Лампы накаливания: виды, технические характеристики, как правильно выбрать

Основные технические характеристики

Самым главным параметром источников света с телом накала является мощность, определяемая в ваттах. Назначение ламп разнообразное, поэтому диапазон велик – от 0,1 Вт индикаторных «светлячков» до 23 тыс. Вт прожекторов для маяков. Компании General Electric и Osram выпускают мощные светильники для театральных и кинематографических постановок.

Прожекторные изделия отличаются не только значением мощности (до 24000Вт), но и световым потоком. Светодиодный прожектор способен выдать 400 000 люменов, тогда как специальная лампа накаливания – 800 000 люменов

В быту используют маломощные приборы, в основном, от 15 Вт до 150 Вт, а в промышленной сфере применяют лампы мощностью до 1500 Вт.

Качество светового потока и степень рассеивания регулируются материалом изготовления колбы. Максимальная светопередача характерна для ламп с прозрачным стеклом, тогда как два других типа поглощают часть света. Например, матовое стекло колбы крадет 3% светового потока, а белое – 20%.

Часто мощность бытовых ламп накаливания ограничена материалом светильников (абажуров, плафонов). Производители люстр и бра обычно указывают рекомендованные параметры – как правило, 40 Вт, реже 60 Вт.

Обычные электролампы сильно нагревают окружающие предметы в отличии, например, от светодиодных или маломощных галогенных, поэтому их нельзя использовать для монтажа в натяжные потолки

В 2011 году лампы накаливания официально признаны низко экономичными и пожароопасными, поэтому был принят закон о прекращении выпуска источников света 100 Вт. На очереди – закон о запрете устройств мощнее 50 Вт. Однако пользователь ничего не теряет, так как на современном рынке огромное количество более производительных и экономичных светодиодных и других аналогов.

Таблица, отражающая эффективность работы различных видов бытовых ламп. По указанным техническим характеристикам хорошо видно, как лампы накаливания проигрывают альтернативным вариантам по всем позициям

Сегодня многие отказываются от устаревшего вида ламп из-за большого потребления электроэнергии и короткого срока службы. Однако существуют категории людей, предпочитающие покупать дешевые и неэффективные источники – благодаря им производство лампочек накаливания продолжается.

Второй важный показатель, который обязательно нужно учитывать при покупке, — вид цоколя лампы накаливания, определяемый размером. У импортных и отечественных светодиодных ламп множество разновидностей цоколей, тогда как простые лампы ограничиваются тремя.

Если необходимо заменить лампочку в люстре или настольном светильнике, то обязательно обратите внимание на диаметр цоколя – Е14 или Е27. Приборы с цоколем Е40 в быту не применяют. Сейчас производителей обязывают упаковывать каждое изделие в отдельную коробочку, так что технические характеристики можно отыскать на ней

Обычно указывают мощность, класс энергоэффективности (низкий – Е), тип цоколя, прозрачность колбы, срок службы в часах

Сейчас производителей обязывают упаковывать каждое изделие в отдельную коробочку, так что технические характеристики можно отыскать на ней. Обычно указывают мощность, класс энергоэффективности (низкий – Е), тип цоколя, прозрачность колбы, срок службы в часах.

Применяемые в лампах накаливания материалы

При изготовлении ламп накаливания используются разные материалы. Регулируется производство соответствующими статьями ГОСТа, в которых прописаны все необходимые требования – от размеров, до требований безопасности.

Металлы

В лампе накаливания присутствуют металлические детали – спираль и держатели. Нить накаливания чаще всего производят из вольфрама – тугоплавкого металла с температурой плавления до 3400°С. Значительно реже для спирали используют осмий и рений. При включении в сеть температура нити накала достигает 2000-2800°С. Ножки должны выдерживать высокую температуру и иметь низкий показатель теплового расширения, поэтому их делают из молибдена, который соответствует выдвигаемым требованиям.

Вводы

В этом осветительном элементе металлическими так же будут и контакты, по которым ток из сети будет передаваться на рабочую зону. Одним контактом выступает алюминиевый цоколь, к которому изнутри крепится проволока, выходящая к электроду (чаще всего, никелевому). Второй контакт располагается на донышке цоколя и отделяется от основного корпуса изолятором.

Стекла

В лампе накаливания колба производится из обычного прозрачного стекла. Встречаются виды из матового стекла, которое рассеивает свет, делая его мягче. Бывают особые модели в цветных колбах или с зеркальным напылением.

Газы

Для предотвращения образования окиси и сгорания вольфрама колбу лампы наполняют инертным (химически неактивным) газом – аргон, ксенон, криптон или азот. Бывают вакуумные виды. Кроме относительного повышения срока службы, подобные модели имеют минимальную теплоотдачу.

Типы колб лампочек.

Цветовая температура

Остановимся подробней на качественном показателе света – цветовой температуре. Человеческий глаз воспринимает источники в диапазоне от 2500 К до 10000К, при этом:

• 2500 – 2800 К ощущаются как очень теплый свет (свечи, открытое пламя);
• 2800 – 3500 К – аналог закатного солнца;
• 3500 – 5000 К – нейтральное освещение (утренний свет);
• 5000 К и выше – холодный дневной свет.

Эксперты по изучению влияния света на человеческий организм рекомендуют для освещения дома выбирать яркий теплый свет, так как он наиболее полезен для зрения, расслабляет и не подавляет выработку меланина, гормона сна.

В магазине и других общественных помещениях используют мощный нейтральный свет, который не искажает цветопередачу. По отзывам потребителей, дневной свет лучше применять для рабочих зон, он бодрит и повышает работоспособность.

Традиционные лампы накаливания (ЛОН)

Прибор этого типа состоит из цоколя, где располагаются контакты, предохранителя, элемента накаливания и стеклянного баллона.

Спираль обычно выполняется из сплава с вольфрамом, который способен продолжительное время выдерживать высокую температуру горения +3200 °C. Чтобы продлить время выгорания, баллон заполняют аргоном либо другим инертным газом; в некоторых устройствах, наоборот, создают вакуум.

Для функционирования лампы электрический ток пропускают через проводник, имеющий малое сечение и низкую степень проводимости. Энергия разогревает спираль, которая излучает световые волны.

Для освещения помещений применяются различные виды ламп, выбор которых зависит от предназначения источника света, требуемой яркости и прочих критериев

Существует огромное разнообразие лампочек общего назначения или сокращенно ЛОН: обычного размера или миниатюрные для местного освещения.

По типу исполнения колба может быть:

• окрашенная;
• из матового стекла;
• зеркальная.

Модификации ЛОН могут иметь колбы не только с бесцветным, но и с разноцветным прозрачным стеклом. Как правило, их применяют в декоративных целях.

Спросом пользуются модели с баллонами из матового стекла, дающие мягкий равномерный свет, который особенно уместен для освещения спальных и детских комнат.

Наиболее продвинутыми моделями этого типа являются криптоновые, биспиральные светильники, которые обладают повышенными характеристиками. Тем не менее, они уступают по качествам другим категориям осветительных приборов

У зеркальных устройств часть баллона покрывается специальным составом, который отражает свет, направляя его узким потоком.

Подобные приборы часто вставляют в потолочные светильники, поскольку они позволяют отбрасывать свет только вниз, не освещая и не нагревая верхнюю поверхность.

Лампочки, работающие от напряжения 12, 24, 36 В, требуют минимального расхода электричества, однако дают очень тусклый слабый свет. Их применяют в электрофонариках или для аварийного освещения.

Технические характеристики ЛОН:

• светоотдача — 9-19 Лм/вт;
• мощность — 25-150 Ватт;
• период эксплуатации в среднем тысяча часов при напряжении 220 В;
• КПД – менее 30%.

К достоинствам относится низкая цена, простой и доступный каждому монтаж, приятный желтоватый свет освещения.

Недостатков у приборов накаливания значительно больше: они отличаются хрупкостью, быстро перегорают при перепадах напряжения, кроме того, у них сильно нагревается поверхность, что может стать причиной пожара.

Параметры для выбора

Чтобы разобраться, как выбрать яркую лампу для дома, комфортную для глаз и при этом энергосберегающую, нужно хорошо понимать, какими техническими параметрами она характеризуется.

1. Размер колбы. Часто ЭСЛ имеют большие габариты, чем лампы накаливания. Поэтому нужно измерить плафоны светильников, чтобы понимать, какая из моделей поместится внутрь.
2. Тип цоколя. В бытовых условиях чаще применяется цоколь е27 (27 – его диаметр в мм). Реже светильники делают с посадочным место под цоколь е14, это маломощные приборы для декоративной подсветки. Попадается и цоколь е40, но, как правило, в крупных светильниках и общественных местах.
3. Мощность. Так как энергосберегающие лампы эффективнее, их мощность колеблется в пределах 7 – 20 Вт. Для удобства потребителей на упаковке указано, аналогом лампы накаливания какой мощности служит конкретная энергоэффективная.
4. Срок службы. Тут двойственных толкований быть не может: чем больше, тем лучше. Численные значения начинаются с 7 тысяч часов.
5. Величина светового потока. Измеряется в люменах (лм) и показывает, сколько видимого света излучает прибор. Чем меньше соотношение между световым потоком и мощностью, тем эффективнее используется электроэнергия.
6. Цветовая температура. Проще говоря, это цвет света. Измеряется в кельвинах (К). Самый естественный и комфортный для глаз – теплый белый свет с температурой от 2700 до 3200 К, его и нужно применять в доме.

Общие преимущества и недостатки

Плюсы энергосберегающих ламп очевидны: это низкое потребление электроэнергии и большой срок службы, ради этих достоинств и переходят на более эффективные световые приборы. Недостатков не так много:

• более высокая цена по сравнению с традиционными;
• трудности с достижением оптимальной цветовой температуры;
• как правило, свет излучается в узком спектре, что не несет пользы для зрения.

Сравнение энергосберегающих и светодиодных ламп

Чтобы определить, какая лампа лучше: светодиодная или энергосберегающая, недостаточно ознакомиться только с их характеристиками

Важно обратить внимания на условия эксплуатации

Энергопотребление разных видов лампочек.

Когда затрагивается вопрос экологичности, предпочтение также отдается светодиодной лампе, поскольку внутри неё нет вредных паров. Стоит учесть, что КЛЛ нецелесообразно устанавливать вместе с выключателем, регулирующим интенсивность света. Она может гореть либо в полную мощность, либо быть выключенной. Это объясняется ионизацией газа, которую невозможно контролировать.

Потребляемая мощность

По итогам исследований выяснилось, что люминесцентные (энергосберегающие) лампы экономнее обычных ламп накаливания на 20-30%. Светодиодные, в свою очередь, бывают более экономными, чем КЛЛ примерно на 10-15%. Всё зависит от мощности и брендов.

Сравнение показателей экономичности, срока службы и цены разных видов ламп.

Единственное преимущество энергосберегающей лампы в данном случае – это стоимость. Светодиодная обойдётся намного дороже. Но при надлежащих условиях эксплуатации она прослужит в 2-3 раза дольше.

Экологическая безопасность

КЛЛ содержит в себе примерно 5 мл ртути, количество варьируется в зависимости от размеров. Ртуть  вредна для здоровья, ее относят к самому высокому классу опасности. Выбрасывать такую лампочку вместе с остальным мусором запрещено, необходимо сдавать в специализированный пункт приёма.

Влияние КЛЛ на организм.

Рабочая температура

Максимальная температура накаливания люминесцентной лампы достигает 60 градусов. Она не спровоцирует возгорание и не способна травмировать кожу человека. Но если возникнут сбои в работе проводки, температура может значительно повыситься. Вероятность возникновения такой ситуации крайне мала, однако риск все же есть.

Светодиодные лампочки практически не нагреваются, особенно качественные изделия от популярных брендов. Это объясняется полупроводниковой технологией на основе кристаллов LED. Для большинства людей показатели нагрева являются несущественными, так как у них не возникает необходимости дотрагиваться до лампы в момент её работы.

Срок службы

Если бюджет не ограничен и нужно купить лампочку с самым длительным периодом службы, лучше приобрести светодиодную. Но чтобы цена себя оправдала, следует покупать изделия от популярных брендов, о которых будет сказано ниже.

Срок службы разных типов лампочек.

По итогам исследований светодиодные источники света служат в 4-5 раз больше, чем люминесцентные. Чтобы проверить информацию, достаточно ознакомиться с текстом на упаковке. LED-лампочка при надлежащих условиях эксплуатации работает до 50 000 часов, а энергосберегающая около 10 000.

Итоги сравнений (таблица)

Вид лампочки	Экономия электроэнергии	Срок эксплуатации	Безопасность и утилизация	Нагрев корпуса	Стоимость
Светодиодная	+	+	+	+	—
Энергосберегающая	—	—	—	—	+
Итог	4:1 Победитель светодиодная лампа

Галогенные лампы

Галогенная лампа с обычным цоколем

Галогенные лампы мало чем отличаются от ламп накаливания, принцип работы тот же. Единственная разница между ними — это газовый состав в баллоне. В данных лампах к инертному газу примешивают йод или бром. В результате становится возможным повышение температуры нити накаливания и уменьшение испарения вольфрама.

Лампа ко встроенному светильнику

Именно поэтому галогенные лампы можно делать более компактными, а срок их службы повышается в 2–3 раза. Однако температура нагревания стекла повышается весьма значительно, поэтому галогенные лампы делают из кварцевого материала. Они не терпят загрязнений на колбе. Прикасаться незащищенной рукой к баллону нельзя — лампа перегорит очень быстро.

Галогенная линейная лампа

Линейные галогенные лампы используются в переносных или стационарных прожекторах. В них часто бывают датчики движения. Такие лампы используют в гипсокартонных конструкциях.

Галогенные компактные зеркальные лампы с цоколем G4

Компактные осветительные устройства имеют зеркальное покрытие.

К минусам галогенных ламп можно отнести чувствительность к перепадам напряжения. Если оно «играет», лучше приобрести специальный трансформатор, выравнивающий силу тока.

Прожектор

Светодиодные лампы led

LED- лампы специалисты считают источниками света будущего. Светоотдача почти равна показателям газоразрядных приборов, размеры компактные, высокий КПД.

Есть и другие преимущества:

• экологическая безопасность (в составе нет ртути);
• низкое потребление электроэнергии;
• срок службы до 100 тыс. часов;
• устойчивость к вибрациям и ударам;
• разнообразность цветов;
• возможность регулировать интенсивность свечения;

• повышенная безопасность за счет низкого рабочего напряжения.

Основным недостатком до недавнего времени считалась высокая стоимость. Но стоит упомянуть и о других. Производители не поясняют, что кристаллы постепенно деградируют, прибор теряет яркость и постепенно тухнет. Для того, чтобы он отработал заявленное время, требуются дорогие системы охлаждения и питания, замедляющие деградацию.

Ответы на частые вопросы

Покупатели часто задают интересующие их вопросы. Это связано с отсутствием полной информации на упаковке.

Срок службы, стоимость

На лампу накаливания влияет множество факторов, которые способствуют сокращению ее срока службы.

За последнее время качество производимых лампочек упало. Часто дефект заметен сразу. Поэтому большинство покупателей перешли на покупку товара от иностранных производителей.

Часто снижение времени работы совершается из-за высокого напряжения в сети. При этом происходит перегрев нити накаливания, она уменьшается в толщине, колба начинает темнеть. Происходит разрыв спирали. При отклонении величины напряжения всего на один процент, срок службы лампы сокращается на 14 процентов.

Стоимость лампочки зависит от вида, мощности, производителя. Она колеблется от 7 рублей до 100 рублей (для домашнего потребления).

Как увеличить срок службы

Существует несколько способов, увеличивающих срок службы лампочки:

• Установка диммера. Это простой прибор может продлить срок эксплуатации в несколько раз. Для этого после подключения регулируется процент освещения. При освещении кладовых, подъездов и пр. достаточно выставить работоспособность лампы на 75 процентов.
• Так как часто выход из строя обусловлен скачками напряжения, то достаточно установить стабилизатор.

Какой газ в лампе

В колбах изделия не может содержаться воздух или любой газ. Там должен быть только инертный газ (ксенон, криптон, аргон). Это связано с тем, что температура спирали прогревается больше 2000 градусов.

При таких температурах вольфрамовая нить будет реагировать со всеми газами, кроме инертных. Гелий и неон дорого стоят, поэтому их не используют.

Температура

Световая температура зависит от вида закаченного газа. Так, без газовая вакуумная среда способствует прогреванию до 2700 К. При этом излучается теплый белый свет. При прогревании до 4200 излучается естественный белый свет. При закачивании ксенона, галогена криптона температура прогревания от 4000 до 6400 К. При этом излучается холодный белый свет.

Из-за чего рвется спираль

Вольфрамовая нить очень тонкая и хрупкая. Ее обрыв случается из-за уменьшения диаметра, по причине испарения материала при воздействии высокой температуры. Также часто нить обрывается при механическом воздействии – встряхивании.

Световой поток

Назначение светового потока – освещение. Создается преобразованием тепловой энергии. Единицей измерения считается Люмен (Лм). Увеличение потока зависит от мощности лампы

Лампы накаливания одинаковой мощности излучают разный световой поток. Чем выше напряжение, тем выше значение светового потока.

Сколько потребляет

Мощность 60 Вт — энергопотребление составит 60 Вт или 0,06 киловатт за 1 час
Мощность 95 Вт — потребляет электричества 95 Вт 0,095 киловатт за 1 час
Мощность 100 Вт — израсходует 100 или 0,1 киловатт Вт электроэнергии за 1 час.

Советуем посмотреть видео:

Устройство и используемые материалы

Чтобы разобраться в конструкции цоколей, для начала нужно выяснить, какие функции выполняет эта часть, и каким характеристикам должна отвечать:

1. Цоколь выступает проводником электроэнергии от патрона к лампочке.
2. Используется для фиксации элемента.
3. Должен выдерживать рабочую температуру.

Перегрев опасен для лампочек.

Выводы ламп накаливания фиксируют обычно мягкими припоями, температура плавления которых составляет 180 градусов. Соответственно, выводы не должны нагреваться до больших показателей. Для компенсации теплового расширения в патронах есть пружинные контакты.

В производстве цоколей разных видов применяются металлы и пластики. Металлические элементы необходимы для соединения и передачи тока.

Металл – хороший проводник.

Применение переходников

Случается такое, что не получается найти лампу необходимой конструкции для использования. Или проводятся ремонтные работы, под рукой есть лампа, но она не подходит к патрону люстры. Для таких случаев у ремонтников обычно есть с собой переходники.

Еще одна частая ситуация – от E14 недостаточно света даже с использованием мощных светодиодных вариантов. А вот E27 могли бы справиться с задачей. Или одной лампы E27 недостаточно, а две было бы в самый раз.

На рынке доступны такие переходники:

1. Междуразмерные. Стандартный вариант, когда, например, с винтового E14 нужно перейти на винтовой E27.

2. Межтипные. Используются, чтобы с одной конструкции цоколя перейти на другую, например переход винтовой E27 на штырьковый GU10.

3. Разветвители. К одному патрону можно прикрутить сразу две или даже три лампочки. Такие переходники представлены в основном для ламп Эдисона.

Переходники действительно помогут решить определенные проблемы, но и у них есть один недостаток – удлинение конструкции. Между патроном и цоколем появляется дополнительный элемент, поэтому лампа может сильно выпирать из плафона.

Энергосберегающие

В Европе более 10 лет назад вошла в моду экономия. Любая фирма по производству светильников, которая себя уважает, должна создавать коллекцию энергосберегающих лампочек. Кризис во всех странах заставляет людей подумать о том, чтобы сократить все затраты. И первое, за что все берутся, — это экономия электроэнергии. Энергосберегающая лампа постепенно обретает все большую популярность. Этого вида лампочки делятся на подвиды:

1. Флуоресцентная.
2. Светодиодная.
3. Люминесцентная. Их популярность достигла своего пика, потому, когда люди говорят энергосберегающая, они заранее подразумевают люминесцентную.

Флуоресцентная

Лампы представляют из себя трубки, на концах которых находятся катоды и аноды. Внутренность трубки — это вакуум с небольшим количеством паров ртути. При подаче напряжения создается разряд, ионизация паров ртути и испускание ультрафиолетового излучения. Внутренность трубки обработана специальным веществом — люминофором. У этого вещества есть свойство испускания света только при попадании на него действующего ультрафиолетового излучения. Спектр и оттенок света может зависеть от самого люминофора и его химического состава.

Энергосберегающая флуоресцентная лампа с цоколем G24d

К недостаткам относится то, что для использования таких ламп нужно приобретать специальные светильники с уникальным устройством (пускорегулирующая аппаратура или балласт). Старые лампы создавались с использованием электромагнитного или стартерно-дроссельного механизма. Такие балласты имеют множество недостатков:

• долгое включение;
• постоянное мерцание;
• шум;
• большое количество потребляемой электроэнергии.

Еще одним недостатком является быстрое выгорание. Освещенность уменьшается, поэтому менять лампы нужно минимум раз в полгода.

Светодиодная

Светодиод — это прибор, который способен к генерированию оптического излучения во время прохождения электрического тока. В результате этого процесса весь свет кажется одноцветным. Самым главным преимуществом светодиодных ламп является их маленький размер. Второй плюс — излучение света определенного оттенка (от желтых до синих цветов). Третий плюс — это долгая служба, до 50 тыс. часов. Четвертый — простая установка и пониженная температура. Пятый — сравнительная яркость и механическая прочность высокого уровня. Есть также светильники с дневным светом, но они чаще применяются для рекламы или декоративного освещения.

Светодиодная лампа освещения с цоколем Е27

Эти лампочки обладают полной экологической безопасностью, сохраняя гармонию окружающей среды. При этом не требуют специальных условий для утилизации, потому в их состав не входит ртуть, ее производные и другие ядовитые, вредные материалы.

К основным недостаткам относятся:

1. Высокая цена.
2. Определенное направление лучей света (свет не рассеивается).
3. Может попасться дешевая подделка, в которой из-за плохого конденсатора может появиться мерцание с удвоенной частотой, которая питает электросеть. При экономии на теплопроводящем элементе может произойти перегорание (если плафон закрытого типа).

Но все минусы светодиодных ламп компенсируются за счет экономии электричества и экономии во время замены.

Люминесцентная

Главное достоинство такой лампочки — это низкая затрата электричества. Покупка такой лампочки обойдется дороже накопительной, но срок службы и качество освещения удивят любого. К примеру, накопительная работает до 1000 часов, а люминесцентная — до 10 раз больше. А свет намного приятнее и мягче. Раньше такие лампы не использовались в домах, но сейчас, благодаря технологическому прогрессу, люминесцентная лампочка уменьшилась до минимального размера и приобрела большой спектр цветов. Он варьирует от ярко-белого до синего рефлекторного света.

Люминесцентные лампы обрели свою популярность благодаря большому количеству преимуществ:

1. Большая светоотдача.
2. Большое разнообразие оттенков света.
3. Свет рассеивается.
4. Большой срок службы, около 5 лет. Гарантия обычно дается на 2 года.