Все про лампы накаливания Статья

Лампы накаливания - это самый старый вид искусственного источника света, который работает от электричества. Первые прототипы были изобретены без малого 190 лет назад, за это время технология развилась, но уже в первой половине XX века они стали дешевыми и массовыми. Сегодня лампы накаливания считаются устаревшим типом, используются они уже не так часто, как еще лет 20 назад. В первую очередь их меняют на энергосберегающие лампы, которые потребляют значительно меньше энергии и обладают другими преимуществами. Но еще рано говорить о том, что про лампы накаливания можно забыть и отправить их в музеи, они еще используются и будут использоваться, пусть и не так массово. Хотя этот вид лампочек объективно является устаревшим, но у них есть свои преимущества, благодаря которым их не забывают. В этой статье мы расскажем про лампы накаливания, про их устройство, плюсы и минусы, особенности эксплуатации, а также поговорим о том, как их правильно выбирать.

Устройство лампы накаливания

Лампу накаливания видел каждый человек, поэтому про её устройство можно рассказать коротко. Основные элементы это колба, в которой либо вакуум, либо газ, электрод, тело накала (нить накаливания), которую делают из разных материалов, а также цоколь. В конструкции также предусмотрен плавкий предохранитель, который обычно располагается в ножке колбы. Он нужен для предотвращения разрушения стеклянной колбы в том случае, если во время включения обрывается нить накаливания. Изначально в колбе был вакуум, но сегодня ей наполняют инертными газами, исключением являются лишь лампы накаливания небольшой мощности, где этого могут не делать. Про использование инертных газов можно говорить долго, но если коротко, то это увеличивает срок службы ламп и может улучшать их некоторые характеристики. Некоторые лампы с определенными газами сегодня вообще выделяют в отдельную группу, например, галогенные.

Если не считать стеклянной колбы, которую можно разбить при случайном ударе, самым слабым звеном является тело накала, которое в обиходе называют нить накаливания (накала), что не совсем верно. Именно этот элемент дает свет, а также рано или поздно выходит из строя. В первых лампах его делали из угля, сегодня используют вольфрам, реже некоторые сплавы. Обычно тело накала имеет форму спирали, но тут возможны разные варианты. Собственно говоря, этот элемент зачастую могут так и называть - «спираль». На её нагревании основан принцип действия лампы накаливания. При протекании электрического тока тело накала разогревается и испускает излучение. Часть потребляемой энергии уходит в световое излучение (видимое излучение), часть уходит в тепловое. Это есть говорить простыми словами, более подробно про электромагнитное излучение и его виды вы можете прочитать самостоятельно. Но суть в том, что лампа накаливания испускает волны разной длины, но лишь часть из них полезна для нас (собственно видимый свет). То, что уходит в тепло, является фактически бесполезным. Но в лампе накаливания это победить нельзя, так как принцип её работы основан именно на том, что тело накала нагревается до высокой температуры. Это является существенным минусом, поэтому сегодня лампы накаливания это самый неэффективный тип, если говорить про коэффициент полезного действия. Но об этом в следующем разделе.

Плюсы и минусы ламп накаливания

В этом разделе поговорим про плюсы и минусы ламп накаливания в сравнении с другими видами, более современными. У других видов ламп в свою очередь есть свои плюсы и минусы, они отличаются друг от друга, поэтому в рамках данной статьи мы будем говорить в среднем. Например, срок службы у светодиодной лампы раз в 10 выше, чем у люминесцентной, но оба этих типа служат дольше, чем лампа накаливания. Ну а начнем мы с минусов, которые у лампы накаливания следующие:

• Срок службы у лампы накаливания небольшой, редко это даже 1000 часов. Среди всех видов ламп он в среднем самый низкий.

• Зависимость от напряжения, от этого зависит и световая отдача. Кроме того, перепады напряжения могут негативно сказаться на сроке службы.

• Световая отдача самая низкая, КПД у ламп накаливания не выше 4%.

• Пункт выше является следствием того, что большая часть электроэнергии уходит в тепловую, поэтому колба лампы всегда горячая. Температура зависит от мощности лампы, но может превышать 300 градусов по Цельсию, а это уже пожароопасно.

• Лампы накаливания очень хрупкие, они чувствительны не только к ударам, но и к вибрациям.

Это основные минусы, каждый из которых можно назвать весьма существенным. Конечно, основной, из-за которого лампы накаливания используются все меньше, это их КПД, но и другие недостатки имеют немалое значение. Но есть у ламп накаливания и плюсы:

• Цена самая низкая, впрочем, сегодня разница с некоторыми другими видами ламп уже не такая очевидная.

• Включается и выключается мгновенно.

• Спектр излучения у лампы накаливания приятен человеческому глазу.

• Индекс цветопередачи высокий.

• Нет нужды в пускорегулирующей аппаратуре, может работать на любом токе и с любой полярностью напряжения.

• Работает бесшумно, не создает помех.

Это основные плюсы ламп накаливания, которые позволяют им оставаться в строю и сегодня. Да, используют их куда реже, чем лет 20 назад, но они все еще не вышли из употребления и не выйдут еще скоро. Лампы накаливания целесообразно использовать там, где свет включается редко, например, в кладовой и т.д. В такие места экономически целесообразно поставить дешевую лампу, при этом то, сколько она потребляет энергии и сколько служит уже не столь значимо. Но если речь идет про помещение, где свет нужен 3 и более часов в день, то тут лучше смотреть все же в сторону энергосберегающих ламп. Пусть они и более дорогие, но за счет экономии потребления электроэнергии будут сэкономлены и денежные средства, плюс служат они значительно дольше. Впрочем, если говорить про срок службы, то это зависит не только от типа лампы, но и от качества её изготовления. Относится это и к лампам накаливания, хотя их производство давно налажено, сама технология простая, но и тут встречаются низкокачественные или бракованные, которые «перегорают» после пары-тройки сотен часов службы. Главная проблема в том, что определить качество ламп на глаз невозможно.

Виды ламп накаливания

Выше мы говорили про типичную лампу накаливания, которая чаше всего используются в быту, но существуют и другие типы. В первую очередь их разделяют по тому, чем заполнена колба. Наименее эффективными считаются вакуумные лампы - внутри у них вакуум, как понятно из названия. Более эффективными считаются аргоновые, потом криптоновые, потом ксенон-галогенные, впрочем, последние используются очень ограничено. Суть в том, что инертные газы улучшают свойства ламп, повышает КПД (правда, незначительно), увеличивают срок их службы. Но также лампы накаливания разделяют на виды исходя из особенностей их конструкции, назначению и сфере использования. Тут есть много разных вариантов, все перечислять не будем, расскажем лишь про те виды, которые используются чаще всего.

• Общего назначения. Это обычная бытовая лампа без каких-либо особенностей, то есть, та лампа накаливания, которую знает каждый. Самый массовый вид, который использовался (да и используется) в разных сферах, но, конечно, больше всего в бытовых осветительных приборах.

• Местного освещения. По своему устройству и конструкции ничем не отличаются от ламп накаливания общего назначения, но они рассчитаны на более низкое напряжение (от 12 до 42 Вт). Используются в переносных светильниках, а также на производствах, например, для подсветки рабочей зоны станка.

• Декоративные. Имеют не обычную форму колбы, а фигурную, используются в люстрах и т.д. Из-за фигурной колбы дороже аналогов.

• Прожекторные. Отличаются очень большой мощности, которая зачастую измеряется в кВт. Впрочем, сегодня в прожекторах лампы накаливания используются все реже, так как более современные типы значительно эффективнее их.

• Иллюминационные. Этот вид ламп накаливания обычно имеет небольшую мощность, не более 36 Вт, но главное их отличие это колба окрашенная в разные цвета. Как понятно из названия, подобные лампы используются не для освещения, а для иллюминации.

• Транспортные. Выделяют и такой вид ламп накаливания, хотя фактически тут очень много разных подвидов, которые используются в разных транспортных средствах. Могут быть рассчитаны на разное питание, иметь дополнительную защиту и т.д. Впрочем, и в этой сфере они вытесняются более современными типами ламп.

• Специальные виды ламп накаливания. Про специальные можно говорить долго, их много, но в целом под этой группой можно объединить такие лампы накаливания, которые используются в узких сферах. Например, нагревательные лампы, которые используются в качестве источника тепла. Или проекционные лампы, которые использовались в кинопроекторах и отличались повышенной яркостью, но при этом срок их службы был существенно меньше.

Это основные виды ламп накаливания, которые используются сегодня или использовались еще не так давно. Отметим, что любому виду присущи достоинства и недостатки лампы накаливания в целом, но некоторых из них могут отличаться от средних показателей. Например, иметь более короткий срок службы.

Как выбрать лампу накаливания

Итак, мы разобрались, в чем особенности ламп накаливания, какие у них есть преимущества и недостатки. А теперь поговорим о том, как их правильно выбирать, а если точнее, как выбрать качественную лампу накаливания, которая прослужит максимально долго. Тут не секрет, что могут быть лампы низкого качества, которые прослужат очень недолго. Да вы наверняка пользовались такими, у которых нить перегорает через пару месяцев после покупки. Рекомендации, которые мы дадим ниже, помогут вам снизить вероятность покупки плохой лампы накаливания.

Но в первую очередь стоит поговорить про основные моменты, которые актуальны для любой лампы. В первую очередь речь идет про совместимость, то есть, про тип цоколя, а также напряжение. С последним трудностей не будет, так как лампы накаливания, которые используются в быту, рассчитаны на 220 В. Цоколь это чаще всего Е14, Е40 или Е27. Цифры в данном случае указывают на наружный диаметр в миллиметрах. Также нужно обратить внимание на световой поток и мощность, которые взаимосвязаны. Эти показатели указываются на упаковке или в описании товара, если речь идет про интернет-магазин. Впрочем, тут нет ничего сложного, это базовые вещи, но есть и другие моменты, которые далеко не так очевидны и знают про них не все.

В первую очередь нужно посмотреть на нижний контакт цоколя, на это мало обращают внимание, но у него может быть разное конструктивное исполнение. Если не вдаваться в подробности, то основные отличия в размере. В теории это не должно влиять на качество и работоспособность лампы накаливания, но практически все совсем не так. Лампы накаливания, которые имеют небольшой нижний контакт, имеют самую маленькую площадь соприкосновения. Если заменять лампы часто, то медный контакт патрона может сместиться, а так как площадь контакта самой лампы накаливания небольшая, она может попросту не работать. Если это крупный контакт, то таких проблем возникнуть не может. Средний размер это компромиссный вариант. Также значение имеет и способ соединения цоколя и токопровода (внешней части). Тут может быть либо пайка, либо контактная сварка. Пайка является классическим вариантом и она куда более надежная. Сварка считается более современным и технологичным вариантом, это проще для производства, но на деле такое соединение может со временем разрушиться.

Ну а теперь перейдем к нити накаливания. Её изготавливают либо из вольфрама, либо из сплава вольфрама и осмия. Второй вариант предпочтительнее, так как обычно такие служат дольше. Обратите внимание на обжим нити накаливания, это можно увидеть, если лампа не матовая. Если там есть дефект, то это будет видно, банально, нить прикреплена ниже, чем должна, либо провисает. Если обжим с дефектом, то она довольно быстро перегорит. Поэтому если есть возможность оценить лампу перед покупкой, сделайте это. Такой брак может встречаться довольно часто и это одна из основных причин, почему лампы накаливания быстро перегорают. Это основные моменты, на которые нужно обращать внимание при выборе хорошей лампы накаливания, как видите, их не так уж и много. Конечно, бывают и скрытые дефекты, которые никак не увидеть глазом, но, с другой стороны, лампы накаливания стоят так дешево, что обычно никто сильно и не расстраивается, если они перегорают,

Ну и в заключительной части скажем, что сегодня покупать лампу накаливания особого смысла нет. Исключение это если для вас важны какие-то её плюсы, которых нет у других ламп, либо она покупается для помещения, в котором редко бывают. Слишком низкий у неё коэффициент полезного действия, в статье про энергосберегающие лампы мы делали примерные подсчеты и за 1000 часов использования даже с одной лампы будет ощутимая разница. То есть, в качестве основного и часто используемого источника освещения лампа накаливания сегодня будет худшим вариантом. Ну а низкая цена уже не является серьезным преимуществом, сегодня энергосберегающие аналоги стоят лишь немногим дороже.