Лампы накаливания различных типов находят широкое применение во всех без исключения отраслях промышленности и в быту. Производство ламп накаливания в настоящее время все еще остается преобладающим по номенклатуре и объему выпуска. Во многих случаях лампы накаливания не имеют равноценной замены даже более экономичными газоразрядными и светодиодными лампами.
Среди этих исследователей - Джозеф Лебедь, Фредерик ДеМойлейнс и Сент-Джордж Лейн-Фокс в Англии, а также Моисей Фармер, Хирам Максим и Уильям Сойер в Соединенных Штатах. Вклад Эдисона заключался в понимании необходимых электрических свойств ламп. Он знал, что для обеспечения эффективности ламп необходима система для подачи электроэнергии, чтобы она была спроектирована так, чтобы лампы работали параллельно, а не последовательно; что лампа накаливания должна иметь высокое, а не низкое сопротивление.
Поскольку напряжение в цепи равно текущим временам сопротивления, можно уменьшить количество тока за счет увеличения сопротивления нагрузки. Увеличение сопротивления также уменьшает количество энергии требуется для нагрева нити накала накаливания. Эдисон заменил низкоомные углеродные или платиновые нити с высокоомной углеродной нитью. У этой лампы были электрические контакты, соединенные с хлопковой нитью, которая была сожжена на шар и помещена в стеклянный контейнер со всем воздухом, откачившимся.
Массовость применения ламп накаливания определяется их удобством включения и обслуживания, большим разнообразием мощностей и напряжений, низкой стоимостью. Основными недостатками ламп накаливания можно считать сравнительно низкую световую отдачу, относительно малый срок службы (не более 2000 часов), а также сравнительно низкую механическую прочность, что ограничивает их применение. Лампы накаливания имеют сплошной спектр излучения. Из-за относительно низких рабочих температур тела накала (2400 - 2600 К) в видимом излучении преобладает оранжево-красная составляющая, что не позволяет обеспечить высокое качество цветопередачи и использовать лампы накаливания в осветительных установках с повышенными требованиями к цветопередаче.
Вакуум, созданный насосом, разработанным всего за десять лет назад Германом Спренгелем, резко увеличил срок службы нити. Пепел держит свою форму и становится раскаленным добела, когда он находится над пламенем, и намного ярче самого пламени. Знаете ли вы, что один тип лампочки может выбить значительную сумму из ежемесячного счета за коммунальные услуги? В этой статье мы расскажем о самых популярных лампах в помещении и охарактеризуем преимущества и недостатки использования каждого из них.
Жирные луковицы, которые большинство из нас использовали для общего освещения в спальнях с детства, называются лампами накаливания. Эти лампы были стандартом в течение длительного времени из-за естественного теплого света, который они производят, и их неоспоримой низкой цены. Эти луковицы также очень легко надеть регулятор диммера по сравнению с другими типами ламп.
Правильное использование ламп, планирование их производства на основе потребности рынка невозможны без четкой классификации ламп. В основу классификации ламп накаливания положено их назначение, то есть область применения, которая в большинстве случаев совпадает с отраслью, в которой применяются лампы.
По назначению все лампы накаливания делят на две группы: , предназначенные для осветительных установок любых зданий, сооружений, открытых пространств, и лампы специального назначения, отвечающие требованиям конкретной области применения (самолетные, автомобильные, проекционные, облучательные и тому подобные).
Основная проблема с лампами накаливания заключается в том, что они потребляют в два-три раза больше энергии, чем альтернативы. Это в сочетании с гораздо более короткой продолжительностью жизни, чем его конкуренты, делает лампы накаливания дорогими. Некоторые страны, в том числе в Европейском союзе, уже начали этот запрет.
Галогенные лампы - это лампа накаливания, которая производит интенсивный свет с более высокими цветовыми температурами, чем галогенные лампы накаливания. Галогены чаще всего используются в системах освещения колес, ультрасовременных светильниках и, верьте или нет, фары. Интенсивность света делает галогенные лампы хорошим выбором для освещения задачи. Галогенные лампочки имеют тенденцию изначально стоить больше, чем галогеновые лампы накаливания, но компенсируют разницу с более длительным сроком службы и более высокой энергоэффективностью.
В таблице 1 приведены основные типы, области применения и .
Таблица 1
Типы, области применения и параметры ламп накаливания
| Наименование лампы | Обозначение | Область применения | Напряжение, В | Мощность, Вт | Световой поток, лм | Срок службы, ч |
| Общего назначения Местного освещения Проблема с галогенными лампами заключается в том, что они производят много тепла. Это делает галогенные лампы плохим выбором для рабочих мест в непосредственной близости от галогенной лампы или для детских комнат из-за проблем с безопасностью. Обратите внимание, что вы никогда не должны касаться галогенной лампы голыми руками или оставлять легковоспламеняющиеся материалы поблизости. оставляйте с этими лампами в течение длительного периода времени, пока кто-то не под рукой. Вы, скорее всего, ассоциируете люминесцентные лампы с длинными светильниками, находящимися в кухнях, прачечных и гаражах. Дело в том, что люминесцентные лампы имеют много разных форм и размеров и могут использоваться для различных целей и в различных светильниках. Люминесцентные лампы производят большое количество белого света, который показывает детали, не производя избыточного тепла. Это вместе с низкой эксплуатационной стоимостью делает люминесцентные лампы идеальным выбором для рабочих зон. Сами лампы, как правило, стоят больше, чем лампы накаливания и галогенные лампы, поскольку для работы лампы требуется балласт. Автомобильные Железнодорожные Сверхминиатюрные индикаторные Коммутаторные Светофорные Кинопроекционные Галогенные | В, Б, БК, Г МО, МОЗ, МОД А, АМН, АС СМН, СМНК КГ, КГО, КГД, | Внутренне и наружное освещение Рабочие места Автомобили Тем не менее, люминесцентные лампы в десять-двадцать раз дольше, чем лампы накаливания, и являются наиболее энергоэффективными для этих трех типов, хотя срок службы флуоресцентных ламп может уменьшаться, если он часто включается и выключается. Обратите внимание, что срок службы люминесцентной лампы должен быть указан на упаковке. Одно падение флуоресцентной лампы заключается в том, что она производит очень белый свет, который не кажется таким же естественным или теплым, как лампа накаливания. Вы также можете заметить, что луковицы становятся более светлыми к концу их жизни и могут не включаться при чрезвычайно низких температурах. Подвижной состав | 125 - 245 24 - 200 Люминесцентные луковицы также обвинялись в том, что они вредны для окружающей среды из-за содержащихся внутри ртутных и фосфорных материалов. Из-за этого используемые люминесцентные лампы обычно не могут быть утилизированы как обычный мусор. Процедура утилизации обычно регулируется органами местного самоуправления. Компактная люминесцентная лампаЭтот тип люминесцентной лампы предлагается в качестве замены ламп накаливания, которые могут быть запрещены. Они ближе к лампам накаливания по размеру, но сохраняют энергосберегающие свойства. Недавние разработки также привели к свету, более естественному и похожим на свет, создаваемый лампами накаливания. Есть несколько вещей, которые вы должны учитывать при преобразовании в компактные флуоресцентные сигналы. 127 - 380 | 15 - 1000 10 - 100 600 - 3500 | 85 - 19500 75 - 1050 | 1000 400 - 1000 500 - 2000 2000 - 10000 |
Вторым классификационным признаком ламп накаливания является конструктивно-технологический, определяемый возможностью производить лампы на одном и том же технологическом оборудовании. К конструктивно-технологическим признакам относят размеры и форму колб, тип тела накала, конструкции электродов и других элементов. Кроме того, существуют дополнительные признаки классификации, например по условиям окружающей среды (нормальные, тяжелые), по наполнению ламп (вакуумные, газополные, галогенные) и ряд других.
Хотя меньшие, чем стандартные люминесцентные лампы, компактные люминесцентные лампы все же больше, чем лампы накаливания. Это важно учитывать, поскольку компактная люминесцентная лампа может быть большой для некоторых ваших светильников. Люминесцентная лампа производит в пять раз больше света, чем лампа накаливания той же мощности. Поэтому, если вы используете 100-ваттную лампу накаливания, чтобы осветить комнату, компактный флуоресцентный светильник мощностью 20 Вт будет производить примерно такое же количество света.
Свет, создаваемый флуоресцентными лампами, обычно имеет голубовато-белое качество, которое может показаться не таким естественным, как свет от ламп накаливания. Вы можете получить представление о цвете, взглянув на цветовую температуру, указанную на упаковке.
Лампы накаливания следует выбирать прежде всего в соответствии с назначением данной светотехнической установки, ее технологическими требованиями. Это позволяет улучшить экономические показатели установки. При возможности использования ламп накаливания того или иного типа или мощности выбор наиболее подходящего варианта должен определяться экономическим расчетом по критерию минимальной стоимости единицы светового потока либо по минимальной стоимости израсходованной электроэнергии.
Больше в этой серии статей о дизайне интерьера
На самом деле существует гораздо больше типов лампочек, чем три описанные здесь. Однако это самые популярные для внутреннего освещения. Выбор правильной лампочки - все это зависит от предпочтений и экономии. Использование цветового колеса: поиск правильной цветовой схемы для вашего интерьера. Узнайте, как цветовое колесо может помочь вам выбрать цветовую схему для вашего интерьера.
Советы по освещению интерьера: освещение задач Узнайте больше о концепции освещения задач и о том, как эффективно освещать рабочие области. Стать дизайнером интерьера Хотите стать дизайнером интерьера? Узнайте больше об образовании и опыте. Основы оконных стилей и стилей. Перед разговором с продавцом окна попросите поговорить о каком-то окне.
Определение
Лампа накаливания - источник света, преобразующий энергию проходящего по спирали лампы электрического тока в тепловую и световую. По физической природе различают два вида излучения: тепловое и люминесцентное.
Тепловым называют световое излучение, возникающее
при нагревании тел. На использовании теплового излучения основано свечение электрических ламп накаливания.Как работает лампа накаливания
Лампа накаливания была изобретена Томасом Алвой Эдисоном в течение года Несмотря на то, что она была изобретена более ста лет назад, принцип, лежащий в основе дизайна, по-прежнему остается таким же, как и тогда. Лампа накаливания - это стеклянная колба с металлической проволокой внутри. При включении питания свет, естественно, включается. Но, что, вероятно, не так очевидно, так это то, что электричество, которое включает свет, напрямую не производит свет. Вместо этого, когда мощность проходит через тонкий провод, он сталкивается с сопротивлением.
Достоинства и недостатки
Достоинства ламп накаливания:
при включении они зажигаются практически мгновенно;
имеют незначительные размеры;
стоимость их невысока.Основные недостатки ламп накаливания:
лампы обладают слепящей яркостью, отрицательно отражающейся на зрении человека, поэтому требуют применения соответствующей арматуры, ограничивающей ослепление;
обладают незначительным сроком службы (порядка 1000 часов);
срок службы ламп существенно снижается при повышении напряжения питающей электросети.В преодолении этого сопротивления вырабатывается тепло. На самом деле получается так много тепла, что нить накала раскаленными - свет, который вы можете видеть. Чтобы быть практичным, типичная лампочка должна прослужить не менее нескольких дней. Поэтому необходимо выбрать хорошую нить. В первом практическом свете, изобретенном Эдисоном, использовалась карбонизированная нить из нитевидной нити, которая длилась около 13 часов и тридцать минут. После большего количества экспериментов Эдисон обнаружил, что карбонизированный бамбук был лучшим выбором.
Световой коэффициент полезного действия ламп накаливания, определяемый как отношение мощности лучей видимого спектра к мощности потребляемой от электрической сети, весьма мал и не превышает 4%.
Таким образом, основной недостаток ламп накаливания - низкая светоотдача. Ведь лишь незначительная часть потребляемой ими электрической энергии превращается в энергию видимых излучений, остальная часть энергии переходит в тепло, излучаемое лампой.
Несмотря на то, что бамбук по-прежнему длился очень короткое время по сегодняшним меркам, люди тогда были вполне довольны этим. Материал нити не является единственным фактором, влияющим на жизнь луковицы. Не менее важное значение имеет и окружающее пространство. Эдисон обнаружил, что для того, чтобы лампа накаливания была дольше, она должна быть в вакууме; иначе нить накапливается быстро, так как воздух окисляет нить при высокой температуре. Следовательно, функция стеклянной колбы предназначена не только для защиты материалов внутри и снаружи пользователя, но и для хранения необходимого вакуума.
Принцип действия.
Принцип действия ламп накаливания основан на преобразовании электрической энергии, проходящей через нить, в световую. Температура разогретой нити достигает 2600...3000 "С. Но нить лампы не плавится, потому что температура плавления вольфрама (3200...3400 °С) превышает температуру накала нити. Спектр ламп накаливания отличается от спектра дневного света преобладанием желтого и красного спектра лучей.
Колбы ламп накаливания вакуумируются или заполняются инертным газом, в среде которого вольфрамовая нить накала не окисляется: азотом; аргоном; криптоном; смесью азота, аргона, ксенона.Сегодня некоторые газы, такие как криптон или аргон, иногда используются для продления срока службы нити, предотвращая ее быстрое испарение из-за собственного тепла. Лампа накаливания, первоначально изобретенная Эдисоном, за эти годы не сильно изменилась и остается очень практичным способом производства света. Однако, поскольку более эффективные луковицы начинают его заменять - те, кто использует меньше энергии для производства такого же количества света, вполне возможно, что лампа накаливания станет уходить в прошлое.
Выберите один для копирования. Прочитайте эту историю об Эдисоне, а затем расскажите об этом. Опишите лампу накаливания и то, как она работает. Создайте показ преимуществ и недостатков ламп накаливания по одному другому типу по вашему выбору.
Томас Эдисон Взгляните на его самое известное изобретение из Источника.
- Составьте список способов, которыми лампочка меняла то, как мы живем.
- Создайте изобретения Эдисона, включая лампу накаливания.
- Сделайте это на Эдисоне.
- Какими качествами он обладал, что помогло ему изобретать так много всего?
- Есть много знаменитых цитат, изданных Эдисоном.
Устройство и работа ламп накаливания
Лампа накаливания (рис.) светится потому, что нить из тугоплавкой вольфрамовой проволоки раскаляется проходящим через нее током. Чтобы спираль быстро не перегорела, из стеклянного баллона выкачан воздух либо баллон заполнен инертным газом. Спираль укреплена на электродах. Один из них припаян к металлической гильзе цоколя, другой - к металлической контактной пластине. Их разделяет изоляция. Один из проводов присоединен к гильзе цоколя, а другой - к контактной пластине, как показано на рис. Тогда ток, преодолевая электрическое сопротивление НИТИ, раскаляет ее.
Типы освещения: лампа накаливания Интерактивная из штата Пенн, которая поможет учащимся понять преимущества и недостатки ламп накаливания. Сделать лампочку Готовы попробовать сами? Поиск Эдисона Интерактивный из службы национальных парков, который исследует, как изобретения Эдисона по-прежнему формируют нашу жизнь сегодня!
Более 22 проектов Фонда Томаса Алвы Эдисона, основанного на работе Эдисона. Создание изобретения Подумайте о процессе создания собственного изобретения. Томас Эдисон для детей: его жизнь и идеи, 21 деятельность Лори Карлсон. Любимая семья, представляющая биографию вместе с мероприятиями.
Обозначения ламп накаливания
В обозначении ламп накаливания буквы означают: В - вакуумная; Г - газонаполненная; Б - биспиральная; БК - биспиральная криптоновая (имеет повышенную светоотдачу и меньшие размеры по сравнению с лампами В, Б и Г, но стоит дороже); ДБ - диффузная (с матовым отражательным слоем внутри колбы); МО - местного освещения.
За буквами следуют две группы цифр. Они указывают диапазон напряжений и мощность лампы.
Пример. «В 220...230-25» обозначает напряжение 220...230 В, мощность 2-5 Вт. В обозначении может также присутствовать дата выпуска лампы, например, IX 2005.
Лампы мощностью до 150 Вт выпускаются: в бесцветных прозрачных баллонах (световой поток ламп не уменьшается); в матированных изнутри баллонах (световой поток ламп уменьшается на 3%); в опаловых колбах; окрашенных в молочный цвет баллонах (световой поток ламп уменьшается на 20%).
Лампы мощностью, до 200 Вт изготавливают как с резьбовыми, так и со штифтовыми нормальными цоколями. Лампы мощностью более 200 Вт выпускаются только с резьбовыми цоколями. Лампы мощностью более 300 Вт выпускаются с цоколем диаметром 40 мм.Примеры исполнения стандартных ламп накаливания
Примеры исполнения ламп накаливания приведены: а,б - лампы одинаковой мощности, но на рис.а - газонаполненная с аргоновым, а на рис.б - с криптоновым наполнителем (криптоновая). Размеры криптоновой лампы меньше. Лампа на рис.в напоминает свечу. Такие лампы часто применяют в люстрах и настенных светильниках. На рис. г,д,е изображены, соответственно, биспиральная, биспиральная криптоновая, и зеркальная лампы.
