خروجی نور انواع لامپ. نحوه انتخاب لامپ کم مصرف مقایسه کارایی لامپ

منابع نور یکی از محبوب ترین محصولات هستند. سالانه میلیاردها لامپ تولید و مصرف می شود که بخش قابل توجهی از آنها هنوز لامپ های رشته ای و هالوژن هستند.

مصرف به سرعت در حال رشد است لامپ های مدرن- فلورسنت فشرده و LED. تغییرات مداوم در کیفیت این امید را ایجاد می کند که منابع نور به ابزار مهمی برای طراح، معمار، برنامه ریز تبدیل شود.

درباره روشنایی و دمای رنگ نور

تعدادی از پارامترهای لامپ تعیین می کنند که چقدر در یک پروژه خاص قابل اجرا هستند.

جریان نورمقدار نوری را که لامپ می دهد (بر حسب لومن) تعیین می کند. یک لامپ رشته ای 100 وات نصب شده در لوستر دارای شار نوری 1200 lm، یک "لامپ هالوژن" 35 وات - 600 lm، و لامپ سدیمبا توان 100 وات - 10000 لیتر.

در مدل های متفاوت، انواع مختلف، انواع متفاوت، مدل های مختلفلامپ های مختلف خروجی نور، که بازده تبدیل را تعیین می کند انرژی الکتریکیبه نور و در نتیجه کارایی اقتصادی متفاوت کاربرد. راندمان نوری یک لامپ بر حسب lm/W اندازه گیری می شود (مهندسان روشنایی می گویند "لومن بر وات"، به این معنی که هر وات برق مصرف شده به تعداد مشخصی لومن "تبدیل" می شود. شار نورانی).

حرکت از کمیت به کیفیت، در نظر بگیرید دمای رنگ (رنگ T، واحد اندازه گیری - درجه کلوین) و شاخص رندر رنگ(را). هنگام انتخاب لامپ ها، طراح باید نصب خاصی را در نظر بگیرد. یک محیط راحت به شدت به این بستگی دارد که نور اتاق "گرم" یا "سرد" باشد (هرچه دمای رنگ بالاتر باشد، نور "سردتر" است).

بازتولید رنگ پارامتر مهمی است که اغلب نادیده گرفته می شود. هر چه طیف لامپ پیوسته و یکنواخت تر باشد، رنگ اجسام در نور آن قابل تشخیص تر است. خورشید دارای طیف گسیل پیوسته و بهترین نمایش رنگ است، در حالی که Tcol از 6000K در ظهر تا 1800K در سپیده دم و غروب آفتاب متغیر است. اما همه لامپ ها نمی توانند با خورشید مقایسه شوند.

اگر منابع مصنوعی تابش حرارتیطیف پیوسته و بدون مشکل در تولید مثل رنگ، پس لامپ های تخلیهکه دارای خطوط و خطوط در طیف خود هستند، رنگ اجسام را به شدت مخدوش می کنند.

شاخص رندر رنگ منابع حرارتی 100 است، برای منابع بیتی از 20 تا 98 متغیر است. درست است، شاخص رندر رنگ امکان نتیجه گیری در مورد ماهیت بازتولید رنگ را فراهم نمی کند و گاهی اوقات می تواند طراح را سردرگم کند. . بنابراین لامپ‌های فلورسنت و ال‌ای‌دی‌های سفید رنگ‌بندی خوبی دارند (Ra=80) اما در عین حال برخی از رنگ‌ها را به‌طور نامطلوب نشان می‌دهند.

حالت شدید دیگر زمانی است که شاخص رندر رنگ بیش از 90 باشد - در این حالت، برخی از رنگ ها به طور غیر طبیعی اشباع شده بازتولید می شوند.

لامپ ها خراب می شوند علاوه بر این، شار نوری لامپ در حین کار کاهش می یابد. عمر سرویس پارامتر اصلی عملیاتی منابع نور است.

هنگام طراحی یک نصب روشنایی، نباید تعمیر و نگهداری را فراموش کرد، زیرا تعویض مکرر لامپ ها هزینه عملیات را افزایش می دهد و باعث ایجاد ناراحتی می شود.

لامپ های رشته ای

سیم پیچ تنگستن در فلاسک توسط جریان الکتریکی گرم می شود. برای کاهش سرعت کندوپاش تنگستن و بر این اساس، افزایش عمر مفید لامپ، لامپ با گاز بی اثر پر می شود. طبق اصل عملکرد، یک لامپ رشته ای متعلق به منابع نور حرارتی است، یعنی بخش قابل توجهی از انرژی مصرف شده در تابش حرارتی و مادون قرمز صرف می شود.

یک خروجی نور رشته ای معمولی 10-15 lm/W است و عمر مفید به ندرت از 2000 ساعت بیشتر می شود. مزایای این لامپ ها: قیمت پایین و کیفیت نور (T color =2700, Ra=100). یک طیف پیوسته رنگ اجسام اطراف را با کیفیت بالا بازتولید می کند. لامپ های رشته ای به تدریج با منابع نور تخلیه و لامپ های LED جایگزین می شوند.

لامپ های رشته ای هالوژن

افزودن هالوژن به لامپ یک لامپ رشته ای و استفاده از شیشه کوارتز باعث شد تا گامی جدی رو به جلو برداشته شود و کلاس جدیدی از منابع نور - لامپ های رشته ای هالوژن به دست آید. راندمان نورانی GLN های مدرن 30 لیتر بر وات است. یک مقدار دمای رنگ معمولی 3000K و یک شاخص رندر رنگ 100 است. شکل "نقطه ای" منبع نور با کمک بازتابنده به شما امکان می دهد پرتو نور را کنترل کنید.

نور درخشان حاصل، اولویت چنین لامپ هایی را در طراحی داخلی تعیین کرد، جایی که آنها پیشتاز شدند. مزیت دیگر این است که کمیت و کیفیت نور لامپ در طول عمر ثابت است. "لامپ های هالوژن" ولتاژ پایین با قدرت 10-75 وات با بازتابنده ای که پرتو را در زاویه 10-40 درجه متمرکز می کند محبوب هستند.

معایب GLN واضح است: راندمان نوری کم، کوتاه مدتسرویس (به طور متوسط ​​2000-4000 ساعت)، نیاز به استفاده از ترانسفورماتورهای کاهنده (برای ولتاژ پایین). جایی که مولفه زیبایی شناختی مهمتر از جنبه اقتصادی است، باید با آنها کنار آمد.

لامپ های فلورسنت

لامپ های فلورسنت (LL) - لامپ های تخلیه کم فشار - یک لوله استوانه ای با الکترود هستند که با یک گاز بی اثر و مقدار کمی جیوه پر شده است. هنگامی که روشن می شود، یک تخلیه قوس در لوله رخ می دهد و اتم های جیوه شروع به انتشار نور مرئی و نور فرابنفش می کنند. فسفر ته نشین شده روی دیواره های لوله نور مرئی را تحت تأثیر اشعه ماوراء بنفش ساطع می کند.

اساس شار نوری لامپ تابش فسفر است، خطوط مرئی جیوه تنها بخش کوچکی را تشکیل می دهند. تنوع فسفرها (مخلوطات فسفر) به شما امکان می دهد منابع نوری با ترکیب طیفی مختلف بدست آورید که دمای رنگ و شاخص رندر رنگ را تعیین می کند.

لامپ های فلورسنت نور ملایم و یکنواختی می دهند، اما به دلیل سطح تابش بزرگ، کنترل توزیع آن در فضا دشوار است. برای عملکرد لامپ های فلورسنت، بالاست های مخصوص مورد نیاز است. لامپ ها بادوام هستند - عمر مفید تا 20000 ساعت.

کارایی درخشان و عمر مفید آنها را به رایج ترین منابع نور در روشنایی اداری تبدیل کرده است.

لامپ های فلورسنت فشرده

توسعه لامپ های فلورسنت منجر به ایجاد لامپ های فلورسنت فشرده (CFL) شد. این منبع نوری شبیه به فلورسنت مینیاتوری است، گاهی اوقات با یک بالاست الکترونیکی داخلی و پایه رزوه ای E27 (برای جایگزینی مستقیم لامپ های رشته ای)، E14 و غیره.

تفاوت در کاهش قطر لوله و استفاده از نوع متفاوتی از فسفر است. فشرده - جمع و جور لامپ فلورسنتمی تواند با موفقیت جایگزین لامپ های رشته ای شود.

لامپ های تخلیه فشار قوی

پیشرفت های اخیر امکان استفاده از لامپ های تخلیه را برای روشنایی فراهم می کند فشار بالا. با توجه به تعدادی از شاخص ها، متال هالید (MHL) مناسب است. این لامپ ها دارای مشعل با افزودنی های تابشی در حباب بیرونی هستند. مشعل حاوی مقدار مشخصی جیوه، هالوژن (بیشتر ید) و اتم های عناصر شیمیایی (Tl، In، Th، Na، Li و غیره) است.

ترکیبی از افزودنی های تابشی پارامترهای جالبی را به دست می آورد: راندمان نوری بالا (تا 100 lm/W)، ارائه رنگ عالی Ra=80-98، محدوده Tcv از 3000 K تا 6000 K، میانگین عمر مفید تا 15000 ساعت. برای کارکرد این لامپ ها به بالاست و لامپ های مخصوص نیاز است. استفاده از این منابع برای نورپردازی اتاق هایی با مساحت زیاد، با سقف های بلند، سالن های جادار توصیه می شود.

لامپ های ال ای دی

ال ای دی ها دستگاه های نیمه هادی ساطع کننده نور هستند که منابع نوری آینده نامیده می شوند. اگر در مورد وضعیت فعلی "فناوری روشنایی حالت جامد" صحبت کنیم، می توان ادعا کرد که از دوران ابتدایی خود خارج شده است. ویژگی‌های به‌دست‌آمده ال‌ای‌دی‌ها (بازده نوری تا 140 lm/W، Ra=80-95، عمر مفید 70000 ساعت) در بسیاری از زمینه‌ها پیشرو بوده است.

محدوده قدرت منابع LED، پیاده سازی در لامپ های انواع پایه، کنترل لامپ باعث شد تا نیازهای رو به رشد منابع نور در مدت زمان کوتاهی برآورده شود. مزیت اصلی LED ها اندازه جمع و جور آنها و کنترل پارامترهای رنگ (دینامیک رنگ) است.

همه مصرف کنندگان باید به تعدادی از پارامترهای لامپ های الکتریکی علاقه مند باشند که امکان استفاده از آنها را در یک لامپ خاص تعیین می کند. اول از همه، اینها ویژگی هایی هستند که میزان نوری که توسط یک لامپ خاص منتشر می شود را تعیین می کنند. اینها شامل شار نوری در لومن است که مقدار آن همیشه در کاتالوگ لامپ ذکر شده است و کارایی نوری که با دانستن شار نوری محاسبه آن آسان است. به عنوان مثال، یک لامپ رشته‌ای 100 واتی معمولی دارای شار نوری 1200 لیتری، 35 وات است. لامپ هالوژنی- 600 lm و لامپ سدیم 400 وات در لامپ مورد استفاده برای روشنایی خیابان - 48000 lm. زیرا بازده نوری مشخصه ای است که میزان نور در هر وات توان را نشان می دهد، مشخص می شود که انواع مختلف لامپ ها متفاوت هستند. خروجی نورکه تعیین کننده بازده تبدیل انرژی الکتریکی به نور و در نتیجه صرفه اقتصادی استفاده از یک لامپ خاص است.

خروجی نور

یکی از مهمترین ویژگی های منابع نور، راندمان نوری (یا بازده نوری) است. واحد اندازه گیری کارایی نور Lm / W است (کارشناسان می گویند "لومن بر وات"، به این معنی که هر وات برق مصرفی تعداد مشخصی لومن شار نور تولید می کند). این مهم ترین پارامتر لامپ از نظر صرفه جویی در انرژی آن است. کل توسعه منابع نور به یک درجه یا دیگری افزایش در خروجی نور و نزدیک شدن آن به حداکثر نظری است. حداکثر مقدار نور خروجی در هنگام تبدیل "ایده آل" الکتریسیته به نور برای انواع مختلف لامپ ها متفاوت است. همانطور که قبلا ذکر شد، بازده نوری نسبت بین مقدار نور درک شده توسط چشم انسان، اندازه گیری شده بر حسب لومن، و قدرت منبع تشعشع، اندازه گیری شده بر حسب وات است. این نسبت به طول موج تابش بستگی دارد و در قسمت زرد-سبز طیف (555 نانومتر) به حداکثر می رسد.

نمودار این وابستگی برای هر مهندس روشنایی کاملاً آشناست و "منحنی دید" نامیده می شود. تعداد لومن های "نور مرئی" را نشان می دهد که هر وات انرژی تابشی تابش تک رنگ ("تک رنگ") برای یک طول موج خاص حمل می کند. با تبدیل ایده آل (بدون تلفات) الکتریسیته به نور برای طول موج 555 نانومتر، حداکثر بازده نوری 683 Lm / W است، و به عنوان مثال، برای 630 Nm (قرمز) - فقط 180 Lm / W. آشنا به همه لامپ ها نور سفید ساطع می کنند. نور سفیدمخلوطی از پرتوهای مختلف است و می تواند طیف متفاوتی داشته باشد. بازده نوری چنین لامپ هایی به طیف بستگی دارد و می تواند متفاوت باشد. جدول مقادیر شار نور و بازده نوری منابع مختلف نور را نشان می دهد.

بنابراین، بدیهی است که کارایی نورانی LED ها در حد است بالاترین سطحو عملا تسلیم نمی شود و حتی از سایر منابع نور - رهبران در این شاخص پیشی می گیرد! اما برای انتخاب لامپ یک نور خروجی کافی نیست. سایر ویژگی ها به همان اندازه مهم هستند.

ویژگی های عملکرد

دومین ویژگی مهم هر لامپ عمر مفید آن است.

لامپ ها می سوزند علاوه بر این، شار نوری هر لامپ در حین کار کاهش می یابد. این عوامل در طول عمر لامپ منعکس می شوند. طول عمر کل مدت زمان از کار افتادن لامپ را مشخص می کند. عمر مفید زمانی است که شار نوری به زیر حد معینی می‌رسد. طول عمر لامپ به طور مستقیم بر فرکانس تعویض لامپ در یک لامپ تأثیر می گذارد. واضح است که تعویض لامپ طول می کشد زمان مشخصو قدرت متصدیان که در نهایت منجر به افزایش هزینه کارکرد لامپ می شود.

نمودار میانگین طول عمر انواع اصلی منابع نور را نشان می دهد.

رهبران دست نیافتنی از نظر عمر مفید LED ها هستند که می توانند تا 100000 ساعت بدون از دست دادن قابل توجه شار نوری کار کنند. این مربوط به تقریباً 10 سال عمر لامپ بدون تعویض است! با این حال، باید در نظر گرفته شود نکته مهم- ال ای دی ها از دمای بالا بسیار می ترسند. چنین عمر مفیدی فقط در دمای کریستال خاص (60-80 ºС) تضمین می شود. بنابراین، اطمینان از اتلاف گرمای خوب از LED های موجود در لامپ بسیار مهم است!

نمایش رنگ. شاخص رندر رنگ

نکته مهم دیگر در انتخاب منبع نور، شاخص رندر رنگ است. شاخص رندر رنگ یک مقدار نسبی است که نشان می دهد رنگ اجسام به طور طبیعی و با دقت در نور یک منبع نور خاص منتقل می شود. این شاخص با دو حرف (Ra) مشخص می شود و از 0 تا 100 متغیر است. منبع نور مرجع (یعنی به طور ایده آل رنگ اجسام را منتقل می کند) 100 است. برای چشم انسان، سطح ارائه رنگ راحت 80-100Ra است.

شاخص رندر رنگ لامپ های ال ای دیبه 85-90 Ra می رسد و تقریباً با پیشرفته ترین لامپ های رشته ای (لامپ های هالوژن) مطابقت دارد که به عنوان مثال برای روشن کردن اشیاء هنری استفاده می شود. همانطور که قبلا متوجه شدیم، سدیم است لامپ های تخلیهآنها بازده نوری بسیار بالایی دارند، اما همانطور که از جدول مشخص است، شاخص رندر رنگ آنها کمترین است و نمی توان صحبت از نورپردازی راحت کرد، زیرا. همه اشیاء در نور چنین لامپی خاکستری به نظر می رسند.

علاوه بر مهمترین ویژگی های منابع نوری که در بالا مورد بحث قرار گرفت، موارد بسیار کم اهمیت تری نیز وجود دارد، اما این عوامل نیز مستقیماً بر راحتی، راحتی و صرفه جویی در استفاده از لامپ یا لامپ تأثیر می گذارد و در این نشانگرها LED ها یا کمتر نیستند یا بسیار برتر از تمام رقبای اصلی اما انتخاب البته با مصرف کننده است!

بنابراین، به مزایای LED های مدرن به عنوان منبع نور مصنوعیمربوط بودن:

• مصرف انرژی کم همراه با راندمان بالا (روشنایی روشنایی به علاوه خروجی نور). لامپ های ال ای دیبسیار کارآمد انرژی نسبت شدت نور / وات قدرت برای LED ها صد برابر است! بالاتر از اکثر لامپ های رشته ای یا هالوژن مدرن. یعنی برای همان روشنایی صد برابر کمتر برق مصرف می شود.
• خروجی آنی به توان عملیاتی که توسط اینرسی تقریباً صفر LED ها ارائه می شود.
• عمر بسیار طولانی، تا 100 هزار ساعت، که 5-100 برابر بیشتر از عمر مفید انواع دیگر لامپ ها است! در این حالت، افت قابل توجهی در شار نوری وجود ندارد.
• هزینه های عملیاتی پایین، زیرا نیازی به تعویض مکرر لامپ های سوخته در لامپ نیست.
• رنگ های غیر معمول آبدار و اشباع شده.
• کنتراست بالا.
• عدم چشمک زدن و ضربان، که راحتی درک نور را تضمین می کند.
• ایمنی استفاده گرمایش قابل توجهی وجود ندارد، تابش های جانبی مختلف (مادون قرمز، مانند لامپ های رشته ای، یا فرابنفش، مانند لامپ های فلورسنت) وجود ندارد.
• عدم وجود اجزای مضر مانند جیوه، مانند لامپ های فلورسنت، ایمنی محیط زیست را تضمین می کند و نیازی به دفع خاصی ندارد.
• مقاومت در برابر لرزش بالا و ایمنی مطلق در برابر انفجار، که در برابر خطر آسیب ناشی از انفجار، تخریب تضمین می کند. دستگاه روشنایییا آتش