночного светодиода от сети необходим преобразователь питания постоянного тока, что дополнительно увеличивает объём светильника, а его наличие дополнительно снижает общую надёжность и требует дополнительной защиты. Последовательное включение нескольких светодиодов в некоторых схемах светильников снижает общую надёжность устройства, поскольку выход из строя одного светодиода приводит к отключению всей цепочки.
  • Относительно высокая цена. Впрочем, на начало 2011 года в продаже уже появились светодиодные лампы по ценам (за люмен), конкурентоспособным с компактными люминесцентными лампами.
  • Дешёвые массовые светодиоды имеют световую отдачу 80—110 лм/Вт, что по экономичности ниже современных натриевых ламп[9]. В связи с чем, несмотря на активное внедрение светодиодных бюджетных светильников в различные производственные и коммунальные сферы бытового обслуживания, в настоящее время для освещения улиц и дворовых территорий одними из самых энергоэффективных и надёжных источников света являются светильники типа ДНаТ (Светоотдача натриевых ламп высокого давления достигает 150 люмен/ватт, низкого давления — до 200 люмен/ватт).
  • Спектр светодиодной лампы отличается от солнечного, поэтому приходится идти на компромисс между световой мощностью и качеством. Вместе с тем, он зачастую, при правильно подобранных люминофорах лучше по сравнению с люминесцентными лампами.
  • Несмотря на лёгкость регулировки яркости светодиода изменением питающего его постоянного напряжения, большинство светодиодных ламп, предназначенных для сетевого напряжения, не работают через диммер для ламп накаливания. Причина в конструкции встроенного в лампу вторичного источника питания. Однако, существуют диммируемые светодиодные лампы, допускающие включение в сеть совместно с диммером для ламп накаливания. Стоимость подобных ламп обычно дороже на 10—30 %, а яркость при вращении регулятора диммера регулируется скачкообразно от 20 % до номинальной. Такого недостатка лишены диммеры, специально предназначенные для управления соответствующими светодиодными лампами.
  • Дешёвые лампы, подключаемые в сеть 220 В, мерцают (пульсации светового потока) с частотой 100 Гц, что может отрицательно влиять на зрение. Проверку светодиодной лампы на предмет мерцания возможно осуществить посмотрев на излучаемый свет лампы через видеокамеру смартфона. Объектив камеры необходимо располагать в непосредственной близости от источника света. Светодиодные лампы, которые мерцают можно установить в туалете, кладовке, подсобных помещениях - это идеальные места для недорогих светодиодных ламп.
  • Применяемая в светодиодном освещении синяя компонента спектра негативно сказывается на функционирование пищевых цепей фауны и привлекают беспозвоночных из сельской местности в города. Светодиодное освещение улиц из-за синего спектра может негативно влиять на зрение и вызывать усталость глаз и повреждение сетчатки.
Взвесив все за и против светодиодного освещения, можно заключить, что на данный момент это лучшее решение, свидетельством чего является все более активная замена освещения на светодиодное во всем мире. Предлагаем ознакомиться с фотографиями до и после применения светодиодов в освещении. Светодиодное освещение до и после До и после применения светодиодного освещения Сравнение светодиодного освещения Сравнить светодиодное освещение