Лампы накаливания: разновидности + маркировка и правила выбора

Какие бывают лампы, плюсы и минусы

Электрические источники света представлены на современном рынке в широком ассортименте. Рассмотрим основные достоинства и недостатки их видов и ответим на вопрос, какие лампы лучше использовать в той или иной области.

Виды ламп, их плюсы и минусы

1. Лампы накаливания — самый старый вид лампочек, который встречался у нас до недавних пор повсеместно. Известны в народе как “лампочки Ильича”.

• Плюсы: простота изготовления, низкая цена.
• Минусы: небольшой срок службы, потребляют много энергии, сильно нагреваются.

2. Галогеновые. Отличаются от предыдущего вида лишь тем, что содержат галогеновые газы.

• Плюсы: яркий белый свет, долговечность.
• Минусы: низкая экологическая безопасность, высокая стоимость, не подходят для условий повышенной влажности.

3. Светодиодные лампы — тип лампочек, завоевывающий всё большие симпатии потребителей.

• Плюсы: универсальность, отсутствие мерцания, могут излучать свет любого оттенка, долговечность, экологичность, не требуют прогрева при запуске, неприхотливы в обслуживании, экономичность.
• Минусы: сравнительно высокая цена. Светодиоды ограничены по мощности, поэтому для освещения больших площадей малопригодны. Хотя некоторые модели таких ламп в уличных светильниках всё же используются.

4. Люминесцентные лампочки представляют собой стеклянные колбы вытянутой формы (трубки), наполненные ртутными парами. По бокам у них расположены нити накаливания.

• Плюсы: неплохая светоотдача, разнообразие оттенков света, длительный срок службы.
• Минусы: жужжание при работе, мерцание, необходимость в дополнительном приспособлении для пуска, отсутствие экологической безопасности, отказ пуска при недостаточном напряжении.

5. Люминесцентные компактные (энергосберегающие) — усовершенствованный вид люминесцентных лампочек. Имеют привычный для подобных источников освещения объем и форму.

• Плюсы: разнообразие цветовых оттенков, повышенная светоотдача, низкое энергопотребление.
• Минусы: токсичность, высокая цена, неустойчивость к скачкам напряжения, неприспособленность к работе при пониженных температурах.

6. Газоразрядные. Делятся на ртутные и натриевые разновидности.

• Плюсы: хорошая светоотдача, продолжительный срок службы.
• Минусы: долгое зажигание.

7. Неоновые лампы. Встречаются, в основном, в качестве источников декоративного освещения.

• Плюсы: долговечность, низкое энергопотребление.
• Минусы: могут содержать вредные вещества, небольшая мощность светового потока.

8. Ксеноновые дуговые лампочки относятся к источникам местного освещения.

• Плюсы: очень яркий свет, долговечность.
• Минусы: сложная установка.

Оптимальные варианты применения разных видов ламп

Сравнив особенности перечисленных видов ламп, несложно определить, какие из них больше подходят в качестве, например, офисных, а какие — в быту. Так, невысокая цена лампочек накаливания уже давно не прельщает потребителей, ведь их приходится часто менять. Куда выгоднее использовать светодиоды для дома и придомовой территории, а также в качестве офисного освещения. Но если речь идет о больших открытых площадях, то целесообразнее применять дуговые ртутные лампы. Также они подходят для освещения с/х, производственных и складских помещений. Для рекламных вывесок и прочего декоративного освещения лучше неоновых лампочек не придумаешь. А в случае, если свет нужен для оформления сцены в театре или в автомобильных фарах, то однозначный вариант — ксеноны. Помните: от того, правильно ли вы сделали выбор в пользу того или иного вида ламп, зависит качество освещения на вашем объекте!

Основные виды и характеристики

К основным видам ламп накаливания относятся:

1. Лампы общего назначения. Обозначают аббревиатурой ЛОН. Обычно это устройства с мощностью 25, 40, 60, 75 и 100 Вт. Самые распространенные – 60 Вт. Но промышленно выпускаются ЛОН мощностью 150, 200, 500 и даже 1000 Вт.
2. Галогенные лампы накаливания. Производят для работы от высоковольтной сети 220 или 110 В и от низковольтной. В этом случае они питаются от понижающего трансформатора.

Низковольтная лампа накаливания

Разновидности низковольтных галогенных ЛН:

• капсюльные, имеют вид полностью стеклянных трубок с разными цоколями – торцовыми штыревыми GY6,35 или G4;
• рефлекторные, имеющие светоотражающий элемент, диаметром от 35 до 111 мм, цоколь GZ10 с вариантами.

Высоковольтные. Основное напряжение 220-230 В, 50 Гц. У этих ламп вариантов исполнения больше:

• линейные в виде трубки из стекла с цоколями R7S;
• цилиндрические – цоколи E27, E14 или B15D;
• с вынесенной или дополнительной колбой.

В последней модели внутри лампы жестко смонтирована малогабаритная галогенная лампа-капсюль или трубка. Она приварена к центральному стержню обычной колбы ЛОН, имеет гибкие выводы, соединенные со стандартным цоколем Эдисона Е27 или Е14. При потреблении мощности 70-100 Вт она обеспечивает световой поток на 20-30% больше, чем обычная лампа накаливания.

Срок службы галогенных моделей составляет от 4-5 до 10-12 тыс. часов.

Декоративные лампы

В последние годы появились ретро-лампы, имитирующие старинные ЛН Эдисона.

Кроме того, они формой колбы имитируют «свечу», «свечу на ветру», «шишку», «грушу», «шар» и т.д.

Лампы Эдисона – с цветовой температурой 2000 K, с разными по форме нитями накаливания, с разными колбами.

Зеркальные

Зеркальные лампы имеют часть колбы, покрытую изнутри отражающим слоем. Чаще всего это напыление из металла – серебра, алюминия, золота и пр. Этот слой может быть тонким, полупрозрачным или толстым, непрозрачным.

Зеркальная инфракрасная лампа.

Зеркальные конструкции используют в производстве для абсолютно чистого технологического нагрева, например, в полупроводниковом производстве с высочайшей чистотой материалов. В этом случае недостаток ламп накаливания – большой поток ИК-излучения – становится их непревзойденным достоинством.

Сигнальные

Сигнальные лампы – это мигающие источники света. Обычно в виде проблесковых маячков, например, на служебных автомобилях, на самолетах и вертолетах, для передачи световых сообщений на флоте и т.п. Имеют тонкую нить накаливания, обеспечивающую быстрый набор яркости.

Транспортные

Этот вид ламп предназначен для использования на разных видах транспорта – автомобилях, железной дороге и в метро, речных и морских судах. Главное требование к ним – стойкость к вибрациям и ударам. Для этого нить накаливания делают короткой и устанавливают на множестве поддерживающих элементов. Цоколи таких ламп – байонетные Свана, штифтовые или софитные. Они не дают устройству выкрутиться и выпасть из патрона.

Лампы транспортные со штифтовым цоколем.

Транспортные, автомобильные лампы с разными видами невыпадающих цоколей: д), е), ж) – со штифтовыми, з) с софитным.

Иллюминационные

Из названия понятно, что лампы используют для иллюминации. Поэтому их колбы изготавливают из стекла разных цветов – синего, зеленого, желтого, красного и т.д.

Иллюминационные лампы разного цвета с резьбовым цоколем Эдисона E27.

Двухнитевые

Схема такой лампы накаливания: в одной колбе две отдельные нити накаливания. Например, в автомобильной фаре двухнитевая лампа используется так:

• при подаче напряжения на одну нить включается ближний свет – поток света «прижат» к полотну дороги и луч распространяется на несколько десятков метров;
• после переключения на вторую нить свет поднимается и его дальность может достигать сотен метров, а поток будет значительно больше.

Такие лампы могут быть и в заднем фонаре. Первая нить – для габаритных огней, вторая – для стоп-сигнала.

В светофорах двухнитевые лампы повышают их надежность. Дублирование позволяет устройству работать или с одной нитью, или включать вторую, после того как первая перегорела. А, например, на железных дорогах надежность сигнализации – это гарантия безопасности перевозок.

Общего, местного назначения

Лампы разного назначения.

Верхний ряд, слева направо – лампа с цоколем Е14 – для люстр, бра и малогабаритных светильников; с цоколем Е27 – общего назначения; зеленая, красная, желтая – иллюминационные.

Нижний ряд: синяя – медицинского назначения для процедур; зеркальная с отражателем – для фоторабот или специального освещения, с виолевым стеклом, две крайние – декоративные с колбой «свеча» и цоколями Е27 и Е14.

Достоинства и недостатки

В настоящее время существует множество осветительных приборов. Большинство из них производятся в последние несколько лет с использованием высоких технологий, но классическая ЛН всё равно имеет множество плюсов или совокупность параметров, которые будут более подходящими при правильном использовании:

• достаточно низкая цена;
• устойчивость к различным температурам;
• моментальное зажигание;
• не мерцают;
• имеют разные режима света.

Как выглядит классическая ЛН

Но, к сожалению, лампы накаливания имеют свои минусы:

основной недостаток — это достаточно пониженный КПД. У лампочек в 100 Вт КПД будет примерно 17 %, у изделий 60 Вт эта цифра будет всего лишь 5 %. Одним из методов увеличения КПД будет поднятие температуры накала, но в таком случае срок службы заметно снизится;

Спираль для лампы накаливания

• малый срок службы;
• повышенная температура поверхности сосуда, которая может быть у 100Вт лампочки до 250°С. Это повышает риск возникновения возгораний или взрыва ламп;
• чувствительность к окружающей среде;
• применение термостойкой арматуры.

Ниже подробно описаны виды и характеристики ламп накаливания.

Люминесцентные — энергосберегающие

Хорошим уровнем экономии энергии обладают люминесцентные лампы. Внутри них находится трубка из которой сделана колба, покрытая порошком люминофором. Это обеспечивает свечение в 5 раз ярче, чем лампы накаливания при той же самой мощности.

Люминесцентные не очень экологичны из-за напыления ртути и люминофора внутри. Поэтому требуют бережной утилизации через определенные организации и контейнеры приема использованных лампочек и батареек.

Также они подвержены эффекту мерцания. Проверить это легко, достаточно посмотреть их свечение на дисплее через камеру смартфона. Именно из-за этой причины не желательно размещать такие лампочки в жилых помещениях где вы постоянно находитесь.

//www.youtube.com/watch?v=bSPenZibRko

Основные технические характеристики

Самый важный параметр ламп накаливания – это мощность. Назначение ламп разнообразное, поэтому диапазон широк: от 0,1 Вт индикатора «светлячки» до 23 тыс. Вт прожекторов для фар.

General Electric и Osram производят мощные осветительные приборы для театральных и кинематографических представлений.

В быту используются маломощные устройства, в основном от 15Вт до 150Вт, а в промышленной сфере – лампы мощностью до 1500Вт.

Качество светового потока и степень рассеивания регулируются материалом колбы. Максимальное светопропускание характерно для ламп с прозрачным стеклом, тогда как два других типа поглощают часть света. Например, матовое стекло лампочки отнимает 3% светового потока, а белое стекло – 20%.

Часто мощность бытовых ламп накаливания ограничивается материалом ламп (абажуры, абажуры). Производители люстр и настенных светильников обычно указывают рекомендуемые параметры: как правило, 40 Вт, реже 60 Вт.

В 2011 году лампы накаливания были официально признаны энергосберегающими и пожароопасными, поэтому был принят закон о прекращении производства источников света мощностью 100 Вт. Следующий шаг – закон, запрещающий устройства мощностью более 50 Вт.

Однако пользователь ничего не теряет, так как на современном рынке существует огромное количество более эффективных и экономичных светодиодных ламп и других аналогов.

Второй важный показатель, который необходимо учитывать при покупке, – это тип цоколя лампы накаливания, определяемый ее размерами. Импортные и отечественные светодиодные лампы имеют много типов вытяжек, а простые лампы ограничиваются тремя.

Теперь производители обязаны упаковывать каждый товар в отдельную коробку, чтобы на ней можно было найти технические характеристики. Обычно указывают мощность, класс энергоэффективности (низкий – E), тип цоколя, прозрачность колбы, продолжительность работы в часах.

Лампы энергосберегающие

Энергосберегающие лампы были созданы на основе люминесцентных. Основным их отличием является наличие особого электронного блока, который отвечает за процессы зажигания и дальнейшего горения. За счет этого удалось добиться того, что лампа не мигает как при начале работы, так и в дальнейшем.

Плюсы энергосберегающих ламп

• Положительной стороной таких ламп является возможность создания разных цветовых температур, которые определяются при горении. Проще говоря, энергосберегающая лампа способна излучать как «теплый», так и «холодный» свет.
• Важнейшей характеристикой является снижение потребления электричества. В некоторых случаях данный показатель достигает отметки в 80%.
• Еще энергосберегающие лампы в процессе работы выделяют намного меньше тепловой энергии, а значит могут использоваться практически где угодно.
• Лампы данного типа значительно реже выходят из строя в сравнении с лампами накаливания. Кроме того, они более невосприимчивы к скачкам напряжения и частым включениям и выключениям.

Минусы энергосберегающих ламп

• Безусловно, главным минусом можно считать сравнительно высокую стоимость энергосберегающих ламп.
• Данные лампы требуют бережного обращения даже после выхода их из строя, поскольку содержат в себе токсичные составляющие. Их нельзя выбрасывать вместе с обычными бытовыми отходами. Если такая лампа разобьется в помещении, то потребуется проведение уборки, как если был разбит ртутный градусник.

Как правильно выбрать плинтус?

По этому критерию выбор достаточно простой – необходимо учитывать параметры имеющегося светильника.

Производители выпускают множество светодиодных осветительных приборов. Им можно заменить как лампы накаливания, так и галогенные лампы.

Для первой группы розетки E14, E27, E40 взаимозаменяемы. Для вторых: GU10, G4, GU5. 3. В встраиваемых светильниках, используемых для освещения мебели, используется цоколь GX53

При выборе следует знать некоторые нюансы:

1. Модели с креплениями G9 рассчитаны только на 220 В.
2. Если в схеме есть электронные переключатели и диммеры, использовать фонарики с розетками E14 и E27 невозможно.
3. Поскольку существует множество вариантов осветительных приборов штыревого типа, при выборе можно легко ошибиться. По этой причине нет необходимости утилизировать перегоревшую лампу.

Производители адаптировали практически все типы плинтусов под светодиодные источники света. Чтобы устройство работало стабильно и долгое время, необходимо учитывать допустимую мощность для конкретного прибора.

Так, если ограничение этого параметра составляет 40Вт, установить светодиодную лампу на 6Вт невозможно.

Подробнее о параметрах выбора светодиодных ламп читайте в этой статье.

Нормы освещения

Яркость освещения – индивидуальное понятие. Однако принято считать, что на каждые 10м2 при высоте потолков 2,7м, необходима минимум освещенность в эквиваленте 100Вт.

Измеряется освещенность в люксах. Что это за единица? Простыми словами – когда 1 люмен освещает 1м2 площади помещения, то это и есть 1 люкс.

Для разных помещения нормы отличаются.

Зависит освещенность от многих параметров:

• от расстояния до источника света
• цвета окружающих стен
• отражения светового потока от посторонних предметов

Освещенность очень легко замеряется при помощи привычных смартфонов. Достаточно скачать и установить специальную программу. Например – Люксметр (ссылка)

Правда такие программы и камеры телефонов обычно врут по сравнению с профессиональными приборами люксметрами. Но для бытовых нужд, этого более чем достаточно.

Преимущества и недостатки ламп накаливания

Потребитель продолжает покупать неэкономичные лампочки из-за ряда преимуществ, хотя некоторые из них довольно условны.

По отзывам, их выбирают по следующим качествам:

• бюджетный;
• отсутствие устройств управления;
• мгновенное возгорание после возгорания;
• знакомый светлый “домик;
• отсутствие вредных веществ;
• отсутствие реакции на низкие температуры и электромагнитные импульсы.

Однако мало кто оценивает качество светового потока или пульсации; однако для большинства решающим оказывается первый фактор.

Но недостатки гораздо более существенны, так как среди них относительно невысокая светоотдача, ограниченный срок службы, небольшой диапазон цветовой температуры (только желтый свет), зависимость от перепадов напряжения в сети, пожароопасность.

Теперь есть возможность сравнить на практике работу ламп накаливания, газоразрядных и светодиодных аналогов. Все, кто заметил разницу в энергопотреблении, давно перешли на энергосберегающие устройства.

Характеристики

Лампы накала обладают такими характеристиками:

Характеристики ламп разной мощности

Принцип действия

Суть работы всех ЛН в использовании принципа нагревания вещества при прохождении сквозь него тока. В этом случае повышается температура нити накала после замыкания электрической цепи. Как результат запускается эффект электромагнитного теплового излучения. Чтобы оно стало видимым для человека, температура нагревания должна превышать 570 ⁰C – это начало красного свечения.

Внутри лампы нить накаливания разогревается до 2000–2800 ⁰С. При разогревании до такой температуры на воздухе вольфрам превращается в оксид – на нем образуется белый налет, поэтому внутрь колбы закачиваются нейтральные газы. На заре развития данной технологи освещения в лампочке создавался вакуум, сейчас это практикуют только для изделий минимальной мощности. При закручивании в патрон цоколя лампы и замыкании цепи запускается процесс накаливания нити, и она дает свет.

Конструкция

Конструкция ламп накаливания Устройство всех ЛН схоже, в них содержаться:

1. Рабочая часть – нить из вольфрамовой проволоки, свернутая в спираль. Удельное сопротивление этого металла в 3 раза больше, чем у меди. Вольфрам используется, потому что он тугоплавкий и можно максимально уменьшить сечение нити. За счет этого повышается электрическое сопротивление. Питание спираль получает от электродов.
2. Спираль удерживают элементы из молибдена. Он также тугоплавкий, имеет низкий коэффициент теплового расширения.
3. Колба из стекла. Внутри ее инертный газ, что не дает сгореть нити накала. Именно поэтому такие лампы не вакуумные, именно газ создает давление внутри колбы.
4. Электроды соединяются с контактными элементами цоколя с помощью медных проводников.
5. Цоколь. Такой элемент есть во всех рассматриваемых лампочках, за исключением специальных автомобильных. Резьба на цоколе и его размер могут быть различными.

Цоколь

Самые привычные для нас лампочки с резьбовым цоколем, размеры их стандартизированы. Для моделей, что используются в бытовых условиях, востребованы Е 14, Е 27 и Е 40. Реже используются для таких источников света без резьбы, но они распространены в автомобильном деле.

Цоколи ламп накаливания

Маркировка

Разобраться в маркировке ламп накаливания несложно, основные обозначения, которые можно встретить:

• Специфика конструкции и свойства. «Б» указывает на аргоновую биспиральную ЛН, «В» – на содержание внутри вакуума, «Г» – на то, что в лампу закачан газ, «БК» – биспиральная криптоновая, «МЛ» – молочный цвет колбы, «МТ» – матовая, «О» – опаловая.
• О назначении лампочки расскажет вторая часть маркировки. «Ж» – железнодорожная, «КМ» – коммутационная, «СМ» – для самолетов, «А» – для автомобилей, «ПЖ» – лампа высокой мощности для использования в прожекторах.
• Форму обозначают так: «А» – абажур, «Д» – декоративная, «В» – витая.
• Первые цифры – это номинальное напряжение.

Коэффициент полезного действия и долговечность

Существенные недостатки таких ламп – это небольшой срок эксплуатации и низкий коэффициент полезного действия. Под КПД подразумевается соотношение мощности и заметного человеку излучения. Как помним, нить разогревается до 2700 К, в этом случае ее КПД около 5%. Вся остальная энергия, которая, кстати, в полном объеме превращается в излучение, припадает на инфракрасный спектр, который невидим для человека. Мы воспринимаем его как тепло.

Теоретические повысить КПД до 20% можно, для этого следует увеличить температуру нити накала до 3400 К, получаемый свет в этом случае будет в 2 раза ярче, правда, срок эксплуатации уменьшается на 95%.

Если мощность снижать, то период эксплуатации ламп накаливания может увеличиваться в 5 и более раз. Уменьшение напряжения при этом снижает КПД, но использовать лампочку получиться в 1000 раз дольше. Этот эффект используется при создании надежного дежурного освещения. Конечно, это возможно, только если нет критических требований к освещенности.

Процесс перегорания лампы накаливания

Будущее освещения

Светодиоды – одно из наиболее перспективных направлений развития технологий освещения: благодаря уникальным характеристикам возможности их применения светодиодов практически безграничны.

Учитывая стремительное развитие технического прогресса, сейчас сложно представить, каким будет домашнее освещение, например, через сто лет. Если предположить, что современные тенденции найдут отражение в квартирах будущего, то освещение будет энергоэффективным, динамичным, а также будет максимально использовать и дополнять естественный свет. Благодаря LED- и OLED-технологиям (органические светодиоды) источниками света смогут служить любые поверхности: мебель, стены, пол, одежда. Например, световые обои Philips уже доступны, они создают ощущение, что светится вся стена, причем ее световые режимы могут меняться. Так, утром они могут светить приятным белым светом, а вечером удивлять игрой оттенков. OLED-пластины смогут заменить оконные стекла, которые в светлое время суток будут пропускать дневной свет и служить прозрачным стеклом, а ночью тончайшие панели будут имитировать закат, рассвет или солнечное утро.

Лампы накаливая

Лампы с цоколем E27 и E14 К достоинствам современных ламп накаливая (ЛОН) следует отнести:

• простоту конструкции и небольшую цену использованных материалов, которые при массовом производстве обеспечивают их невысокую стоимость;
• возможность создать изделия на разное рабочее напряжение – от нескольких вольт до сотен вольт;
• сплошной спектр свечения, сходный со спектром Солнца – это спектр теплового и видимого излучения металла, раскаленного до свечения, с этим связано название ламп накаливания;
• газонаполненные, в т. ч. и галогенные лампы накаливания имеют срок службы от 2-3 тысяч до десятка тысяч часов;
• регулировка яркости, т. е. диммирование, осуществляется достаточно простыми средствами – реостатами, тиристорными и симисторными диммерами.

Простейшая классификация ламп накаливания:

• ЛОН – лампы общего назначения, применяют повсеместно в быту и на производстве;
• галогенные лампы накаливания – в инертный газ добавлены вещества-галогены;
• лампочки накаливания местного освещения, характерны безопасным невысоким рабочим напряжением 12, 24, 36 или 48 В, короткой нитью накаливания и стойкостью к механическому воздействию.

Более чем столетняя история развития ламп накаливания показала, что использоваться они могут в любой сфере деятельности человека – начиная от бытового и до специального освещения:

• на транспорте – в автомобилях, на поездах, морских судах, самолетах;
• в производстве – для освещения помещений, для получения абсолютно чистого тепла без загрязняющих веществ – в медицине, промышленности для производства полупроводниковых приборов, в животноводстве и птицеводстве – для обогрева молодняка и мн. др.

Галогенные лампы: плюсы и минусы

Группа включает лампы с E- или G-цоколем, характеризующиеся повышенной светоотдачей при компактных размерах. В плане многообразия форм они не уступают обычным вакуумным но, благодаря повышенной доли кварца в стекле, и заполнению колбы газом их нити накаливания не чернеют и дольше служат. Качество выдаваемого ими света остается высоким в течение всего срока эксплуатации.

Минусы проявляются в чувствительности галогенных ламп к перепадам напряжения и загрязнениям. Такие лампы по возможности подключаются через трансформатор (в домах с частыми перепадами и падениям напряжения это условие обязательно) и монтируются исключительно в перчатках, быстро перегорая при случайном попадании жира на кварцевую колбу.

Выводы и полезное видео по теме

Еще больше познавательной и интересной информации о производстве, использовании и недостатках ламп накаливания – в видеороликах, снятых специалистами и любителями.

Интересные факты о лампах накаливания:

Как происходит производство ЛН:

Сравнительный обзор ламп разных видов:

Популярно о выборе ламп для дома:

https://youtube.com/watch?v=mlrRWrxhv6E

Потребитель сам вправе выбрать лампочку для использования в быту. Однако не стоит гнаться за дешевизной и обманчивой выгодой. Учитывая, что освещением мы пользуемся постоянно, а лампочек в доме, как правило, более десятка, следует пересмотреть привычки. Многие пользователи давно уже перешли на более надежные, экономичные, безопасные светодиодные лампы.