Освещение по праву считается одним из наиболее важных элементов любого современного помещения. Кроме основного назначения, осветительные приборы выполняют декоративную функцию в составе других элементов интерьера. Поэтому для того чтобы правильно и рационально использовать светильники, нужно иметь представление, какие бывают виды ламп освещения, каковы их технические характеристики и возможности. Они отличаются природой света и условиями эксплуатации. Общими элементами и параметрами являются цоколи, мощность и светоотдача, которые служат основными критериями при выборе необходимой лампы.
Лампы накаливания
В конструкцию всех лампочек накаливания входит цоколь, вакуумная стеклянная колба или баллон, а также нити накаливания, производящие световое излучение. На цоколе располагается предохранитель и контакты.
Для изготовления спиральных нитей накаливания применяются вольфрамовые сплавы. Они могут легко выдержать значение рабочей температуры горения в пределах 32000С. Чтобы исключить мгновенное перегорание нити, колбы всех современных ламп накаливания заполняются аргоном или другим инертным газом.
Лампочки накаливания отличаются очень простым принципом действия. Через проводник с малым сечением и низкой проводимостью, являющийся нитью накаливания, пропускается электрический ток. Под действием тока спираль начинает разогреваться, а затем начинает светиться.
Данный тип лампочек и в настоящее время широко применяется в быту, на производстве и в других областях, в основном из-за своей низкой стоимости, простоты монтажа и практически мгновенного получения желаемой светоотдачи. Однако такие лампочки имеют несколько серьезных недостатков:
- Они обладают очень низким КПД, не превышающим 2-3% от количества потребленной энергии. Остальная часть электричества преобразуется в тепловую энергию.
- Представляет определенную опасность в противопожарном отношении.
- Короткий срок службы, составляющий от 500 до 1500 часов.
Светодиодные лампы
Все более широкую популярность приобретают светодиодные лампы, относящиеся к высокотехнологичной продукции. По своей сути каждый светодиод является обычным полупроводником, энергия которого частично сбрасывается в p-n-переходе в виде фотонов, представляющих собой видимый свет.
Данный тип лампочек обладает превосходными техническими характеристиками. Они во много раз превосходят все параметры обычных ламп накаливания, в том числе и в вопросах энергопотребления. Светодиодная лампа потребляет электроэнергии в 10 раз меньше, чем лампа накаливания. Максимальный срок службы реально составляет от 3 до 5 лет. В конструкции отсутствует ртуть, в связи с чем эти светильники отличаются безопасностью и простотой утилизации.
В качестве недостатков следует отметить очень высокую стоимость этих приборов и невозможность широкого применения в домашних условиях. Отсутствие рассеянного света требует использования большего количества светодиодных светильников.
Особенности галогенных ламп
Данный тип осветительных приборов очень похож на лампы накаливания и почти ничем не отличается от них. Иногда встречаются конструктивные особенности, но принцип работы у них один и тот же. Основным отличием является наличие в баллоне газового состава.
Помимо инертного газа в вакуумную колбу добавляется фтор, хлор, бром или йод. Это дает возможность повысить температуру нити накаливания и одновременно уменьшить испарение вольфрама. В результате, происходит существенное повышение температуры нагрева стекла, поэтому для его изготовления используется кварцевый материал. На кварцевое стекло наносится специальное покрытие, препятствующее ультрафиолетовому излучению. Галогенным лампочкам противопоказаны загрязнения колбы, в противном случае они очень быстро перегорают. Нельзя касаться баллона незащищенной рукой.
К основным преимуществам галогенных ламп можно отнести стабильный свет и повышенную яркость, а также улучшенную цветопередачу. Комбинация химических элементов позволяет добиться различных оттенков излучаемого света. Эти лампочки обладают компактными размерами и увеличенным сроком эксплуатации.
Типы и конструкции галогенных ламп:
- Линейные, со спиральной нитью накаливания. Кварцевая трубка прозрачная. Они отличаются двухцокольной конструкцией, повышенной прочностью держателей нити и применяются для освещения поверхностей. Наибольшим спросом пользуются лампы, мощностью до 500 Вт.
- Капсульные светильники, отличающиеся наиболее компактными размерами. Они не нуждаются в защитном стекле и внешних отражателях, уже напыленных на заднюю стенку. Используются в качестве освещения рекламы и торговой подсветки.
- Лампочки с низким напряжением и алюминиевым отражателем. Применяются для общего освещения и декора подвесных потолков.
- Лампы, в конструкцию которых входит параболический стеклянный отражатель, покрытый слоем алюминия. Лицевая сторона поверхности стекла слегка рифленая, за счет чего создается немного искрящий свет. При наружном использовании требуется защита от влаги.
Обычные галогеновые лампы работают непосредственно от электрической сети. Они оборудованы стандартными резьбовыми цоколями. В этих лампочках со временем не теряется яркость, а в целом получается яркий, насыщенный, ровный свет, по спектру приближающийся к солнечному. Некоторые виды ламп могут работать совместно с регуляторами освещенности.
Существенным недостатком галогенных ламп является реальная возможность их досрочного перегорания под действием перепадов напряжения. Кроме того, колба лампы в процессе работы достигает очень высокой температуры, что может привести к ее взрыву. Эксплуатация галогеновых лампочек не требует каких-либо специальных знаний и навыков. Вполне достаточно поддерживать в чистоте колбу и осветительный прибор будет работать очень долго.
Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ)
Компактные люминесцентные лампы, появившиеся на рынке, оказались настоящим прорывом в светотехнике. В их конструкции был ликвидирован основной недостаток старых люминесцентных ламп большие размеры и отсутствие стандартных нарезных патронов и цоколей. В новых моделях все эти недостатки были полностью ликвидированы. Пускорегулирующая аппаратура расположилась в цоколе, а длинная трубка приняла разнообразные компактные конфигурации, преимущественно спиральные. Кроме того, все КЛЛ различаются между собой по мощности и другим параметрам.
Для компактных моделей отпала необходимость в электронном балласте. КЛЛ заменили не только старые длинные лампы, но и обыкновенные лампочки накаливания.
К недостаткам этих изделий можно отнести наличие ртутных соединений, в связи с чем требуется специальная утилизация. КЛЛ плохо переносят частые включения и выключения, при использовании индикатора подсветки в выключателе, они начинают мерцать. Они отличаются продолжительным временем запуска, и неустойчивой работой при низких температурах. Свет этих ламп пока еще далек от естественного и создает нагрузку на зрение. Тем не менее, компактные люминесцентные лампы достаточно экономичные и при постоянном использовании позволяют существенно снизить затраты на электроэнергию.
Виды обычных люминесцентных ламп
Несмотря на появление компактных моделей, обычные люминесцентные лампы до сих пор пользуются широкой популярностью и применяются во многих областях.
Принцип действия этих приборов имеет существенные отличия от лампочек накаливания. Вольфрамовую нить заменяют пары ртути, находящиеся в стеклянной колбе и горящие под действием электрического тока. Получаемый свет является практически невидимым, поскольку его излучение происходит в ультрафиолете. В свою очередь, именно ультрафиолет воздействует на люминофор, покрывающий стенки стеклянной трубки, и производящий видимое свечение.
Рассматривая основные виды ламп освещения, следует отметить, что люминесцентные модели отличаются низкой рабочей температурой. Благодаря большой поверхности свечения стало возможным создание ровного рассеянного света. По этой причине они получили свое второе название лампы дневного света, под которым известны широким массам потребителей. По сроку эксплуатации они почти в 10 раз превосходят традиционные лампочки накаливания.
Люминесцентные лампы невозможно напрямую подключить к электросети. Это является их серьезным недостатком. Для подключения обязательно требуется балласт, а также стартер, запускающий лампу в момент включения.