Какие есть лампы для освещения: галогенки, накаливания, лед лампы, люминесцентные

Виды и отличия электрических ламп

Одной из главных характеристик, по которым происходит подбор, является мощность. Ее показатель напрямую влияет на расход электроэнергии. Очень важно использовать в светильниках лампы не выше той мощности, которая указана в сопроводительных документах. Например, ограничение max 40W означает, что вы можете ставить в патрон лампы мощностью до 40 ватт включительно. Ставить более мощные, чем указано, лампы нельзя, т.к. это может привести к короткому замыканию и оплавлению плафона. В лампах разного типа мощность будет неодинаковой. Энергосберегающая лампа мощностью 5W по свечению будет соответствовать лампе накаливания на 60W.

Светоотдача показывает яркость – сколько люмен света дает лампа на 1W мощности. Энергосберегающие лампы являются более экономичными благодаря тому, что этот показатель у них выше в несколько раз, чем у привычных ламп накаливания. Это позволяет ставить в светильник менее мощную лампу, которая сможет светить не хуже ее аналогов на 40W или 60W, экономя электроэнергию.

Излучаемый лампой свет бывает теплым, холодным или нейтральным. Теплый свет – тот, к которому мы привыкли, его дает лампа накаливания. Он может искажать цвет абажура или плафона, отчего тот станет выглядеть иначе, нежели в выключенном виде. Поэтому, если этот критерий важен, рекомендуется подбирать лампы с нейтральным светом, которые помогут предотвратить искажение цветопередачи.

Лампа накаливания. Это наиболее известный и узнаваемый вид электрических ламп, который можно встретить практически в любом доме и по сей день. Во внешнюю стеклянную колбу, из которой предварительно откачан воздух и закачан какой-либо химически инертный газ, вставлено тело накала, начинающее ярко светиться при прохождении через него электрического тока. В качестве тела накала чаще всего используется спираль из вольфрама, известного своей тугоплавкостью, или угольная нить. Откачка воздуха из колбы необходима для того, чтобы исключить окисление тела накала при контакте с ним. Срок службы лампы накаливания составляет около 1000 часов.

Лампы накаливания различаются по внешнему виду и форме. Стекло колбы может быть прозрачного или матового цвета для более мягкого рассеивания света. Помимо стандартной, так называемой грушевидной формы, лампы могут быть и в виде свечи, что хорошо смотрится в декоративном освещении. Отдельной модификацией этой модели является «свеча на ветру» с изогнутой стеклянной верхней частью, напоминающей колеблющееся пламя свечи. Зеркальные лампы излучают направленный свет, который поможет эффектно подсветить арт-объекты и торговые залы. В зависимости от формы колбы лучи света могут распределяться направленно или достаточно широко.

Галогенная лампа. Ее конструкция аналогична конструкции лампы накаливания, но в колбу закачиваются пары галогенов (брома или йода), что повышает срок службы и дает более эффективную светоотдачу. Эти лампы обладают ровным свечением на протяжении всего срока службы и более качественной цветопередачей из всех существующих на данный момент источников света и различаются по форме и диаметру. Отличительной особенностью этого типа является нежелательность установки их в плафон голыми руками. Имеющийся на коже естественный жир останется на стекле, отчего лампа быстрее перегорит, поэтому необходимо устанавливать их в специальных перчатках. Исключение составляют модели с цоколями G4 и G9, заключенные в пленку – их можно держать за нее. Срок службы лампы составляет 2000-4000 часов.

Капсульные галогенные лампы известны своими компактными размерами вплоть до 10 мм в диаметре, что делает их прекрасным решением для точечной подсветки в домах и офисах. Для их установки может потребоваться трансформатор.

Линейные галогенные лампы обладают двумя цоколями, держатели нити накаливания очень прочные. Лампы мощностью до 500W можно располагать в пространстве на свой выбор, а более мощные – только горизонтально. Их используют для отделки промышленных, рекламных объектов, в уличном и декоративном освещении.

Галогенные лампы с отражателями подходят для общего и направленного освещения, например, для встраивания в мебель. Их цветовая температура составляет примерно 2700K, что соответствует теплому свету.

Светодиодная (LED) лампа. Отличается низким потреблением электроэнергии, становясь самым экономичным источником света на сегодняшний день. Универсальность их применения делает данный тип подходящим не только для домашнего, а также уличного и промышленного освещения. Это один из самых экологически чистых источников света, принцип действия которого основан на излучении света от светодиодов, связанных между собой микросхемой. Светодиод преобразует подающийся на него электрический ток в свет, причем, только в одном направлении. Светодиодные лампы не излучают вредных для глаз низкочастотных пульсаций, известны стабильной работой, пожаробезопасностью и компактными размерами. Срок их службы составляет около 50000 часов.

Энергосберегающая лампа. Как следует из названия, главным ее преимуществом является возможность экономии электроэнергии. Конструкция включает в себя специальную трубку, которая, раскаляясь, начинает светиться. Спиралевидные и U-образные лампы обладают высокой интенсивностью света при малых габаритах. Лампы с отражателями AR111 подходят для общего и сфокусированного освещения и имеют два варианта световой температуры: «лампа накаливания 60 Вт» и «утреннее солнце и солнце в обеденное время». Вариации с MR11 и MR16 с отражателем подходят для точечного направленного освещения. Срок службы энергосберегающих ламп составляет вплоть до 12000-15000 часов.

Люминесцентная лампа. Представляет собой запаянную трубку с парами ртути, в которой электрический разряд создает ультрафиолетовое излучение, оно преобразуется в видимый для человека света с помощью люминофора на стенках колбы. Подобные лампы широко распространены в магазинах, школах, больницах и прочих общественных зданиях. Помимо прямой трубки, конструкция может быть выполнена в виде кольца или буквы U. Особое внимание при выборе люминесцентной лампы следует обратить владельцам птиц. Жесткое ультрафиолетовое излучение, испускаемое некоторыми видами ламп, негативно влияет на зрение птиц из-за слишком частого мигания, поэтому для них необходимо выбирать лампы с цветовым коэффициентом Ra 90 и выше, а цветовая температура должна быть в пределах 5000-6000K. Срок службы люминесцентных ламп составляет 5000-1000 часов и может снижаться от частоты включений.

Металлогалогенная лампа. Горелка такой лампы заполнена инертным газом, ртутью и солями-галогенидами. Излучение света происходит при прохождении химической реакции между всеми компонентами. Широкий выбор форм и цоколей делает эти лампы все более популярными как в домашнем освещении, так и на производстве, а стабильная высокая яркость обеспечивает им отличное качество цветопередачи в течение всего срока службы. В большинстве случае металлогалогенные лампы нельзя использовать без закрытого светильника из-за их ультрафиолетового излучения, но некоторые модели оснащены встроенным УФ-фильтром. Срок службы составляет до 15000 часов.

Газоразрядная натриевая лампа. Источником светах в этих лампах является газовый разряд в парах натрия, благодаря чему свет получается яркого желто-оранжевого оттенка. Из-за этой особенности данные лампы используются в основном для уличного, архитектурного и утилитарного освещения. Они зажигаются с помощью пускорегулирующего аппарата за 3-4 минуты. Натриевые лампы получили широкую известность среди садоводов, т.к. позволяют заменить солнечный свет для растений в теплицах и оранжереях, а возможность произвольного размещения в пространстве расширяет возможности их применения во множестве отраслей. Срок службы составляет свыше 25000 часов.

Газоразрядная ртутная лампа. Для создания излучения в них используется газовый разряд, проходящий через пары ртути. Они предназначены для освещения больших площадей, например, улиц, стадионов, производственных цехов, и добавляются в общую электрическую цепь через пускорегулирующий аппарат. С момента включения до полноценного горения лампы проходит около 7 минут, это обусловлено необходимостью разогрева ртути, которая сконденсирована в холодном виде изнутри на стенках колбы. Лампа начнет светить максимально ярко, как только вся ртуть перейдет в газообразное состояние. Срок службы составляет около 15000 часов.

устройство и принцип действия, сравнение характеристик, особенности

Существует много типов ламп освещения, работающих на разных принципах. Одни используются для помещений, другие – для освещения улиц, третьи – в декоративных и даже медицинских целях. В этой статье мы выясним, какие бывают лампочки, рассмотрим основные виды ламп для освещения.

Какие бывают лампы и в чём их особенности

Современные лампы имеют разные формы и размеры. Это и трубки, и всем привычные лампочки с грушевидным цоколем, лампочки-свечи, в виде фонариков, изогнутых трубок. Размеры – от миниатюрных, умещающихся на ногте пальца, до приборов размером с трехлитровую банку.

Современные лампы имеют разные формы и размеры

Лампочки для освещения квартиры обычно небольшой (до 150 Вт для накаливания) мощности и нередко оригинальной формы, дополняющей внешний вид светильника.

Декоративные лампочки для люстр не только светят, но и украшают

Для освещения больших помещений и открытых объектов используются источники света посолиднее. Их мощность достигает киловатта и более. И размеры таких «лампочек» не домашние.

Эта светодиодная «лампочка» имеет мощность 80 Вт и большие размеры

Цветовая температура и цветопередача уличных ламп отличаются от естественной. К примеру, у натриевых ламп для уличных фонарей ярко выраженный оранжевый оттенок и низкая цветопередача.

Спектр натриевой лампы сильно отличается от белого

Для декоративной подсветки используют миниатюрные лампочки и приборы с собственными линзами и отражателями. Чаще всего мощность таких источников света невелика, но могут встречаться и мощные модели для установки в прожекторы.

Галогенная лампа для точечной подсветки с собственным отражателем

Основное различие ламп – в принципе действия. Их виды:

• накаливания, в том числе галогенные;
• газоразрядные;
• газосветные;
• светодиодные.

Рассмотрим каждый тип и его особенности подробнее.

Лампы накаливания и галогенные

Лампочку Ильича знают все. Колба, внутри спираль, которая под действием электрического тока раскаляется и излучает свет. Прибор прост в изготовлении, стоит недорого, спектр излучения теплого желтоватого оттенка. Идеальный вариант для освещения жилых помещений. Но у таких лампочек один существенный недостаток – большая часть энергии (до 95%) расходуется не на освещение, а на обогрев помещения. Кроме того, ресурс таких источников света невысок.

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Любопытно! Изначально в колбе этого типа источника света создавался вакуум, чтобы предотвратить окисление раскаленной спирали и ее разрушение. Сегодня практически все лампы этого типа заполняются инертными газами, и давление в них соответствует атмосферному. Это безопаснее. Исключение – некоторые типы миниатюрных лампочек.

Службу ламп накаливания продлили добавлением в колбу галогенов. В основном это бром или йод. Эти элементы умеют захватывать испарившиеся молекулы спирали и возвращать их на место, что продлило срок службы приборов. Отсюда и название такого типа лампочек – галогенные, или галогеновые.

Но чтобы галогены исполняли свою функцию, потребовалось поднять температуру спирали, сделав ее тоньше и увеличив напряжение питания. Обычное стекло колбы заменили термостойким кварцевым. В результате электрические лампы стали светить ярче, спектр излучения приблизился к дневному, а срок службы увеличился в несколько раз.

 

Конструкция обычной (слева) и галогенной ламп накаливания

На рисунке цифрами обозначены:

• 1 – колба (обычное стекло), заполненная инертным газом;
• 2 – тело накала;
• 3 – держатели;
• 4 – штенгель;
• 5 – электрические выводы;
• 6 – лопатка;
• 7 – цоколь;
• 8 – кварцевая колба, заполненная инертным газом с добавкой галогенов.

Нередко бытовые галогенные лампы имеют дополнительную колбу из обычного стекла, заполненную инертным газом. Она выполняет защитные функции и снижает температуру наружной поверхности источника света, являясь своеобразным термосом. Не следует путать такие лампы с обычными накаливания.

 

Галогенная лампа с защитной колбой

Итак, обычные лампочки накаливания имеют низкий КПД, относительно невысокий (около 1 000 ч) срок службы, но стоят недорого. Свет от них тёплый, что создаёт ощущение уюта. Мощность варьируется от единиц ватт до нескольких киловатт. Галогенные лампы, работающие на сходном принципе, «живут» в 2-3 раза дольше. В их спектре меньше оранжевого, КПД примерно в 2 раза выше, чем у обычных. Стоят они чуть дороже и во время работы сильно нагреваются. Особенно это касается лампочек без дополнительной колбы и приборов высокой мощности.

Одно из преимуществ ламп этого типа – высокий индекс цветопередачи. Цвет тел в их освещении не искажается и приближен к реальному.

Газоразрядные

У этого типа источников света много разновидностей ламп, но все они работают на одном принципе – излучение света за счет электрического разряда в газах. У каждого вида таких лампочек свои особенности конструкции и характеристики, поэтому рассмотрим их по отдельности.

Для наименования всех видов таких источников света в отечественной светотехнике используется термин «разрядная лампа» (РЛ), включённый в состав Международного светотехнического словаря, утверждённого Международной комиссией по освещению. Им следует пользоваться в технической литературе и документации.

Люминесцентные

Эти лампочки, будем называть их ЛЛ, разбиты на два подвида:

• высокого давления;
• низкого давления.

Первые применяются для освещения улиц и в осветительных приборах большой мощности. Вторые чаще всего используют для освещения общественных и производственных помещений. С появлением компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) этот тип источника света стал широко применяться для освещения и жилых помещений.

Компактные люминесцентные лампы

Для начала рассмотрим принцип работы устройств низкого давления. Колба в форме трубки из обычного стекла заполняется смесью инертных газов со ртутью и изнутри покрывается люминофором – составом, излучающим видимый свет под действием ультрафиолета. В торцы трубки впаяны электроды.

Конструкция люминесцентной лампы низкого давления

На рисунке цифрами обозначены:

• 1 – подогреваемые катоды;
• 2 – колба (обычное стекло), заполненная инертным газом и парами ртути;
• 3 – люминофор;
• 4 – цоколь.

При подключении электродов к источнику тока между ними появляется тлеющий разряд, заставляющий атомы ртути излучать ультрафиолет. Тот, в свою очередь, активирует люминофор, который начинает ярко светиться в видимом спектре. Само же ультрафиолетовое излучение поглощается стеклом колбы и люминофором.

На рисунке выше видно, что электроды имеют вид спиралей, а цоколи двухконтактные. Зачем, если это не лампочка накаливания? Дело в том, что в отключенной лампочке пары ртути конденсируются на стенках колбы, и сопротивление газового промежутка слишком велико для возникновения разряда. Чтобы он начался, электроды необходимо подогреть. Именно поэтому они имеют вид спиралей накаливания.

При включении лампочки специальное пусковое устройство подогревает электроды и подает на них высоковольтный импульс розжига. После того как лампочка запустилась, этот же устройство ограничивает ток через колбу, чтобы разряд не перешел в неуправляемый дуговой. Это устройство называется пускорегулирующим аппаратом и обязательно присутствует в люминесцентных светильниках.

Пускорегулирующий аппарат для люминесцентного светильника

Какие особенности у источника света этого типа? Более высокий, чем у лампочки Ильича, КПД (примерно в 5 раз). При той же мощности люминесцентная лампа будет светить в 5 раз ярче. Далее – срок службы. Он составляет примерно 3 000 – 5 000 часов против 1 000 у лампочек накаливания.

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Важно! Срок службы люминесцентной лампы зависит от числа включений/выключений. Особенно это касается бюджетных КЛЛ, в которых пуск осуществляется высоковольтным импульсом без предварительного подогрева электродов. Поэтому люминесцентные светильники не рекомендуется использовать в местах, где часто включают/выключают свет.

Спектр излучения. Внешне излучение ЛЛ выглядит более холодным, чем у ламп накаливания, в нем отсутствуют теплые красноватые оттенки. Хорошо это или плохо – сказать сложно. Все зависит от сферы применения светильников этого типа. Не блещут ЛЛ и хорошей цветопередачей, поскольку спектр излучения люминофора линейчатый, а не сплошной, как у лампочек накаливания.

Что касается химической опасности, то она хоть и не высока, но все же есть – в колбе источника света этого типа присутствует металлическая ртуть. При повреждении эта лампочка, как сказал классик, «воздуха не озонирует». Дополнительно отнесем к недостаткам ЛЛ обязательное наличие пускорегулирующего аппарата.

Теперь пару слов о люминесцентных лампах высокого давления. Их устройство и принцип действия схожи с лампами низкого давления, но отличия есть. Рассмотрим конструкцию наиболее популярной ДРЛ (дуговая ртутная люминесцентная). Имеем небольшую колбу из термостойкого кварцевого стекла, заполненную смесью инертных газов и ртути под высоким давлением (100 – 10 000 кПа и выше). Те же 2 катода, но не в форме спиралей, а обычные штырьки с дополнительными поджигающими электродами. Эта кварцевая колба помещена в обычную стеклянную, покрытую изнутри люминофором.

Конструкция люминесцентной лампы высокого давления ДРЛ

Принцип излучения света этой лампочкой нам уже знаком – дуговой разряд в кварцевой колбе, ультрафиолет, вызванный свечением атомов ртути, активирующий люминофор. Поскольку в кварцевой колбе, которую называют горелкой, высокое давление, ток дуги и интенсивность излучения ультрафиолета намного выше, а значит, лампочка светит ярче.

Внешняя колба дополнительно играет роль термоса, поскольку температура кварцевой колбы высока и может представлять опасность. Да и люминофор при нанесении на кварц выгорел бы.

Пару слов об особенностях источника света этого типа. Благодаря высокому давлению увеличилась светоотдача и мощность лампы по сравнению с ЛЛ низкого давления. Спектр излучения, цветовая температура и индекс цветопередачи прежние. На месте и обязательный пускорегулирующий аппарат.

Есть еще одно существенное отличие от устройств низкого давления. ДРЛ после включения не сразу загорается в полную силу. Для разогрева и выхода на рабочий режим ей необходимо несколько минут. Если отключить работающую лампу, то включить ее сразу не удастся. Придется дождаться, пока она остынет. Только потом светильник запустится и «разгорится».

Натриевые (ДНаТ)

Эти типы ламп, как и предыдущие, делятся на приборы низкого давления (НЛНД) и высокого (НЛВД). У обоих сходная с ЛЛ конструкция – колба в колбе. Исключение – газонаполнение колбы горелки. Это и делает принцип их работы иным. В натриевых дуговых лампочках колба заполняется смесью инертных газов с парами натрия (откуда и название). При возникновении в лампе дугового разряда атомы натрия начинают излучать, но не в ультрафиолетовом, а в видимом спектре. Поэтому люминофор в качестве «посредника» им не нужен.

Дуговая натриевая трубчатая лампа низкого давления

Зачем колба в колбе? Во-первых, натрий очень агрессивен к стеклу. Поэтому основная оболочка – из специального боросиликатного стекла. Вторая, наружная оболочка в лампах низкого давления – из обычного прозрачного. В лампочках высокого давления горелка из оксида алюминия Al2O3, который может противостоять не только натрию, но и высоким температурам. Внешняя колба (обычно прозрачная) играет роль термоса, поскольку эффективность лампочек этого типа зависит от температуры окружающей среды.

Натриевая лампа высокого давления имеет горелку из оксида алюминия

В основном в газонаполнении натриевой лампы кроме инертных газов и собственно натрия для уменьшения сопротивления газового промежутка содержится ртуть, но существуют и «зеленые» технологии, позволяющие обойтись без опасной для человека ртути.

Рассмотрим особенности источников света этого типа. Основной недостаток натриевой лампочки – ярко выраженный желто-оранжевый цвет свечения. И хотя спектр излучения в этой области у нее линейчатый, цветопередача страдает. В таком свете определить реальный цвет освещаемых объектов практически невозможно.

Но в таком спектре есть и преимущества. Желтый свет хуже поглощается водой, а значит, в непогоду (снег, дождь, туман) натриевые источники дают лучшее освещение. Поэтому они чаще всего используются для освещения загородных трасс, где важна не столько цветопередача, сколько хорошая видимость объектов.

Улица, освещенная натриевыми фонарями

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Несмотря на неблагоприятный спектр, натриевые лампы являются одним из самых эффективных электрических источников света. Светоотдача ДНаТ может достигать 200 люмен/ватт, а срок службы  — до 15 000 часов.

Как и любая другая газоразрядная лампочка, натриевая требует для работы специального пускорегулирующего аппарата – ИЗУ (импульсного зажигающего устройства). Некоторые производители встраивают его в колбу лампы.

Металлогалогенные (МГЛ)

Этот тип ламп – гибрид ДРЛ и ДНаТ. Конструктивно металлогалогенная лампа – горелка из боросиликатного стекла, помещенная в дополнительную колбу. Горелка имеет два электрода и заполнена инертным газом с добавкой ртути. Отличие – в том, что дополнительно в эту смесь добавляются галогениды некоторых металлов, к примеру, ксенона (известные всем автовладельцам ксеноновые лампочки).

Эти металлогалогенные лампы автомобилисты называют «ксеноном»

Галогены, начинающие самостоятельно светиться под действием электрической дуги, необходимы для коррекции спектральной характеристики дугового разряда в парах ртути. В результате излучение смещается в видимую часть спектра преимущественно холодного белого цвета. Внешняя колба используется для защиты горелки от окружающей среды, играет роль термоса и фильтра, обрезающего жесткое ультрафиолетовое излучение в спектре излучения атомов ртути.

Цвет излучения металлогалогенной лампы обычно имеет холодный белый или даже синеватый оттенок

Цветовая температура источников света этого типа может варьироваться от 3 000 (желтоватый) до 7 000 К (синий). Все зависит от типа и состава излучающих добавок – галогенидов.

Для запуска и ограничения тока через работающую лампочку используются пускорегулирующие аппараты, которые нередко называют блоком розжига. Основные области применения ламп этого типа: кино- и фотосъемочное освещение, архитектурное наружное освещение, автомобильные фары, осветительные установки промышленных и общественных зданий, сценическое освещение, освещение больших открытых пространств (железнодорожные станции, карьеры, спортивные объекты и т. п.).

Освещение стадиона металлогалогенными лампами 

Что касается индекса цветопередачи, он высок и у приборов, излучающих белый свет (может достигать 90 и выше). Это объясняет использование металлогалогенных лампочек в освещении сцены, фото- и киносъемок, где важна цветопередача. Диапазон мощностей МГЛ начинается от десятков ватт и достигает 10 — 20 кВт. Срок службы – 6 000 – 12 000 ч (зависит от газонаполнения, мощности и условий эксплуатации). Металлогалогенные лампы существенно меняют цветовую температуру в процессе эксплуатации. Со временем она постепенно уменьшается.

Металлогалогенные источники света нередко путают с галогенными (см. раздел «Накаливание»). Это серьезная ошибка, поскольку лампы используют разные принципы, а их характеристики сильно различаются.

Газосветные

Небольшая группа источников света. Их работа основана на свечении газа, которым заполнена колба. Теоретически газосветными можно назвать и натриевые или металлогалогенные лампочки, но поскольку для их работы необходима высокотемпературная дуга, их стоит отнести к отдельной категории.

В газосветных лампочках вместо дуги используется тлеющий низкотемпературный разряд. Он заставляет светиться некоторые газы. В основном это неон, дающий мягкое оранжевое свечение, но применяются и некоторые другие, имеющие иной спектр излучения, – гелий, аргон, криптон и др.

Цвет свечения газосветной лампы зависит от ее газонаполнения 

Конструкция газосветной лампы проста: колба с двумя игольчатыми электродами, заполненная тем или иным газом. Для разнообразия цветов свечения эти газы смешивают в разных пропорциях. При подаче на электроды напряжения в колбе возникает тлеющий холодный разряд. Он и заставляет светиться лампочку.

Большинство газосветных ламп основано на технологии холодного катода. Название исходит из того, что катод перед зажиганием лампы специально не нагревается. Но все же он может нагреваться во время работы лампы до высоких температур.

Газосветные лампы экономичны, большинство из них практически не нагревается. Используются такие приборы в основном как устройства индикации, декоративной подсветки, для вывесок, указателей и т. п.

Использование газосветных ламп в рекламных вывесках

Светодиодные

Полупроводниковые источники света – самые перспективные. Несмотря на то что светодиодные технологии еще развиваются, светильники на их основе вытесняют другие типы осветительных приборов.

Принцип работы светодиода основан на способности полупроводникового p-n-перехода излучать свет при прохождении через него тока. Конструктивно светодиод представляет собой подложку из полупроводника, на которой при помощи легирующих примесей создаются два слоя – n- и p-типа. При подаче прямого напряжения на кристалл в месте p-n-перехода появляется видимое излучение, частота которого зависит от материала подложки и состава легирующих примесей. Таким образом, можно создать источник света практически с любой цветовой температурой и даже некоторых цветов – синий, красный и др.

Конструкция светодиода

Несмотря на высокую светоотдачу, одного светодиода обычно недостаточно для полноценного освещения. Поэтому их соединяют в группы – модули, которые подключают к общему источнику питания.

Светодиодный модуль

Модули используют для производства сменных лампочек, но нередко они «намертво» встраиваются в светильник. Для питания светодиодов требуется постоянное напряжение, а ток через полупроводники необходимо стабилизировать. Поэтому светодиодные лампы включают через специальные блоки питания – драйверы. Последние нередко встраиваются в лампы. Яркий представитель такого источника света – «энергосберегайка» – бытовая светодиодная лампочка. Ей можно заменить обычную лампу накаливания.

У всем знакомой светодиодной «энергосберегайки» собственный драйвер

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Существует технология, при которой кристаллы светодиодов формируют на одной общей подложке. Получается компактная конструкция с высокими световыми характеристиками. Она может состоять из многих десятков и даже сотен миниатюрных светодиодов, умещающихся на кристалле размером со спичечную коробку. Эта технология получила название COB.

Слева лампочка собрана на отдельных светодиодах, справа – на COB-матрицах

Теперь об особенностях. Светодиодная технология молода и постоянно совершенствуется, но уже сегодня полупроводниковые лампы по светоотдаче конкурируют даже с натриевыми источниками света. Что касается длительности срока службы, у светодиодов конкурентов нет. Некоторые виды полупроводников могут отработать до 25 000 часов без заметных ухудшений характеристик.

Конкуренты по сроку службы все же есть – газосветные приборы. Но они не могут тягаться со светодиодами по светоотдаче.

Единственный недостаток полупроводниковых источников света – высокая цена. Но, повторимся, технология молода, бурно развивается, а себестоимость светоизлучающих диодов снижается. Достаточно сказать, что в 1968 году обычный индикаторный светодиод стоил $200, а сегодня его можно купить за полцента.

Сравнение характеристик

С основными видами ламп для освещения и их особенностями мы разобрались. Осталось сравнить их характеристики, чтобы чётче понять, чем один тип источников света отличается от другого. Для удобства восприятия сведём основные характеристики разных источников света в небольшую таблицу.

Основные характеристики источников света разных типов

Тип		Световая отдача, лм/Вт	Индекс цветопередачи (Rа)	Цветовая температура, К	Срок службы, ч	Особенности
	Обычные накаливания	10-16	90-98	2 700-3 000	1 000	Низкая стоимость, низкий КПД
	Галогенные	15-22	90-98	2 900-3 200	2 000-3 000	Высокая температура колбы, рекомендовано устройство мягкого пуска
	Люминесцентные низкого давления	50-70	60-85	3 000-4 000	3 000-5 000	Необходим пускорегулирующий аппарат, критична к количеству включений, может мерцать с частотой 100 Гц
	Дуговые ртутные люминесцентные	70-90	40-60	3 400-4 200	5 000-10 000	Необходим пускорегулирующий аппарат, может мерцать с частотой 100 Гц, низкий индекс цветопередачи
	Натриевые	150-200	менее 40	2 000-2 500	6 000-20 000	Очень низкий индекс цветопередачи, противотуманный эффект, исключительно высокая светоотдача, необходим пускорегулирующий аппарат
	Металлогалогенные	70-100	90-95	2 800-7 000	6 000-15 000	Необходим пускорегулирующий аппарат,
	Газосветные	10-80 (зависит от цвета)	–	–	80 000 и более	Малое энергопотребление, большой выбор цвета свечения, малый нагрев, в качестве пускорегулирующего устройства достаточно резистора
	Светодиодные	80-200	60-90	–	10 000-25 000	Экономичны, требуют специального драйвера питания, длительный срок службы, высокая стоимость

На этом обзор ламп для освещения и декоративной подсветки заканчивается. Как мы выяснили, их типов много, но благодаря особенностям, присущим каждому из них, они отлично уживаются, занимая отдельные ниши.

6 типов лампочек — самые популярные формы лампочек

Скорее всего, вы используете лампочки каждый божий день, но задумывались ли вы когда-нибудь о том, что за ними стоит наука? То, что начиналось как простой стеклянный шар с нитью внутри (спасибо, Томас Эдисон!), теперь превратилось в удивительно разнообразную и несколько сложную серию продуктов. Но не беспокойтесь, если вам нужна помощь в выборе вариантов — мы здесь, чтобы помочь разобраться в различных типах лампочек, которые вы, вероятно, используете в своем доме, от различных газов внутри стекла до формы самих лампочек.

Типы лампочек

1. Лампа накаливания

Оригинальная электрическая лампочка, разработанная Томасом Эдисоном и его современниками в середине-конце 19 века. газ типа аргона плюс вольфрамовая нить внутри. Свет возникает, когда электрический ток проходит через нить накала и заставляет ее светиться. Хотя известно, что свет ламп накаливания очень благоприятен для кожи (используйте его в туалетных столиках в ванной!), эти лампочки совсем не очень энергоэффективны. Фактически, в 2007 году Конгресс принял закон о продвижении более энергоэффективного освещения, который положил конец производству стандартных ламп накаливания мощностью от 40 до 100 Вт. Теперь лампы накаливания выпускаются в моделях гораздо меньшей мощности, различающихся по форме, размеру и стилю. (P.S. В эту категорию попадают постоянно модные лампочки Эдисона.)

Globe Electric 60-ваттная лампа накаливания S60, Home Depot, $4,97 КУПИТЬ СЕЙЧАС

2. Стандартная люминесцентная лампа

Люминесцентные лампы часто узнаются по их длинным трубчатым формам. Хотя вы с большей вероятностью увидите их в офисах и магазинах, чем в частных домах, вы также можете использовать их лично в своем гараже, подвале или мастерской. Они излучают свет, когда пары ртути внутри их стеклянных трубок ионизуются за счет электрического заряда, и известны своим долгим сроком службы — в среднем несколько лет.

CW 13-ваттная люминесцентная лампа T5 Cool White 4100K, Amazon, $14,8 9 , КУПИТЬ СЕЙЧАС

3. Компактная люминесцентная лампа (CFL)

газ ионизированы, но имеют небольшую витую форму, которую легче использовать в бытовых условиях, а не длинную трубчатую. Преимущества компактных люминесцентных ламп: они потребляют гораздо меньше энергии, чем лампы накаливания. Минусы: они излучают резкий свет, они дороже ламп накаливания (хотя служат дольше) и содержат ртуть, что означает, что они токсичны, если разобьются.

EcoSmart 14 Вт (четыре упаковки), Walmart, $19,99 КУПИТЬ СЕЙЧАС

4. Галогенные

Заняв место где-то между лампами накаливания и люминесцентными лампами по энергоэффективности, галогенные лампы это больше всего похоже на естественный свет, который, безусловно, лучше для вашего здоровья. Они функционируют очень похоже на лампы накаливания в том смысле, что они имеют стеклянную колбу, наполненную газом, и вольфрамовую нить накаливания, которая светится при подаче электричества. Но разница заключается в газе — в лампах накаливания обычно используется аргон, а в галогенных — галоген (да!). Недостатком является то, что они невероятно нагреваются, поэтому их лучше всего использовать в условиях ограниченного использования, например, в качестве прожекторов за пределами вашего гаража или на заднем дворе.

Лампа прожектора (две упаковки), Home Depot, $9,97 КУПИТЬ СЕЙЧАС

5. Светодиод (LED)

Самая энергоэффективная лампочка из всех, светодиоды работают немного иначе, чем их соотечественники, сжигающие нить накаливания. Они излучают свет через полупроводники или материалы, которые не обладают такой проводимостью, как металл, но обладают большей проводимостью, чем изоляторы, такие как резина. Это довольно технично, но суть в том, что светодиодам не требуется столько энергии для работы, они имеют долгий срок службы (где-то около десяти лет!), и они вообще не выделяют много тепла. Используйте их везде, где бы вы использовали лампочку накаливания в своем доме, то есть везде!

Светодиодная лампочка мягкого белого цвета (четыре упаковки), Walmart, $5 КУПИТЬ

6. Умные лампочки

Почти все в вашем доме может быть «умным» в наши дни, включая лампочки. . Умные лампочки обычно представляют собой светодиодные лампы с дополнительным преимуществом, заключающимся в том, что они поддерживают Wi-Fi, что означает, что вы можете управлять ими удаленно через приложение или искусственный интеллект, такой как Amazon Alexa или Google Home. Как и следовало ожидать, они обычно довольно дороги.

Умная светодиодная лампа (две упаковки), Best Buy, $90 КУПИТЬ

Формы лампочек

1. Группа A (традиционная)
3 лампочка твоя голова. Вы, вероятно, представляете грушевидную лампочку с металлическим винтовым цоколем — это лампочка группы А (A означает «произвольная»), также известная как классическая лампочка. Они идеально подходят для использования по всему дому, особенно в лампах.

A19 Светодиодная лампа накаливания дневного света (4 шт.), HomeDepot, $10 КУПИТЬ СЕЙЧАС

2. G Group (Globe)

Подобно лампочкам A-Group, лампы G-Group, также известные как круглые лампочки, имеют округлую форму, но им не хватает толстого «стержня». ”, который соединяется с их винтовым основанием. Используйте их в декоративном освещении, например, в люстре или на туалетном столике в ванной.

Светодиодная лампа Aooshine G25, эквивалент лампы накаливания мощностью 50 Вт, Amazon, $14 КУПИТЬ СЕЙЧАС

3. Группа B и группа C (пламя/свеча)

Используемые почти исключительно для декоративного освещения лампы группы B (тупой наконечник) и группы C (коническая форма) имеют форму пламени. Как вы можете себе представить, они лучше всего подходят для светильников, имитирующих канделябры, хотя их также можно найти в таких вещах, как рождественские гирлянды.

Светодиодные лампы-канделябры Bioluz мощностью 60 Вт (шесть штук), Amazon, $25 КУПИТЬ СЕЙЧАС

4. BR Group (отражатель Bulge08) 133

Лампы с выпуклым рефлектором, как вы уже догадались, имеют форму колбы, покрытую суперотражающим материалом, помогающим направлять излучаемый свет. Таким образом, они отлично подходят для прожекторов или встроенного освещения.

Philips Color and Tunable White BR30 LED, Home Depot, $13 КУПИТЬ СЕЙЧАС

5. MR Group (многогранный отражатель)

Лампы с многогранным отражателем аналогичны лампам с выпуклым отражателем, поскольку они имеют отражающую внутреннюю часть. Они обычно используются для трекового освещения, акцентного освещения (скажем, в витрине) или наружного освещения дорожек.

Ярко-белый отражатель MR16 с регулируемой яркостью (2 шт. в упаковке), Lowe’s, $12 КУПИТЬ

6. Группа PAR (параболический алюминиевый отражатель)

Да, еще одна лампочка с отражателем. Слово «параболический» в названии связано с тем, что в нем используется U-образный отражатель для фокусировки света в заданном направлении. Эти лампочки изначально использовались для автомобильных фар, но теперь их можно найти в домах или на них в качестве прожекторов или акцентных ламп.

Simba Lighting 39PAR20 (Four-Pack), Amazon, $16 КУПИТЬ СЕЙЧАС

трубчатые, а не круглые. Они могут быть лампами накаливания или люминесцентными и часто используются в качестве верхнего освещения или в бытовых приборах.

Philips T8, 32 Вт (две упаковки), Home Depot, $18 КУПИТЬ СЕЙЧАС

Подписывайтесь на House Beautiful на Instagram .

Стефани Вальдек

Соавтор

Стефани Вальдек — писатель из Бруклина, освещающий вопросы архитектуры, дизайна и путешествий. Она работала в штате Architectural Digest, ARTnews, и Oyster.com, компании TripAdvisor, а также внесла свой вклад в Condé Nast Traveler, The Washington Post, Design Milk и Hunker, среди прочих. Когда она не мечтает о стульях середины века, вы можете найти ее пересматривающей Секретные материалы, , вероятно, в зале ожидания аэропорта или в самолете.

Различные типы лампочек и свет, который они излучают

Поиск в блоге

Автор: Джесси Сигел

выбор при покупке лампочек

Освещение может быть разницей между серой или уютной комнатой, размытыми или яркими цветами, головной болью или расслаблением. Красивый, уютный дом нуждается в хорошем освещении. Но у освещения так много переменных — яркость, цвет, температура, энергоэффективность, диммируемость, — что выбор лампочек может сбить с толку.

Для бытового использования доступны четыре различных типа ламп накаливания: лампы накаливания, галогенные, люминесцентные и светодиодные. Эти разновидности имеют разные характеристики, включая качество излучаемого света, количество используемой энергии и многое другое.

Основной

переменных в домашнем освещении

Ватт измеряет потребляемую мощность

Ватт (Вт) — это единица измерения мощности, определяющая потребление электроэнергии.

Ваш поставщик электроэнергии, например, подсчитывает киловатт-часы (кВтч или киловатты, использованные в час), чтобы определить, сколько вам нужно взимать плату.

Покупая лампочки, знайте максимальную мощность светильника, в который они будут установлены. Поток электричества к лампочке создает тепло, особенно в лампах накаливания, а чем больше ватт, тем больше тепла. Лампы с меньшей мощностью, чем у их светильников, всегда безопасны и будут более энергоэффективными. Но если лампочка потребляет больше ватт, чем рассчитано на ее светильник, перегрев может повредить проводку и создать опасность возгорания . Никогда не превышайте рейтинг светильника.

Когда лампы накаливания были неоспоримым стандартом, мощность использовалась для приблизительной яркости. Больше ватт означало больше света. Но с таким количеством вариантов лампочек, использующих разное количество электроэнергии для производства одинакового количества света,

ватт больше не являются полезной мерой яркости .

Люмены измеряют световое излучение

Люмены — лучший показатель светового потока. Они прямо описывают, сколько света излучает источник. Как пишет Energy.gov: «Люмены для освещения — это то же самое, что галлоны для молока».

Если вы хотите заменить стандартные лампы накаливания (что, как мы объясним, может быть хорошей идеей), вам нужно покупать люмены, а не ватты . Чтобы помочь вам разобраться в люменах с практической точки зрения, Energy.gov дает эмпирическое правило для светового потока некоторых распространенных ламп накаливания:

• Лампа накаливания мощностью 100 Вт излучает около 1600 люмен
• Лампа мощностью 75 Вт излучает около 1100 люмен
• Лампа мощностью 60 Вт излучает около 800 люмен
• Лампа мощностью 40 Вт излучает около 450 люмен

Опять же, различные типы лампочек, такие как светодиоды, могут обеспечивать более высокие показатели светового потока при меньшей мощности. Таким образом, если вам нужна лампочка, которая по яркости примерно соответствует стандартной лампе накаливания мощностью 100 Вт, просто ищите любую модель, которая излучает около 1600 люмен, независимо от мощности.

При обустройстве дома подумайте, сколько света нужно каждой комнате. Дизайнеры интерьеров используют люмены, чтобы получить нужное количество света для нужного помещения. Очевидно, что не каждое помещение нуждается в одинаковом количестве света; прихожая не обязательно должна быть такой же яркой, как офис.

Elle Décor предлагает простую формулу для оценки необходимого количества люменов с учетом типа помещения и его размера:
• Для коридоров, квадратные футы x 7,5
• Для спален, квадратные футы x 15
• Для ванных комнат, квадратные футы x 75
• Для кухонь и столовых, квадратные футы x 35

Однако ваши потребности могут различаться. Например, насколько светлой вы хотите ванную комнату, может зависеть от цвета плитки и от того, как часто вы ее чистите.

Разные цвета для разных нужд

Не забывайте о цвете при освещении дома. Разноцветные огни подходят для разных условий. Обычные (другими словами, не специально окрашенные) лампочки излучают свет в диапазоне от желтого до синего.

Когда вы покупаете лампочки, вы обнаружите, что цвет света часто измеряется по так называемой шкале цветовой температуры Кельвина [K]. Физика весов интересна, но бесполезна при покупке лампочек. Что вам нужно знать о цветовой температуре, так это то, что

2700K очень желтый и 6500K очень синий .
Шкала цветовой температуры Кельвина соответствует цвету света. Источник: Lighting Tutor

Различные цветовые температуры используются по-разному и создают разную атмосферу. В целом, желтый свет кажется более теплым и расслабляющим, а синий — более прохладным и обеспечивает большую ясность и бдительность. При покупке ламп учитывайте следующие рекомендации:

• Температура от 2000K до 3000K подходит для таких комнат, как спальни, гостиные и столовые. 2700K (часто называемый «теплым белым») — распространенный цвет.
• Между 3500K и 4000K хорошо подходит для мест, где требуется больше внимания к деталям, таких как кухни, ванные комнаты и офисы. Цвета в этом диапазоне иногда называют «холодным белым» или «нейтральным белым».
• Свет около 4500K хорош для рабочих зон, где четкость и детализация важнее, чем атмосфера, например лампы для чтения и туалетные столики для нанесения макияжа.
• 5000K и выше очень интенсивны и подходят для таких мест, как гаражи.

Разное

типы лампочек

После того, как вы определите мощность ваших светильников, подсчитаете, сколько люменов вам нужно, и определитесь с цветом, вам нужно выбрать лампочки.

Существует несколько типов, каждый из которых имеет свои особенности и области применения. Но не бойтесь! Разобраться в различиях несложно. Для жилых помещений существует четыре основных типа ламп накаливания:

• Лампы накаливания
• Галогенные лампы, подкатегория ламп накаливания
• Люминесцентные лампы
• Светодиодные лампы

Лампы накаливания — оригинальные

Лампы накаливания, являвшиеся опорой мира освещения на протяжении почти столетия, были изобретены Томасом Эдисоном. И эти устройства достаточно просты с технической точки зрения. Поток электричества нагревает металлическую нить (обычно вольфрамовую) до тех пор, пока она не начнет светиться. Чтобы предотвратить окисление и продлить срок службы, нить накала помещают в стеклянную колбу, заполненную инертным газом (обычно аргоном и азотом, но иногда также криптоном и ксеноном).

Электричество проходит через нити ламп накаливания, нагревая их до точки свечения. Лампы накаливания

имеют ряд преимуществ. Они излучают теплый свет, они дешевы и могут регулировать яркость. С другой стороны, лампы накаливания горячие и энергонеэффективные. По этой причине они не так широко доступны, как раньше.

В 2007 году Закон об энергетической независимости и безопасности предписывал повысить эффективность на 25% лампочек мощностью от 40 до 100 Вт. Вопреки распространенному мнению, этот закон не запрещал лампы накаливания; это просто требует большей эффективности. Исключения существуют для некоторых ламп специального назначения, но в целом закон ограничивает выбор ламп накаливания.

Галогенные лампы — улучшенные лампы накаливания

Галогенные лампы — это в основном улучшенные лампы накаливания. У них такая же вольфрамовая нить, что и в лампах накаливания, но она служит дольше. Возможно, вы знаете, что галогенные лампы — это «лампочка в лампочке». В самой внутренней колбе галогенной лампы находится нить накала, а также газообразный галоген (йод, бром или оба), который продлевает срок службы нити накала.

Галогенные лампы излучают свет того же цвета и качества, что и обычные лампы накаливания, они недорогие, с регулируемой яркостью и долговечны. Однако они разделяют относительную энергоэффективность традиционных ламп накаливания.

Галогенные лампы содержат вторую, меньшую по размеру колбу с газообразным йодом или бромом, который продлевает срок службы вольфрамовой нити накаливания.

Люминесцентные лампочки

Люминесцентные лампочки широко используются в офисах и на парковках, они известны своим интенсивным, раздражающим глаза светом. У них нет нити накала, как у ламп накаливания. Вместо этого люминесцентные лампы состоят из стеклянной трубки, покрытой изнутри люминофорным порошком и заполненной инертным газом и небольшим количеством ртути. Поток электричества через трубку ионизирует ртуть, которая излучает ультрафиолетовый (УФ) свет. Порошок люминофора поглощает УФ-свет и, в свою очередь, излучает видимый белый свет.

Компактная люминесцентная лампа (или КЛЛ), подобная этой, может поместиться везде, где вы поместите лампу накаливания.

К преимуществам люминесцентных ламп относятся энергоэффективность и возможность получения света с белым концом спектра цветовой температуры, что желательно в некоторых условиях. Люминесцентные лампы также долговечны: срок службы около 10 000 часов по сравнению с 1000 часов у ламп накаливания. Они также доступны во многих формах, включая длинные трубки, U-образные и компактные модели, которые подходят для бытовых приборов.

Однако люминесцентные лампы имеют ряд недостатков. Свет, который они излучают, может быть очень резким. Они могут не диммироваться. Им также часто требуется время, чтобы «разогреться» после включения. Наконец, безопасная утилизация затруднена из-за ртути, которая вредна для человека и не должна попадать в окружающую среду.

Светодиоды долговечны и энергоэффективны.

LED означает светоизлучающий диод, и светодиоды завоевали корону как следующее большое достижение в освещении. Принцип их работы сложнее, чем у других упомянутых здесь лампочек. Но по сути электричество течет через полупроводник и излучает свет, когда «прыгает» через непроводящую область.

Светодиоды имеют множество преимуществ:

• Не требуют нагрева нити накала, поэтому очень энергоэффективны . Светодиоды производят те же люмены, что и лампы накаливания, но при меньшей мощности.
Для светодиодов
• не требуется ртуть, поэтому они безвредны для окружающей среды .
• Многие светодиоды диммируются .
• Они очень долговечны , со средним сроком службы 25 000 часов, что в 25 раз превышает средний срок службы лампы накаливания и примерно в 10 раз превышает срок службы флуоресцентных ламп.
Светодиодные лампы
, такие как эта интеллектуальная лампочка Frontpoint, долговечны, энергоемки и с регулируемой яркостью. Светодиоды

— отличные лампочки, но у них есть некоторые недостатки. Во-первых, это предварительная цена. Несмотря на то, что они становятся все более экономичными, светодиоды могут быть дороже на люмен, чем низкотехнологичные альтернативы. Это, конечно, компенсируется тем, что они служат намного дольше.

Еще одно замечание касается «формы» светодиодного освещения. Лампы накаливания излучают свет примерно сферически во всех направлениях, тогда как светодиоды излучают свет более направленно. Это можно смягчить с помощью линз, но вы должны это учитывать.

Получить

светите правильно — и будьте умнее!

Выбрать лучшую лампочку не так уж сложно. Если вы просто обратите внимание на энергопотребление, цвет и яркость и разберетесь в различных типах лампочек, вы сможете получить правильное освещение для любой комнаты в вашем доме.

Однако освещение — это нечто большее, чем цвет и мощность. И, возможно, самая большая инновация за последнее десятилетие — это широкое использование умного освещения.

Интеллектуальное освещение является частью домашней автоматизации, технологии, которая соединяет повседневные предметы, такие как замки, камеры, холодильники и источники света, с Интернетом. Умные дома предлагают непревзойденное удобство и безопасность, и «умное» освещение позволяет достичь обеих этих целей.

Умное освещение работает по двум простым принципам: дистанционное управление и автоматика . Умному свету можно дать команду на включение, выключение, затемнение или изменение цвета с помощью беспроводного сигнала, отправленного из центра управления, такого как Frontpoint Hub. «Мозг» умного дома, он позволяет вам управлять освещением и различными другими приборами с помощью смартфона, компьютера или другого устройства из любого места.

Вы можете включать и выключать свет движением по экрану или запрограммировать различные «сцены» освещения для включения в соответствии с голосовыми сигналами, нажатием кнопки или расписанием. Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с нашей статьей, в которой подробно объясняется, как работает интеллектуальное освещение и на что оно способно.

Frontpoint предлагает два решения для интеллектуального освещения. Первая — это умная лампочка, энергосберегающий светодиод с регулируемой яркостью, который подходит для стандартных светильников. Второй — это Wireless Light Control, адаптер для розетки, который позволяет интегрировать стандартные лампы и другие приборы в ваш умный дом — до тех пор, пока он подключается к стандартной розетке, любое устройство может стать «умным».

Выбирайте светильники с умом. И для дополнительной выгоды управляйте ими в любое время и в любом месте.