Виды ламп освещения и их характеристики

Лампа накаливания

Все источники света делятся на тепловые и люминесцентные. Лампа накаливания относиться к первому виду. За счет сильного нагрева тело начинает излучать полный спектр излучения, включающий и видимую часть.

Принцип действия лампы накаливания следующий:

• Вольфрамовая спираль, помещается в колбу.
• Из колбы откачивается воздух.
• Разогретая под действием электрического тока спираль начинает светиться.

Данная конструкция имеет ряд недостатков:

• Со временем в результате испарения вольфрама внутри вакуумной колбы нить истончается и перегорает. Для замедления испарения вольфрама, лампу заполняют азотом, аргоном или ксеноном.
• 92-94% электроэнергии лампа накаливания преобразует в тепло, из-за чего имеет плохую световую отдачу в 10-15 лм/Вт.
• Спектр отличается от дневного света преобладанием желтого и красного излучения и полным отсутствием ультрафиолета. Это искажает цветопередачу.
• Срок службы лампы накаливания очень мал – порядка 1 000 часов.

Несмотря на существенные недостатки, приемлемая цена и разнообразие вариантов исполнения колб делают лампы накаливания востребованными для многих. При этом целесообразно их использовать в случаях, когда освещение необходимо на непродолжительное время (в спальнях, туалетах, кладовках и других вспомогательных помещениях).

Галогенные лампы накаливания

Данный источник света выделяется на фоне обычной лампы накаливания ярким светом и великолепной цветопередачей в течение всего срока службы.

Основные достоинства галогенных ламп:

• Имея более компактную конструкцию, такие лампы подходят для изящных и оригинальных светильников.
• Галогенные источники при одинаковой мощности с лампами накаливания обладают более высокой световой отдачей. Для сравнения: стандартная лампа накаливания достигает светоотдачи 10 лм/Вт, а галогенная – 25 лм/Вт.
• Повышенная экономичность и длительный срок службы в 2 000 часов.

Долговечность изделий достигается за счет галогенного цикла. Пары галогенов способны соединяться с испаряющимися частицами вольфрама, а затем под действием высокой температуры распадаться, возвращая вольфрам на спираль.

Галогенные лампы накаливания работают с напряжением сети в 220 вольт. Также производятся модели с низковольтным режимом работы (6, 12 и 24 вольта), для которых дополнительно требуется трансформатор. В настоящее время данный источник света остается сравнительно экономичным и недорогим вариантом. Постоянно расширяющийся ассортимент изделий находит применение в бытовом и декоративном освещении.

Люминесцентные лампы

В люминесцентных лампах образование света происходит с помощью ртути и нанесенного на внутреннюю сторону колбы люминесцентного слоя.

Принцип работы люминесцентного источника освещения:

• Пускорегулирующий аппарат (балласт) создает высокое напряжение, которое вызывает разряд между вольфрамовыми электродами.
• Разряд возбуждает атомы ртути, которые испускают фотоны ультрафиолета.
• Фотоны попадают на люминофор, покрывающий стенки лампы, вызывая испускание видимых фотонов (люминесценцию). Люминофоры могут иметь различные свойства цветопередачи и светоотдачи.
• После зажигания разряда балласт поддерживает меньшие уровни напряжения и тока, не давая разряду погаснуть.
• Аргон в лампе ускоряет ее запуск и повышает интенсивность света.

Люминесцентные лампы рассчитаны на температурный режим использования в 18-25°С. При значительных отклонениях от данных параметров светоотдача лампы падает. А при температуре ниже +5°С зажигание лампы может вовсе не произойти. Данные ограничения не позволяют использовать люминесцентные лампы в наружном освещении.

Люминесцентные лампы рекомендованы к использованию в зонах с длительным временем работы, в лабораториях, мастерских. Возможно использование в качестве освещения для кухни и ванной комнаты. Их светоотдача приблизительно в 8 раз больше, чем у обычных ламп накаливания, а срок службы в зависимости от модели составляет 8 000–15 000 часов.

Компактные люминесцентные лампы работают по такому же принципу как трубчатые лампы. Однако трубка у них изогнута, и оба ее конца вставлены в цоколь, который можно ввинтить в стандартный патрон. По сравнению с лампами накаливания они имеют в 5-6 раз большую светоотдачу и в 10 раз больший срок службы.

Использованные люминесцентные лампы нельзя выбрасывать в контейнеры с бытовыми отходами (в них содержится ртуть). Они должны утилизироваться отдельно.

Светодиоды

Светодиоды (английская аббревиатура LED – light emitting diodes) не относятся ни к тепловым, ни к разрядным лампам. Их принцип действия основан на электролюминесценции кристалла полупроводника при протекании через него тока:

• Ток проходит через полупроводниковый диод, вызывая движение электронов и дырок.
• Встреча электрона и дырки вызывает испускание фотона определенного цвета зависящего от рода полупроводника.
• Сочетая в одном корпусе красные, синие и зеленые светодиоды, или покрыв синий светодиод желтоватым люминофором, можно получить в итоге белый свет.

Первые светодиодные лампочки появились в 1968 году. Они имели слабый световой поток (0,001 лм) и цвет их был только красным. До 1985 года светодиоды использовались исключительно в качестве индикаторов. В 1990 году светоотдача достигла 10 лм/Вт, что позволило полупроводникам стать адекватной заменой лампам накаливания. В настоящее время светодиоды прочно закрепились в сегменте монохромного освещения, найдя применение в автомобильных фонарях, светофорах, дорожных знаках, вывесках и указателях.

Преимущества использования светодиодных ламп в быту:

• Светодиоды работают от низкого напряжения
• Они экономичны и практически всю энергию превращают в свет. Это позволяет снизить потребление энергии на 75%.
• Срок службы может доходить до 100 000 часов горения.
• Светодиоды прочнее и менее подвержены механическому воздействию. Этому способствует отсутствие спиралей, электродов и иных частей, которые могут быть повреждены.
• Установка в одном корпусе нескольких групп светодиодов позволяет получить практически любой цвет светового потока.
• Светодиоды идеальны при карнизном освещении.
• Точная направленность света, возможность управления цветом и интенсивностью излучения — все эти достоинства незаменимы при реализации дизайнерских идей освещения интерьеров.

Единственным недостатком светодиодов является их более высокая стоимость. Но, учитывая вышеуказанные достоинства, использование данного источника освещения полностью оправдывает вложенные затраты.