Классификация ламп электрического освещения реферат

Обновлено: 05.07.2024

Лампа накаливания — источник искусственного освещения в осветительных приборах, который выделяет тепло в процессе работы. Конструкция представляет собой спираль из тугоплавкого металла, которая помещена внутрь колбы, заполненной инертными газами или вакуумом. Среда внутри колбы предотвращает окисление металла. Существует много разновидностей лампочек, но главная причина роста их популярности — доступность.

Газоразрядная лампа представляет собой более современную версию источника освещения со спиралью внутри стеклянной колбы. Её устройство также подразумевает газовую среду внутри колбы, только вместо спирали применяются электроды. Освещение получают благодаря электрическому разряду.

Классификация ламп накаливания

Лампы накаливания сегодня известны каждому, но среди них можно выделить и четыре подтипа:

Вакуумные. В лампочках такого типа внутри колбы создаётся безвоздушное пространство. Считается, что они имеют меньшую светоотдачу, чем газонаполненные.
Галогенные. Главное преимущество этих ламп — большой срок службы, который составляет 2000-4000 часов. Газонаполненная лампа сможет прослужить не более 1200 часов. Лампочки такого типа заполняются буферным газом, которым являются пары брома или йода.
Криптоновые. Колба наполняется криптоном, который увеличивает светоотдачу осветительного прибора, позволяя при этом уменьшить размер колбы без потери яркости.
Аргоновые. Внутри таких ламп содержится нейтральный газ аргон, который защищает вольфрамовую нить накаливания. Аргоновые лампы ценятся за долговечность и достаточный уровень яркости при невысокой стоимости.

Лампа накаливания: общие характеристики, область применения, преимущества и недостатки

Основные характеристики ламп накаливания:

Мощность. Этот параметр зависит от того, где используется осветительный прибор. Для бытовых нужд можно ограничиться лампой до 60 Вт , но существуют и модели с мощностью до 100 Вт и более.
Температура накала. Нить во время работы может нагреваться до 2000-2800 градусов.
Напряжение. Составляет от 220 до 330 Вольт.
Светоотдача. От 9 до 19 Лм /1Вт .
Размер и тип цоколя. Бывает резьбовой и штифтовой цоколи. Цоколь со штифтовым типом соединения редко применяется в быту, и чаще всего используется в автомобильной промышленности. Он может иметь один или два контакта. Существует три основных размера цоколей — Е14, Е27 и Е40. Цифра в обозначении соответствует диаметру в миллиметрах.
Рабочий ресурс. 1000-4000 часов в зависимости от типа.

Лампы накаливания считаются самыми доступными из всех лампочек, которые сегодня предлагают магазины. Они выделяют много тепловой энергии и чувствительны к частым переключениям. Разберемся, чем хороши, а чем плохи данного типа лампы.

Преимущества:

доступность;
компактность;
при работе на переменном токе не видно мерцания;
свет нормально воспринимается человеческим глазом;
не требуют специальной утилизации;
не издают шума во время работы;
минимальный уровень УФ -излучения.

Недостатки:

низкий уровень светоотдачи;
малый срок службы;
высокое энергопотребление;
пожароопасность;
хрупкость.

Несмотря на недостатки, такие лампы по-прежнему активно используются для бытовых нужд. Кроме того, они бывают и транспортными, и применяться в оптике или другой подсветке транспортных средств. Лампы накаливания, покрытые тонким слоем алюминия, применяются для освещения торговых залов и магазинов. Иногда лампу накаливания все еще можно встретить в устройстве светосигнальных приборов, на сегодняшний день в этой сфере более распространены светодиодные.

Газоразрядная лампа, её классификация

Газоразрядные лампы классифицируются по типу источника света и давлению.

По источнику света

По типу свечения бывают:

Люминесцентными. В таких лампах источником света служат атомы и молекулы, которые возбуждаются разрядом, произведенным в среде газов.
Газосветные. Освещение достигается благодаря люминофорам, которые активизируются так же с помощью газового разряда.
Электродосветные. Функционируют за счет электродного свечения, произведенного с помощью газового разряда.

По величине давления

Для газоразрядных ламп высокого давления (от 25 до 1000 кПа) характерно наличие внушительного светового потока, но при этом они не слишком энергозатратны. На типу наполнения они чаще всего относятся к ртутным. Они плохо переносят низкие температуры, но отличаются высокой светоотдачей.
Лампы низкого давления (от 0.1 до 25кПа) чаще всего бывают люминесцентными. Они иметь различный спектр излучения. В процессе их работы возникает ультрафиолетовое излучение, которое получается благодаря люминофорам. Среди ГРЛ низкого давления самой высокой светоотдачей обладают натриевые лампы.

Газоразрядная лампа: общие характеристики, область применения, преимуществ а и недостатки.

Основные характеристики газоразрядных ламп:

Светоотдача. От 40 до 220 лм/Вт.
Рабочий ресурс. От 3000 до 20000 часов.
Цвет излучения. Тепло-белый (3000 К ), либо нейтрально-белый (4200 К ).

высокий уровень светоотдачи;
практичность;
возможность работы в экстремальных климатических условиях;
невысокая стоимость.

высокий уровень пульсирования цветового потока;
сложность включения;
для стабильного горения необходим ограничитель напряжения;
температура внутри колбы влияет на давление рабочего пара, и может спровоцировать аварию.

Светодиодная лампа: общие характеристики, область применения, преимущества и недостатки.

Основные характеристики светодиодных ламп:

Светодиодные лампы считаются наиболее современными. Однако помимо плюсов она имеет еще и минусы.

низкий уровень энергопотребления;
большой срок службы;
низкий нагрев корпуса;
компактность;
более высокая прочность, по сравнению с другими типами ламп.

высокая цена;
небольшой угол рассеивания света.

Светодиодные светильники используются в освещении улиц, производственных помещений, офисов. Основная сфера применения светодиодов — организация внешней подсветки архитектурных сооружений. В большинстве прожекторов также применяются светодиоды.

Различие ламп освещения по контактной группе

В большинстве государств существуют определенные стандарты, которые относятся к устройству осветительных приборов. Везде они были разными, поэтому сегодня можно встретить множество разновидностей ламповых цоколей.

После буквенного обозначения в маркировке следует цифровое, которое обозначает диаметр цоколя в миллиметрах.

Заключение

Существует множество разновидностей осветительных приборов, которые отличаются по техническим характеристикам, сфере применения, и имеют свои достоинства и недостатки. Осветительные приборы могут использовать не только в бытовых условиях, но и для удовлетворения промышленных нужд. Выбрать нужную лампочку нетрудно, если правильно определить её назначение и знать основные параметры, на которые стоит обращать внимание.

Классификация и основные параметры электрических источников света
Лампы накаливания
Люминесцентные лампы низкого давления
Люминесцентные лампы высокого давления
Схемы питания люминесцентных ламп
Основные светотехнические величины
Техника безопасности при обслуживании электроосветительных установок

КарГТУ, факультет заочно-дистанционного обучения, кафедра электроэнергетики

Афанасьева Е.И., Скобелев В.М. Источники света и пускорегулирующая аппаратура

формат djvu
размер 1.99 МБ
добавлен 05 марта 2009 г.

Учебник для техникумов. — 2-е изд., перераб. —М.: Энергоатомиздат, 1986. — 272 с. Излагаются физические процессы, происходящие в источниках света, и приводятся конструкции электрических источников света— ламп накаливания, газоразрядных ламп, а также пускорегулирурощей аппаратуры. Приводятся данные об ассортименте изделий, выпускаемых в СССР. Первое издание вышло в 1973 г. Для учащихся электротехнических специальностей техникумов; может быть пол.

Верещагин И.К. Электролюминесцентные источники света

формат pdf
размер 7.97 МБ
добавлен 17 марта 2010 г.

М.: Энергоатомиздат, 1990. - 168 c. Приведены сведения об устройстве, эксплуатационных характеристиках и применении современных электролюминесцентных источников света. Рассмотрены физические основы работы излучателей различного тина, их конструктивные особенности и светотехнические характеристики. Особое внимание уделено новым типам источников света и проблеме надежности приборов. Рассмотрены основные вопросы, связанные с применением полупровод.

Грибанов А.А. Электрическое освещение

формат pdf
размер 1.29 МБ
добавлен 29 июля 2011 г.

Учебное пособие. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2006. – 120 с. Издание содержит основные сведения по курсу "Электрическое освещение". Рассмотрены законы генерации, распространения и поглощения оптического излучения. Приведены особенности конструкции электрических источников света, пускорегулирующей аппаратуры, световых приборов. Изложены основы нормирования и проектирования осветительных установок, вопросы их питания.

Денисов В.П. Производство электрических источников света

формат djvu
размер 4.82 МБ
добавлен 21 октября 2010 г.

М.: Энергия, 1975. – 488 с. В книге излагается комплекс вопросов, связанных с производством электрических источников света. Приведены характеристики свойств материалов, используемых для изготовления ламп. Описаны основные технические процессы заготовительных, сборочных и контрольно-измерительных операций. Книга предназначена для бригадиров, мастеров и инженерно-технических работников электроламповых заводов, а также может быть полезна в качестве.

Денисов В.П., Мельников Ю.Ф. Технология и оборудование производства электрических источников света

формат djvu
размер 12.01 МБ
добавлен 28 января 2012 г.

Учебник для техникумов - М.: Энергоатомиздат, 1983 - 384 с., ил. Изложены основы технологических процессов изготовления наиболее массовых электрических источников света и приведены необходимые сведения о применяемом технологическом оборудовании. Большое внимание уделено описанию физических закономерностей, лежащих в основе рассматриваемых технологических процессов, выявлению общих принципов проектирования технологических процессов, изложению осн.

Коц А.Я. Освещение электрических станций и подстанций

формат djvu
размер 4.13 МБ
добавлен 08 октября 2009 г.

Выпуск 6. - М.: Энергоиздат, 1981. - 170 с. - Библиотека светотехника В книге рассмотрены современные способы устройства осветительных установок электрических станций и подстанций. Даны рекомендации по выбору схем питания, системы освещения, способа стабилизации напряжения, источников света, осветительных приборов, а также представлены примеры выполнения осветительные установок. Приведены основные технические данные нового осветительного оборудо.

Лабораторная работа - Исследование сравнительных характеристик электрических источников света

формат doc
размер 7.71 КБ
добавлен 29 сентября 2009 г.

Минск, 2007 Изучить устройство, принципы действия и уравнение основных параметров наиболее распространенных типов электрических источников света

Пляскин П.В., Федоров В.В., Буханов Ю.А. Основы конструирования электрических источников света

формат djvu
размер 3.42 МБ
добавлен 05 марта 2009 г.

Учебник для техникумов. М.: Энергоатомиздат, 1983, — 360 с, ил. Приведены необходимые сведения об источниках света, данные о наиболее важных и широко применяемых конструкционных материалах. Рассмотрены методология и этапы конструирования источников света. Подробно проанализированы вопросы конструирования трех главных типов источников света: ламп накаливания, люминесцентных ламп и газоразрядных ламп высокого давления. Для учащихся техникумов по.

Федоров В.В. Люминесцентные лампы

формат djvu
размер 2.72 МБ
добавлен 12 января 2012 г.

Библиотека светотехника. Выпуск 24. М.: Энергоатомиздат, 1992 - 128 с., ил. ISBN 5-283-00829- 0. Рассмотрены роль люменесцентных ламп в балансе световой энергии, генерируемой электрическими источниками света, принципы их действия, способ производства и его влияние на параметры ламп, классификация ламп, области применения, особенности эксплуатации и утилизации выходящих из строя ламп. Для инженеров и техников-светотехников, электротехников и энер.

Черепанова Г.А. Электрическое освещение. Конспект лекций

формат pdf
размер 633.57 КБ
добавлен 26 октября 2010 г.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Изучение характеристик разных видов ламп

исследовательская работа по физике

Свет является естественным условием жизни человека, необходимым для сохранения здоровья. Свет представляет собой видимые глазом электромагнитные волны, воспринимаемые сетчатой оболочкой зрительного анализатора. Источники света, созданные природой, называются естественными. К ним относятся, например, Солнце, молния, некоторые живые организмы. Источники света, созданные человеком, называются искусственными. К ним относятся, например, факел, костёр, пламя газовой горелки, различные типы ламп освещения.

Актуальность: в последнее время наблюдается значительный рост цен на электричество, а энергопотребление с каждым днём становится всё больше в каждом доме. В данное время каждый человек пользуется лампами освещения, но при покупке ламп не знает, какую выбрать, ведь на данный момент их так много.

Проблема: большое потребление энергии, следовательно, большие затраты на электроэнергию.

Гипотеза: при использовании светодиодных ламп энергопотребление снижается.

Я провёл опрос населения (Приложение 1), в результате которого выяснилось, что самой используемой лампочкой для освещения является обычная лампа накаливания. Так же выяснилось, что большинство из опрошенных не знает о влиянии разных видов ламп на здоровье человека и не знает рекомендации по размещению разных типов лампочек в квартире (Приложение 2). Я решил исследовать три самых популярных вида ламп: лампа накаливания, компактная люминесцентная лампа, светодиодная лампа.

Объект исследования: типы ламп.

Предмет исследования: характеристики типов ламп.

Цель: определить все недостатки и преимущества различных видов ламп освещения. Подобрать наиболее подходящий вариант, как в экономии энергии, так и в хорошем освещении.

1. Изучить устройство и характеристики выбранных типов ламп.

2. Сравнить источники света между собой.

3. Выявить лучший вариант лампочки для использования в быту.

Методы проведенного исследования:

- сравнение различных типов ламп между собой.

Новизна: узнаю устройство, основные недостатки и преимущества лампы накаливания, компактной люминесцентной и светодиодной ламп, их влияние на здоровье человека и рекомендации по применению.

1. Краткие характеристики ламп освещения

1. Лампа накаливания. В конце 19 века её изобретение стало символом технической революции. По сей день, она остаётся самым популярным источником света в самых разных помещениях. Схема устройства лампы [3].

Потреблённая за год электрическая энергия, кВт*ч

Эксплуатационные расходы за 15 лет, руб

Переработка как твёрдые бытовые отходы

Отдача света, люмен

Преимущества лампы накаливания:

- для них не нужны специальные системы электронного запуска и стабилизации

- лампы накаливания излучают приятный и привычный свет желтоватого оттенка

- нечувствительны к низким температурам (могут работать при -30° и ниже)

- терпима к перепадам напряжения

Недостатки лампы накаливания:

- низкая светоотдача: 95% производимой ими энергии преобразуется в тепло и только 5% в свет

- слишком коротка жизнь лампы накаливания: В среднем, лампа накаливания может прослужить не более 1000 часов

- низкая надёжность при частых включениях и выключениях

Рекомендации по применению ламп накаливания:

- лампы накаливания хороши для квартир с традиционной архитектурой и планировкой (без арочных проёмов и навесных потолков).

- лампы накаливанию рекомендуют применять возле зеркала в ванной и на туалетном столике (макияж, нанесённый при таком свете, будет выглядеть наиболее естественным).

Не рекомендуется использовать лампы накаливания в больших комнатах. Дело в том, что при их работе выделяется много тепла и помещение, оснащённое большим количеством таких ламп, просто перегреется [4].

2. Компактная люминесцентная лампа. Схема устройства лампы [3].

Компактная люминесцентная лампа – люминесцентная лампа, имеющая изогнутую форму колбы, что позволяет поместить лампу в светильнике меньших размеров. Такие лампы нередко имеют встроенный электронный пускатель. Также выпускают лампы с шарообразной колбой без спиралей накаливания. Для инициации разряда используется индуктор [1].

Потреблённая за год электрическая энергия, кВт*ч

Эксплуатационные расходы за 15 лет, руб

Содержит ртуть. Только демеркуризация

Отдача света, люмен

Преимущества компактной люминесцентной лампы:

- высокая светоотдача: при равной потребляемой из сети мощности световой поток компактной люминесцентной лампы в 4-6 раз выше, чем у лампы накаливания, что даёт экономию электроэнергии 75-85%

- компактная люминесцентная лампа не является точечным источником(в отличие от лампы накаливания), а излучает свет всё поверхностью колбы.

- длительный срок службы (без частого включения/выключения)

- нагрев корпуса и колбы значительно ниже, чем у лампы накаливания.

Недостатки компактной люминесцентной лампы :

- не рассчитаны на частое включение\выключение.

- зажигается не сразу, а после 0,5-1с.

- мерцание и высокий уровень шума у компактной люминесцентной лампы с электромагнитным пускорегулирующим аппаратом.

- периодические вспышки компактной люминесцентной лампы в выключенном состоянии.

- содержит пары ртути

Рекомендации по применению компактной люминесцентной лампы.

Компактные люминесцентные лампы применяются повсеместно. Благодаря тому, что компактные люминесцентные лампы не нагреваются, их хорошо применять в пластиковых конструкциях. В домашних условиях они хороши в тех комнатах, где подолгу не выключают свет – например, в коридорах и прихожих.[4]

3.Светодиодная лампа . Схема устройства лампы [3].

В качестве источника света используют светодиодные лампы, применяющиеся для бытового, промышленного и уличного освещений. 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 разрушения[1].

Потреблённая за год электрическая энергия, кВт*ч

Эксплуатационные расходы за 15 лет, руб

Переработка как твердые бытовые отходы

Отдача света, люмен

Преимущества светодиодной лампы:

- экономичность (использует в 20 раз меньше электроэнергии, чем лампа накаливания, притом, что выдаёт столько же света, сколько и лампа накаливания).

- светодиодная лампа не имеет перегорающих или бьющихся составляющих.

- может служить до 100000 тысяч часов.

- если учесть, что лампа работает 4 часа в день, то лампы хватит на 68 лет (но это, конечно, условный показатель, всё зависит от качества производства данной лампы)

- светодиодам не страшны низкие температуры, вибрации и даже удары.

- от таких ламп нет ультрафиолетового излучения.

Недостатки светодиодной лампы:

- данную лампу не получится установить в закрытые светильники, так как они не обеспечивают приток воздуха

- вредный голубой свет

- невозможность использования в комнатах с высокой температурой и влажностью воздуха [2].

Рекомендации по применению светодиодной лампы.

Такие лампы идеальны для рабочего кабинета, подсветки картин, освещения крыльца и веранды. Светодиодное освещение можно применять фактически в любом помещении. Как правило, это актуально с декоративной точки зрения. Подойдёт такое освещение и для визуального увеличения маленькой комнаты [4].

Сравнительная таблица по основным характеристикам ламп.

Рекомендации по размещению ламп освещения.

Проведенное исследование позволило разрешить поставленную проблему. Мы выявили, что наилучший вариант освещения – это светодиодная лампа, но её стоимость больше, чем стоимость лампы накаливания. При этом данная гипотеза подтвердилась, но частично. Использовать светодиодные лампы освещения в быту экономичнее, чем обычную лампу накаливания. Однако, использовать компактные люминесцентные лампы намного выгоднее. Так как стоимость компактной люминесцентной лампы меньше в два раза.

Белый светодиодный свет вредит зрению. При покупке светодиодных ламп, нужно обращать внимание на цветовую температуру. Чем она выше, тем больше интенсивность излучения в синем и голубом спектре. Особенно вреден холодный белый свет для детских глаз, структура которых находится в стадии развития [2]. Чтобы снизить раздражение органов зрения в светильники с двумя или более патронами рекомендуется включать лампы накаливания малой мощности (40-60 Вт), а также использовать светодиодные лампы, излучающие тёплый белый свет.

И светодиодная, и лампа накаливания имеют свои плюсы и минусы. Каждый из этих элементов освещения может быть применён в том или ином помещении. Для использования дома я бы отдал предпочтение обычным лампам накаливания. Данные лампы действительно потребляют больше электроэнергии, чем светодиодные лампы, но их свет более благоприятно влияет на орган зрения человека. Светодиодная лампа излучает свет более низкого качества за счёт меньшего потребления энергии. Находясь в комнате, с освещением светодиодными лампами глаза быстро устают. Среди минусов лампы накаливания всего лишь их более частый выход из строя и повышенный расход электроэнергии. Для здоровья глаз всё же лучше лампа накаливания.

Экономить электроэнергию – это разумная привычка современного человека. Наше исследование поможет любому человеку выбрать вид лампы, который каждому больше подходит, исходя из соотношения цены и качества, формы и размеров ламп, срока службы, характера освещения и прочих характеристик.

Системы искусственного электрического освещения используются во всех сферах жизнедеятельности человека.

Это сложные многокомпонентные инженерные системы, в которых конечный потребитель контактирует только с небольшой частью электрооборудования.

В их состав входят следующие элементы:

Электрогенерирующие мощности.

Глобальные (ГЭС, ТЭС, АЭС) - обеспечивает всю структуру энергопотребления региона. Локальные (системы солнечных панелей и ветрогенераторы различной мощности) - обеспечивают дополнительную энергетическую подпитку одного отдельно взятого объекта.

Это может быть жилой дом, производственное предприятие или коммерческая организация.

Система транспортировки электроэнергии.

Воздушные ЛЭП или кабельные сети.

Преобразователи.

Различные трансформаторы, конвекторы и выпрямители, осуществляющие преобразования параметров электрического тока от транспортного до потребительского.

Устройства распределения электроэнергии.

Открытого и закрытого типа (ОРУ, ЗРУ).

Защитное оборудование.

Как правило, это цепи релейной защиты, куда могут входить следующие компоненты: реле сопротивления, силы тока и напряжения, устройства дуговой и грозовой защиты, а также защиты от коротких замыканий.

Управляющее оборудование.

Бытовые электрические счётчики и различные автоматизированные системы контроля и учета коммерческого потребления электроэнергии.

Устройства эксплуатации и потребления.

В этот раздел входит всё оборудование конечного пользователя, в том числе и системы освещения.

Если посмотреть на систему освещения с точки зрения потребителя, то она будет состоять из следующих компонентов. Прежде всего, это источники искусственного электрического освещения (различные лампы, светильники, бра, прожектора и т.п.) и оборудование управления – выключатели.

Не менее важным элементом является электропроводка, куда могут входить трансформаторы, стыковочные и оконечные устройства.

Электропроводка может быть низко- и высоковольтной. Низковольтный переменный ток 12В и 24В получается при помощи понижающих трансформаторов. Необходимость в низковольтных электросетях возникает на предприятиях, использующих соответствующее осветительное оборудование (как правило, импортного производства).

Повсеместно на территории РФ принят стандарт высоковольтного осветительного оборудования - 220В. Потребительские токопроводящие системы, использующиеся для освещения, имеют ограничения по силе тока.

В низковольтных электрических системах она не превышает 25А, соответственно общая мощность электропотребления ограничивается на уровне 300 Вт при напряжении 12 Вольт. На практике такая система электрического искусственного освещения достаточна для подачи питания на всего на 9 ламп галогенного типа мощностью 30 Вт каждая.

Это один из основных аргументов в пользу эксплуатации высоковольтных систем, у которых величина силы тока равна 15А, а электрическая мощность 3,5кВт.

Если суммарная мощность всех установленных светильников превышает допустимое значение, то системы освещения разбивают на несколько автономных подсистем, подключая каждую из электросетей к отдельному трансформатору и/или УЗО (устройство защитного отключения).

КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Бытовое - применяется в жилых помещениях;
Рабочее - может быть как общим, так и локализованным - непосредственно на рабочих местах. Как правило, строго нормировано в соответствии с нормативами условий труда;
Дежурное - иногда называют охранным освещением. Используется на коммерческих и производственных объектах в нерабочее время. Предназначено для освещения охраняемых зон;
Аварийное - активируется вместо основных источников электрического освещения в экстремальных ситуациях.

Последнее бывает двух типов:

Эвакуационное.

Обеспечивает минимально необходимую видимость при экстренной эвакуации персонала и посетителей из здания. Источники эвакуационного освещения должны быть обязательно установлены в местах, представляющих опасность при быстром передвижении в условиях ограниченной видимости: узкие проходы, коридоры без окон, лестничные площадки и т.п.

Безопасности.

Используется на промышленных объектах, где существует непрерывный технологический процесс. Освещение безопасности по нормативам имеет автономные источники энергообеспечения и обустраивается в местах, которые могут представлять опасность для персонала. Активируется при полном отключении рабочего освещения.

Кроме того следует отметить:

Используется для обозначения помещений с зонами повышенной опасности. На практике представляет собой таблички с подсветкой и символами радиационной или биологической опасности. На производстве также встречаются световые таблички с обозначением лазерной опасности, повышенного электромагнитного поля и т.п..

Бактерицидное.

Разновидность освещения ультрафиолетовым или кварцевым светом, которое используется для обеззараживания помещений. Такие установки являются как стационарными, так и переносными.

Разновидность освещения в ультрафиолетовом диапазоне со строго определенной длиной волны - 297НМ. Используется в закрытых помещениях и при недостатке дневного освещения. Стимулирует некоторые физиологические процессы в организме.

ЛАМПЫ ДЛЯ СИСТЕМ ОСВЕЩЕНИЯ

По типу источника света система искусственного электрического освещения делится на следующие виды:

Лампа накаливания (ЛОН).

Одна из первых и наиболее массово выпускаемых лампочек. Свет образуется в результате прохождение электричества через вольфрамовую проволоку с ее последующим накаливанием. В свет превращается не более 5% электроэнергии остальные тратятся на выработку тепла. Излучает жёлтый свет, срок службы редко превышает 1000 часов. Популярна из-за своей доступной стоимости;

Металлогалогенная лампа (МГЛ).

Является газоразрядной лампой высокого давления. Свет вырабатывают ионы в газовых галогенидах некоторых металлов. Для работы необходимо импульсно зажигающее устройство (ИЗУ) и дроссель (балласт). Срок службы около 15 тыс. часов. Эффективность претворения электроэнергии в свет выше на 20-25% чем у ламп накаливания.

Из недостатков следует отметить высокую стоимость и длительное время разгорания (30 сек. - 3 мин). Кроме того их невозможно включить повторно пока лампа не остынет.

Ртутные галогенные лампы (ДРЛ).

Свет вырабатывается электрическим разрядом в парах ртути. Технически полностью аналогичны металл галогеновым лампам. Срок службы до 10 тыс. часов, светоотдача до 55 лм/Вт. Имеется чувствительность к низким температурам и длительное время разгорание, которое может достигать 10 мин.

Одной из разновидностей ДРЛ являются ртутно вольфрамовые лампы (ДРВ) в их колбе кроме паров ртути имеется и вольфрамовая нить. Такие лампы могут использоваться без балласта и ИЗУ, но имеют гораздо меньший срок службы - до 4000 часов, а также низкая эффективность светоотдачи до 30 лм/Вт.

Натриевые лампы (ДНАТ).

Также относятся к классу газоразрядных ламп, свечение образуется в парах натрия. Излучают желто-оранжевый свет, из-за этого, несмотря на высокую эффективность, светоотдачи (150 лм/Вт), имеют ограниченную сферу применения. Экономичны, срок службы достигает 30 тыс. часов.

Для полного запуска необходимо до 7 мин. Часто используются в отраслях, где необходимо круглосуточное освещение, к примеру, в теплицах.

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) (энергосберегающие лампы дневного света).

Как правило имеют спиралеобразный излучающий элемент на пластиковой основе, где расположен дроссель и ИЗУ, который заканчивается стандартными цоколями Е14/27/40.

Светодиодные лампы (LED).

Являются наиболее экономичными из всех существующих ныне. Срок службы составляет около 30 тыс. часов, а энергопотребление по сравнению с классическими лампами накаливания ниже в 10 раз. Они не содержат ртуть и выпускаются практически во всех цветовых вариациях. Единственным недостатком является довольно высокая цена устройств.

ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Искусственное электрическое освещение характеризуется по нескольким параметрам:

Освещенность - измеряется в люксах (Lux), характеризует количество света падающего на рабочую поверхность определённой площади.

Равномерность освещения - этот параметр необходим для определения оптимального количества осветительных приборов в помещении. Выражается в отношении минимального и среднего уровня светового потока на единицу площади. (D = Emin / Eav чем ближе этот параметр к единице, тем лучше).

Коэффициент мощности - этот параметр определяет, насколько эффективно используется электроэнергия для освещения. Низкие показатели этого коэффициента означают чрезмерные потери, что не только снижает эффективность системы освещения, но и может привести к перегреву электросети.

Степень ослеплённости - параметр определяющий способность источника света снижать видимость или вызывать неприятные ощущения вследствие чрезмерной яркости.

Мерцание / частота мерцания - измеряется в герцах (Гц) определяет периодичность изменения интенсивности светового потока в видимом диапазоне. Было выявлено, что человек с нормальным зрением замечает мерцание с частотой 100Гц. При этом мерцание искусственного света с частотой до 300Гц оказывает влияние на мозговую деятельность.

Последние исследования показали, что в производственных в помещениях, где находятся установки с движущимися элементами крайне не рекомендуется использовать люминесцентные лампы с низкой частотой мерцания.

Наложение мерцание на движение механизмов может создать стробоскопический эффект. Когда движущиеся элементы кажутся неподвижными или визуально меняют направление движения.

Цветовая температура - измеряется в градусах Кельвина (К). Определяется как коэффициент на и соотношение между красным и синим цветом. Чем выше показатель, тем больше отклонения в синий спектр - холодный цвет. Цветовая температура напрямую влияет на психологический комфорт работников, находящихся в помещении. Регламентируется СНиП 23-05-95.

Индекс цветопередачи - измеряется в Ra. Определяет способность искусственного света передавать естественный цвет освещаемого объекта. Максимальный показатель составляет 100 единиц, что соответствует естественной освещенности в полдень. Для производственных помещений достаточно индекса цветопередачи в 50 Ra, для офисов - 60 Ra, для длительного пребывания и жилых помещений не менее 75 Ra.

Развитие технологий привело к созданию большого количества искусственных источников света. Разные виды лампочек подходят для разных задач и помещений. Лучше разбираться в этом вопросе поможет наша статья.

Характеристики

Лампы различаются друг от друга конструкцией и техническими характеристиками. Для потребителя важно знать свойства тех или иных источников света. Ознакомимся с ними подробнее.

Мощность. Измеряется в Вт. Мощность говорит о количестве электричества, которое потребляет источник света. Чем она больше, тем ярче светит лампочка. Одновременно большая мощность говорит о больших расходах на электроэнергию и размере счетов за нее.

Поскольку номинальная мощность напрямую зависит от конструкции, то для сравнения разных типов ламп удобнее использовать другую характеристику – световой поток.

Световой поток. Измеряется в лм. Световой поток показывает, насколько ярко светит лампочка. Новые модели источников света (люминесцентные и светодиодные) имеют большую яркость при меньшей мощности. Именно за счет этого достигается энергосбережение.

Сравнительная характеристика мощностей самых популярных бытовых лампочек со световым потоком 1200 лм приведена в таблице.

Таким образом, при равном световом потоке мощность светодиодных ламп более чем в пять раз меньше, чем у ламп накаливания.

Светоотдача. Измеряется в лм/Вт. Светоотдача показывает световой поток в расчете на 1 Вт мощности. Также удобный параметр для сравнения разных типов осветительных приборов. Чем больше светоотдача, тем меньшая мощность обеспечивает максимальную яркость.

Коэффициент цветопередачи (Ra, CPI). Показывает, насколько искажаются реальные цвета при искусственном освещении. Обозначается цифрами от 1 до 100. Чем ниже значение коэффициента, тем сильнее искажаются оттенки. Индекс 100 означает, что цвета передаются максимально точно. Для зрения в помещении безопаснее использовать источники света с Ra не менее 80.

Цветовая температура. Измеряется в К. Определяет теплоту света, ведь разные цвета в зависимости от освещения воспринимаются глазом по-разному.

Различают несколько типов цветовых температур:

2700-3200 – теплый белый;
3300-4000 – нейтральный белый;
4000-5000 – холодный белый;
5000-6000 – дневной свет;
свыше 6000 – холодный дневной.

Цветовая температура заметно влияет на настроение и работоспособность человека. При выборе ламп, особенно для домашнего и рабочего использования, внимательно изучите маркировку. Помните, что теплый цвет способствуют расслаблению, а холодные – бодрости и работоспособности. Но в больших количествах холодный свет угнетает нервную и зрительную систему. Подробнее можно почитать в статье о цветовой температуре

Срок службы. Это количество часов, которое прослужит источник света. На упаковке обычно указывается срок службы при работе в идеальных условиях. В реальных он может отличаться от заявляемого производителем. Сроки службы популярных бытовых лампочек приведены в таблице.

К тому же у многих моделей источников света со временем падает яркость. Это происходит из-за физических процессов, которые делают возможным само свечение. К таким лампам относятся светодиодные, газоразрядные.

Угол рассеивания света. Это угол, на который расходится световой поток. Лампа накаливания светит во все стороны на 360⁰. Но не все виды источников света могут похвастаться тем же. Например, из-за конструктивных особенностей led (и других типов) угол рассеивания составляет от 30⁰ до 360⁰.

Угол рассеивания света

Исходя из задачи светильника, выбирается оптимальный угол. Для точечной подсветки достаточно 30⁰, а для общего освещения лучше выбирать максимальный угол.

Коэффициент пульсации (мерцания). Характеризует равномерность освещения. Измеряется в процентах. Чем меньше коэффициент, тем ровнее световой поток, тем меньше будут уставать глаза. В идеале для дома и офиса стоит выбирать источники света с коэффициентом пульсации около 5%. Лампы с коэффициентом свыше 35% опасны для зрения.

Классификация

Лампы накаливания

Самый первый искусственный источник света, придуманный Т.Эдисоном в конце 19 века. Свечение основано на прохождении тока через вольфрамовую нить накаливания. Нить накаляется до 3000⁰С и начинает светиться. Вольфрамовая спираль помещается в стеклянную колбу, которая заполнена либо инертными газами, либо вакуумом.

Конструкция лампы накаливания

Несмотря на простую конструкцию лампы накаливания различаются по форме, размерам и назначению. Могут работать от разных напряжений: 220, 12, 24 и 36 В. Светят они теплым светом 2700 К, цветопередача высокая – свыше 90. Выпускаются разной мощности, стоят мало. К тому же они не зависят от перепадов напряжения в сети, работают при минусовых температурах, не требуют особой утилизации.

К недостаткам можно отнести минимальную светоотдачу, высокое энергопотребление, низкий срок службы, хрупкость, сильное нагревание при работе.

Пример винтажных ламп Эдисона

Галогенные

Модернизированная версия лампы накаливания. Главное усовершенствование состоит в добавке галогенов (смеси паров брома и йода) к инертному газу в колбу. Это приводит к тому, что ионы вольфрама в колбе ионизируются и вступают в реакцию с парами галогенов. Получившаяся молекула оседает на нагретую спирать и разлагается. В итоге вольфрам снова переходит в металлическую фазу. Весь процесс способствует увеличению срока службы и светоотдачи, снижению размеров колбы. Уменьшение габаритных размеров стало возможным благодаря особому кварцевому стеклу, которое используется для колбы. Кварцевое стекло выдерживает более высокие температуры, чем обычное.

Подробнее читайте в статье про галогенные лампы

Газоразрядные источники света (ГРЛ)

Принцип действия газоразрядных ламп основан на явлении электрического разряда в газах. Появление светового излучения у ГРЛ разных типов несколько различается физически. А в конструкции немало общего.

Общее устройство ГРЛ

Их общая конструкция состоит из разрядной трубки (или горелки), к которой припаяны электроды (основные и поджигающие). Горелка изготавливается из специального кварцевого или керамического тугоплавкого стекла. Трубка и электроды помещены во внешнюю колбу. Внутрь колбы закачиваются разные газы в зависимости от типа источника света.

В устройство дуговых ламп входит токоограничивающий резистор, который необходим для контроля над возникающим в колбе разрядом. Вместо резистора могут применяться внешние балласты (дроссели): электромагнитные или электронные. Также для стабильной работы в схему включается пускорегулирующая аппаратура, а для первоначального розжига – импульсное зажигающее устройство.

ГРЛ применяют в уличном, бытовом, промышленном, автомобильном, кино- и театральном освещении, сельском хозяйстве.

В соответствии с Минаматской конвекцией с 2020 года запрещается производство некоторых ртутьсодержащих изделий: в том числе ДРЛ, МГЛ.

Характеристики некоторых ГРЛ приведены в таблице.

Дуговые ртутные лампы. Излучение возникает благодаря столбу дугового электрического разряда. Пары ртути светят видимым голубым или фиолетовым спектром и невидимым глазу ультрафиолетом. Последний возбуждает люминофор, нанесенный на внутреннюю часть колбы. В итоге получается яркий белый свет.

ЛЛ и КЛЛ

Люминесцентные и компактные люминесцентные лампы. Свечение основано на дуговом разряде, который возникает между электродами в атмосфере инертных газов и паров ртути. В итоге возникает невидимое глазу ультрафиолетовое излучение. В видимый спектр свет переводит слой люминофора, нанесенный внутри колбы. Он поглощает ультрафиолет и излучает видимый свет. В зависимости от люминофора возможны разные цветовые температуры.

Характерным преимуществом ЛЛ является низкое нагревание колбы, а недостатком – плохая работа при низких температурах (ниже +5⁰С).

Натриевые (ДНаТ). Излучение происходит благодаря газовому разряду в парах натрия. Свет получается оранжево-желтый. Поэтому применяются ДНаТ в основном для уличного освещения и в теплицах. Также ДНаТ характеризуются высокой светоотдачей (150-200 лм/Вт) и долгим сроком службы.

Металлогалогенные лампы. Свечение основано на плазме дугового разряда высокого давления в парах инертных газов, ртути и галогенидов натрия и скандия. В зависимости от количества галогенидов спектр МГЛ свет получается разного спектра (от 3500 до 6000 К).

МГЛ характеризуются высокой светоотдачей (70-95 лм/Вт) и цветопередачей (Ra более 90).

Ксеноновые

Свечение возникает за счет электрической дуги в атмосфере ксенона. Спектр приближен к естественному солнечному (примерно 4000 К). При добавлении к ксенону некоторый добавок получают другие цветовые температуры: 5000 и 6000 К. Ксеноновые лампы применяют для фар автомобилей, кино- и фотосъемке (благодаря высокой цветопередаче), в оптических приборах, научных испытательных камерах и установках.

Автомобильные ксеноновые лампы

Трубчатые ксеноновые лампы

Неоновые

Относятся к газосветным лампам. Световое излучение возникает благодаря свечению самого газа при протекании электричества. Конструкция газосветных ламп проще, чем у газоразрядных: только трубка с инертным газом и два электрода с торцов трубки.

В зависимости от вида инертного газа неоновые лампы получают разное свечение.

Разные оттенки получают смешением газов (иногда добавляют зелено-голубые пары ртути) либо нанесением люминофора на колбу.

Применяются в основном в декоративных целях и в наружной рекламе.

Светодиодные (led)

Излучение в светодиодных лампах основано на явлении рекомбинации в двух разных полупроводниках. В составе первого преобладают электроны, в составе второго – положительно заряженные ионы. Когда между проводниками протекает ток, то на границе материалов электроны и дырки рекомбинируют друг с другом. В итоге появляется световое излучение. В зависимости от материалов полупроводников различается длина волны света и его цветовая температура.

Светодиодная лампа состоит из светодиодов, радиатора, драйвера, рассеивателя и цоколя. Радиатор отводит излишнее тепло от светодиодов. Драйвер выравнивает питающее напряжение, преобразует переменный ток в постоянный. В недорогих лампочках драйвер заменяют блоком питания, который не стабилизирует ток. Рассеиватель есть не во всех моделях. Он распределяет световой поток в пространстве, предотвращает попадание внутрь влаги и пыли. Иногда внутри рассеиватель покрывают люминофором.

К положительным сторонам светодиодных источников света относят:

энергосбережение;
длительный срок службы;
отсутствие сильного нагрева во время работы;
большой диапазон цветовых температур: от 2700 до 6500 К;
механическая прочность; возможность работы с поврежденным рассеивателем;
декоративность;
экологичность.

К отрицательным сторонам относят:

высокая цена;
мерцание (особенно у дешевых моделей без драйвера);
снижение яркости в течение эксплуатации из-за деградации светодиодов;
высокий процент брака;
световой поток узконаправленный.

Светодиодные источники света применяются практически везде: бытовое (общее и точечное) освещение, уличное, декоративное.

Работают от переменного (220) и постоянного напряжения (4, 12 В). Выпускаются с разными цоколями: штырьковыми и винтовыми.

Филаментные

Разновидность led, по внешнему виду схожая с лампами накаливания.

Предназначены для декоративного использования в открытых светильниках и люстрах. Нить накала заменяется светодиодной нитью. Нить изготовлена из стекла (сапфира), на которое нанесены 28 светодиодов (синих или в смеси с красными). Поверх нить покрывается слоем люминофора для создания белого света (до 4500 К). Драйвер в данном случае размещается в цоколе.

Филаментные источники света выпускаются небольшой мощности: от 4 до 8 Вт. Как правило, одна нить соответствует 1 Вт.

Энергосберегающие лампы. К ним относят источники света, которые при равном с лампой накаливания световом потоке имеют меньшую мощность. Для бытового применения энергосберегающими можно назвать компактные люминесцентные и светодиодные лампы.

Для сравнения можно взять разные типы ламп освещения с равным световым потоком 1200 лм.

Из таблицы видно, что мощность КЛЛ и led значительно меньше, чем у ламп накаливания. Правда, стоят энергосберегающие лампы значительно дороже. Тем не менее, уже через 1-1,5 года эксплуатации достигается экономия на счетах за электричество. Особенно, если заменять мощные лампы накаливания (свыше 60 Вт), и заменять в тех помещениях, где свет горит постоянно. В подвале энергосберегающая лампа себя не окупит.

Инфракрасные лампы

Это скорее источник тепла, чем света. Их конструкция основана на лампе накаливания. Только спираль не накаливается до температуры видимого света. Излучение идет в невидимом глазу инфракрасном диапазоне. Поэтому лампа больше излучает тепло.

Лампы бывают со стеклянной и керамической колбой. Применяются для обогрева помещений, теплиц, террариумов, аквариумов, в медицине. Особенностью обогрева является то, что греется не воздух, а сам объект (человек или цыпленок). Поэтому такие лампы подходят для обогрева открытых площадок.

Керосиновые лампы

Источник света, на основе сгорания керосина. В емкость заливается керосин. Через фитиль он поднимается в зону горения, где сгорает, давая свет. В другой конструкции, близкой к примусу, вместо фитиля используется трубочка под давлением, которое создает ручная помпа.

Применялись до широкого распространения электричества в 19-нач.20 веков. На сегодняшний день используются там, где нет электричества, туристами, в декоративных целях.

Кварцевые лампы

Представляют собой газоразрядную лампу низкого стекла с колбой из кварцевого стекла. Внутри находится смесь инертного газа и ртути. Пары ртути при прохождении электрического разряда дают ультрафиолетовое излучение. Кварцевое стекло их пропускает наружу.

Благодаря ультрафиолету определенной длины волны происходит обезвреживание вирусов и бактерий. Поэтому кварцевые лампы активно используются для обеззараживания помещений, инструментов, воды. Также их используют для облучения молодняка на птицефермах и детей для предотвращения рахита.

К разновидностям кварцевых ламп относятся ультрафиолетовые и бактерицидные. Они немного отличаются конструкцией, назначением и условиями эксплуатации.

Выбор подходящего источника света

При выборе ламп для освещения ориентируйтесь на условия эксплуатации, площадь и назначение помещения (или открытой площадки).

Газоразрядные лампы не используются для домашнего освещения. Они постепенно отмирают из-за наличия ртути в составе. Натриевые лампы для уличного освещения часто заменяют светодиодными.

Светодиодные источники света подойдут для постоянно освещаемых помещений. При этом обращайте внимание на цветовую температуру: для комнат отдыха – теплые тона, для рабочих помещений – нейтральные или холодные.

КЛЛ не стоит использовать на жаре и при температурах ниже 5⁰С.

Для декоративного освещения и рекламы подойдут светодиодные ленты, гибкий неон.

При освещении сырых помещений (погреб, подвал) лучше использовать низковольтное освещение.

Выводы и полезное видео

Выбор осветительного прибора – интересная и важная задача. Надеемся, что наша статья помогла вам разобраться в вопросе.

Читайте также: