Vrste rasvjetnih svjetiljki: razmotrite detaljno

Natjecanje "Svjetiljka svijeta"

Danas se vrlo često mogu susresti materijali o raznovrsnosti svjetiljki na internetu, ali nijedna od opcija koje autor vidi ne može se nazvati punom, a često potpuno dane informacije ne odgovaraju stvarnosti. Zbog toga smo odlučili objaviti članak o modernim rasvjetnim svjetiljkama.

Razmotrićemo njihovu klasifikaciju, imenujemo osnovna načela funkcioniranja, ne zaboravljajući naznačiti pojedinačne prednosti i nedostatke.

žarulje sa žarnom niti

Počnimo s popisom svih poznatih žarulja sa žarnom niti, koje su vjerno i istinito služile čovječanstvu više od stotinu godina.

Svjetiljka sa žarnom niti Thomas Edison

je žarulja sa žarnom niti, umjetni izvor svjetlosti, koja se proizvodi snažnim zagrijavanjem tijela paljenja, koje često djeluje kao sredstvo obrazovanja. Prvi modeli takvih lamela bili su ugljični filamenti, koji su služili mnogo manje.

Kako bi se izbjegla oksidacija tijela paljenja uslijed utjecaja zraka, on se stavlja u tikvicu koja može biti:

• Usisano;
• Halogeni ispunjeni parovima (17. skupina periodnog sustava Mendelejeva);
• Punjeni inertnim plinovima.

Prema tim značajkama, razlikuju se vrste svjetiljki: vakuum, halogen, plin (na primjer, kripton). Svi oni imaju nešto drugačija svojstva, kao što ćete naučiti dalje.

načelo funkcioniranja

Shematska struktura žarulja sa žarnom niti

Zagrijavanje tijela gori zbog troškastruja kroz nju struje.

Savjet! Ako vas zanima toplinski učinak struje, provjerite fizički zakon Joule-Lenz-a.

Čim dođe do strujnog kruga električnog kruga, dolazi do trenutnog porasta temperature. Snažno pribegavajući fizičkim procesima koji se odvijaju u materiji u ovo vrijeme, nećemo, recimo samo da bismo dobili sjaj vidljiv ljudskom oku, njihova temperatura bi trebala premašiti oznaku u 570? C, što odgovara temperaturi crvenog svjetla vidljivog spektra.

Vruće sunce

Kao što je poznato, spektar sjaja, koji proizvodi apsolutno crno tijelo, čija će temperatura biti jednaka zagrijavanju površine fotosfere našeg Sunca - 5770K, najprikladnije je za ljudsku fiziološku percepciju. Nažalost, znanost ne poznaje tvari koje mogu podnijeti takvo grijanje bez gubitka primarne molekularne strukture, drugim riječima - koje se ne topi.

Volfram - jeftin vatrostalni metal

Temperaturni raspon u kojem djeluje formiranjem varira od 2000 do 2800 ° C pri talištu tog metala na 3410 stupnjeva. Rijetko kao tijelo stresa mogu se koristiti renij i osmij.

Upravo iz tog razloga spektar svjetlosti emitirane od žarulje sa žarnom niti pomiče se u smjeru crvene, tj. Čini nam se žućkasto - svjetlost sunca postaje tako u zoru i na zapadu. U ovom slučaju, većina spektra je u rasponu infracrvenog zračenja. Odmah se može uočiti pravilnost onoga štoŠto je niža temperatura zračenja tvari, to nas više vidi crvenu.

Temperatura boje po Kelvinu

• Radi bolje orijentacije u vidljivoj boji svjetla, izmislili su gradaciju na temperaturi boje, tj. Svaka nijansa odgovara fiksnoj vrijednosti u stupnjevima. Žarulje sa žarnom niti rade na temperaturi boje od 2200 do 2900K, što odgovara žutoj skali. Razlikuje se od prirodnog dana, ali je vrlo ugodno za nas vidjeti u našim večerima, jer ne narušava proizvodnju melatonina, hormona koji je odgovoran za reguliranje dnevnih ritmova.
• U dodiru s zrakom volfram počinje aktivno oksidirati u tungsten trioksid - bjelkasti plak na žarulji svjetiljke kada gubi svoju nepropusnost. Iz tog jednostavnog razloga, volframovo tijelo paljenja je smješteno u zapečaćenu tikvicu, iz koje se ispumpava zrak, i inertni plin (kripton, argon ili dušik) se pumpa na izmjeni pod određenim pritiskom. U takvim uvjetima volfram isparava mnogo sporije, što znači da se temperatura sijalice može povećati, uz istovremeno povećanje životnog vijeka.

raspršena svjetiljka

• S druge strane, spektar sjaja pomiče se prema bijelom. Povećava se energetska učinkovitost svjetiljke - većina zračenja ulazi u vidljivi spektar.
• U zoru pojavljivanja žarulja sa žarnom niti, unutarnji prostor tikvice bio je u vakuumu, ali takva konstrukcija nije dugo trajala zbog svoje nesavršenosti. Danas su tosvjetiljke su možda najmanje moćne (do 25 vata).

Čisti metali, u koje spada i volfram, kao i njihove legure imaju pozitivan temperaturni koeficijent otpora. Jednostavnim riječima, to znači da što je metal više zagrijan, više se opire protoku kroz njega.

Osvjetljenje žarulja sa žarnom niti

Zahvaljujući ovoj značajki, žarulja sa žarnom niti samostalno podešava potrošnju energije, tj. Možemo ih izravno povezati s električnom mrežom bez uređaja koji ograničavaju struju. Ova značajka razlikuje žarulje od žarulja od fluorescentnih i LED svjetiljki koje zahtijevaju vozače i startere, što čini ovu najkvalitetniju žarulju sa žarnom niti mnogo jeftinijom od svojih konkurenata.

struktura svjetiljke

Puna struktura žarulje sa žarnom niti

Struktura lampe u potpunosti ovisi o njegovoj vrsti. Kratko prođimo duž zajedničkih dijelova žarulja sa žarnom niti:

• žaruljaje glavna zaštita tijela paljenja od atmosferskih plinova. Usput može djelovati kao rasipnik. Veličina žarulje podešava se prema brzini taloženja materijala iz kojeg se izrađuje tijelo izgaranja.
• Plinski medij- da tako kažemo, je unutarnja atmosfera svjetiljke, koja se, kao što je već rečeno, sastoji od inertnih plinova - najčešće iz smjese argona i dušika zbog njihove niske cijene. Ovaj medij može smanjiti toplinske gubitke, osobito ako se ubrizgavaju plinovi visoke molarne mase. Treba ga posebno zabilježitihalogene žarulje, u koje se dodaju halogeni i njihovi spojevi. Ispareni metal iz tijela koje gori u dodiru s njima vraća se natrag zbog temperaturne razgradnje nastalih spojeva. To svojstvo znači dulji životni vijek, koji će u prosjeku biti 2,5 puta duži.

formiranjem

• tijelo paljenja- ovaj element može biti različitog oblika i veličine, ovisno o vrsti i funkciji svjetiljke. Često možete pronaći okruglu žicu kako biste smanjili veličinu upredene spirale, ali postoje i varijante vrpce. Iz tog razloga, elektrotehnika zamijeniti riječ "gori nit" s "tijelo spaljivanja" - to je izraz uključen u Međunarodni svjetlosni rječnik. Standardne žarulje imaju mjesto gorećeg tijela u obliku polu-šesterokuta, koji je napravljen za ravnomjernu raspodjelu svjetlosnog toka.

Standardni uložak

• sokl- njegov je oblik svima poznat. Ovo je navojni spoj. Ideja pripada engleskom fizičaru i kemičaru Josephu Swanu. Standardizirala je veličinu baze na sve poznate Thomasa Edisona, sugerirajući preživjele i još varijante E40, E27 i E14.

Joseph Wilson Swan - izumitelj baze s navojem

Autorove misli! Još jednom smo uvjereni kako učinkovit marketing djeluje. Većina izuma koje mu Edison sada dodjeljuje uopće ne pripada, a njegova zasluga je u osnovi prva masovna proizvodnja i udruživanje kupljenih patenata.

bajunetni čep

• Postoje i druge vrste baza, na primjer bajonet , koje su vrlo česte u Britaniji. Američka baza razlikuje se od standarda, s obzirom na niski napon u društvenim mrežama (110V) - to je učinjeno kako bi se spriječila mogućnost uvrtanja europskih svjetiljki.

Prednosti i nedostaci

Svjetiljke za rasvjetu u kućanstvu: glavna svojstva

Prema tome, postoje sljedeće vrste žarulja sa žarnom niti:

• vakuum;
• argon ili dušik-argon;

Kriptonska svjetiljka

• kripton;
• ksenonski halogen uz prisutnost infracrvenog reflektora;
• S premazom koji pretvara IR zračenje u vidljivo - danas se u tom smjeru ozbiljno razvijaju.

Čovjek ne želi potpuno razvoditi žarulje od žarulje zbog njihovih prednosti u odnosu na druge izvore svjetla, ali se još uvijek ne mogu koristiti u vezi s trenutnom tendencijom štednje energije.

Ovdje su vrline ovih svjetiljki:

• Cijena gotovog proizvoda;
• Kompaktne dimenzije;
• Neodgovornost na kvalitetu napajanja - skokovi napona;
• trenutačno paljenje i gašenje, koje bez problema dopušta njihovo korištenje u svjetlosno-dinamičkim uređajima;
• Treperenje ovih svjetiljki je nevidljivo za naš vid;
• jednostavno podešavanje svjetline promjenom napona;
• Svjetlosni spektar je ugodan za percepciju - javlja se po istom principu kao i sunčeva svjetlost; ne ovisi o stranim materijalima i postiže se samo temperaturom emitera; imastabilnost u vremenu i potpuno predvidljiva; sjaj je ravan i čist.

Percepcija nijansi ovisno o kvaliteti boje

Vrlo visok prijenos boje (100 Ra), koji je neophodan za osvjetljenje muzeja, akvarija i drugih.
• Oštre sjene, koje opet odgovaraju sunčevoj svjetlosti;
• Svjetiljke se ne boje kondenzacije i ne reagiraju na temperaturu okoline;
• Mogu računati na različite napone, do stotine volti;
• Ne sadrži toksične tvari;
• Nužnost opreme za start-regulaciju;
• sposobnost rada s AC i DC;
• Nema razlike u spojenom polaritetu struje;
• Svjetiljke su nečujne i ne stvaraju smetnje;
Oni su neosjetljivi na ionizirajuće zračenje i elektromagnetske impulse.

Kako vidiš zasluge mnogih, ali većina njih je čisto tehnička.

Razgovarajmo sada o nedostacima:

1. Malo života - 1000 sati, što je prema današnjim standardima iznimno malo;

Napomena autora! Postoji jasno uvjerenje da su podaci o uvjetima korištenja raznih izvora svjetlosti "privučeni ušima" ili instalirani na referentne uzorke, izrađene od kvalitetnih sirovina. Na primjer, konvencionalna žarulja sa žarnom niti u vašoj kupaonici od vašeg pokornog slugu neprekidno služi 5 godina, dok halogene žarulje u sobama, s naizgled dugim radnim vremenom (stavljene, ovisno o slučaju, kroz tkaninu) nemilice gori. Isto vrijedi i zaštedne žarulje, koje prema uvjeravanju proizvođača moraju trajati najmanje 2000 sati.

1. niska učinkovitost;
2. ovisnost o vijeku trajanja i svjetlosti na napon;
3. Izoliranje velike količine topline i kao rezultat toga - visoka opasnost od požara;
4. Sa spaljivanjem tijela koje gori, žarulja se može slomiti;
5. Visoki zahtjevi za otpornost na toplinu materijala pod učvršćenjem;
6. Staklene žarulje su vrlo lomljive.

Kao što razumijete, glavni nedostaci koji čine napuštanje ovih svjetiljki su stavci 2. i 6.

plinske svjetiljke

Svjetiljke za plinsko osvjetljenje

\ t

Klasifikacija svjetiljki i dalje svijetli. Sljedeći na popisu su plinski izvori svjetlosti koji emitiraju energiju u vidljivom području.

Svjetlost u svjetiljkama nastaje zbog pojave elektrode kao što je ona koju vidimo kada radimo sa zavarivačem. Pojavljuje se kada je dovoljna ionizacija tvari u plinovitom stanju i stvaranje plazme.

Usprkos činjenici da je načelo takvih svjetiljki isto, uzima se da se dijele s izvorom svjetla.

Luminiscentne svjetiljke

Svjetiljka fluorescentnog akumulatora za nužnu rasvjetu

Prvi na ovom popisu su luminiscentni izvori svjetla, čiji je najklasičniji oblik standardni cjevasti model koji se koristi u proizvodnji iu ulazima. Kompaktne svjetiljke, koje ljudi češće znaju pod nazivom "štednja energije", postale su vrlo raširene.

Iz ovoga je svjetloIzvor se formira pri prolasku ultraljubičastog zraka kroz sloj fosfora, koji je prekriven unutarnjom stranom žarulje, a zračenje se pobuđuje plinom.

Unutarnji prostor u takvim svjetiljkama ispunjen je inertnim plinovima i parnom živom. Na krajevima žarulje nalaze se volframove elektrode, između kojih kontinuirano izgara luk.

Kada električno pražnjenje prođe kroz takvo okruženje, stvara se ultraljubičasto zračenje koje ljudsko oko ne može vidjeti. Pretvara se u vidljivo svjetlo samo kada prolazi kroz fosfor, čiji sastav ovisi o boji sjaja i njegovoj svjetlosti.

Kako se luminofori, najčešće upotrebljavaju cinkov kalcij ortofosfati ili kalcijevi halofosfati.

Svjetiljke cjevastog fluorescentnog osvjetljenja za prostorije

\ t

• Svjetlosni učinak takvih izvora je 2,5 puta veći nego na žarulji sa žarnom niti. Služi oko pet godina, s maksimalnim brojem inkluzija 2000, odnosno ne više od 5 puta dnevno.
• Široko se koriste za osvjetljavanje različitih javnih zgrada: bolnica, škola, ureda i drugih - uz njihovu pomoć organiziraju se glavna i nužna rasvjeta.
• Nakon pojave svjetiljki sa standardnom navojnom kapom i elektroničkim push-up uređajem, oni su široko rasprostranjeni u svakodnevnom životu. Osim toga, često se koriste u osobnom osvjetljenju radnih mjesta, svjetlosnom oglašavanju i vanjskoj dekorativnoj rasvjeti zgrada.

Drevni sat na pokazateljima ispuštanja plina

Za razliku od svog prethodnika, to vjerojatno nije slučaj, budući da su se prve plinske svjetiljke pojavile daleke 1856. godine, tj. Prije modernih svjetiljki sa žarnom niti. Međutim, to je značilo natjecatelja koji je do tada u potpunosti zauzeo kućansku nišu.

Prema tome, za razliku od žarulja sa žarnom niti, luminiscentni izvori svjetlosti su energetski učinkovitiji, što se smatra njihovom glavnom prednosti.

Ovdje su ostale prednosti ovog rješenja:

Kućanska fluorescentna svjetiljka

• Velika raznolikost svjetlosnih nijansi;
• Raspršena svjetlost koja ne daje oštre sjene, što je važno, na primjer, prilikom fotografiranja;
• Dugi vijek trajanja od 2000 do 20.000 sati - važno je razumjeti da ovaj pokazatelj u cijelosti ovisi o kvaliteti korištenih radio komponenti u starteru i kvaliteti luminofora. U ovom slučaju, fluorescentne svjetiljke zahtijevaju dobro napajanje. Stoga, ako želite da vaša svjetiljka traje dugo vremena, kupite kvalitetan proizvod od proizvođača s imenom.

Nizozemska tvrtka Phillips jedna je od vodećih u proizvodnji visoko kvalitetnih fluorescentnih svjetiljki

Međutim, luminiscentne žarulje, kao i svi plinski pražnjenja, nedavno su se aktivno zamijenile LED izvorima svjetlosti, a razlozi zbog kojih premještaju svoje pozicije više nego dovoljno:

• Najvažnija je kemijska opasnost zbog uporabe toksične žive u projektu;
• Spektar žarnih svjetiljki je linearan, neravnomjeran. Neugodan jeza vid i sposoban iskriviti boje. Postoje svjetiljke s visokim indeksom prijenosa boje, ali one su, prvo, ceste, i drugo, ne mogu se zračiti kao aktivno.
• Tijekom rada, luminofor počinje da se degradira, što dovodi do smanjenja učinkovitosti, pogoršanja boje i smanjenja svjetline sjaja.

EPR za fluorescentne svjetiljke

• Svjetiljka ima neugodan sjaj, vidljivo ljudsko oko. Prisutnost prilično krupnih kondenzatora u EPR-u može riješiti problem, ali proizvođači često štede novac snabdijevanjem nedovoljnih kapaciteta.
• Svi izvori svjetlosti koji se pune plinom ne mogu se izravno spojiti na električnu mrežu, zbog čega se koristi oprema za regulaciju starta, što ne može utjecati na veličinu svjetiljki i njihovu cijenu.
• Fluorescentne svjetiljke stvaraju neuspješno opterećenje za električni krug, što se također može ispraviti u slučaju skupog EPR-a.

Za više informacija o fluorescentnim svjetiljkama, uključujući i povijest njihovog izgleda, možete u jednom od nedavno objavljenih članaka na našim stranicama.

žarulje s plinom

Neonska svjetiljka osvijetljena plinom

Ovi izvori svjetla razlikuju se po tome što nisu luminofori, već sam plin. Upečatljiv primjer su neonske svjetiljke.

Pokreće se na temelju tehnologije hladne katode, tj. Ne zagrijava zbog struje koja se napaja, već se koristi odašiljač slobodnih elektrona. Takav početak je štetan za svjetiljku, ali se može odmah isprati, za razliku odvrući start, gdje lampa postupno povećava svjetlinu. U procesu rada lampe, katode također dosežu temperaturu, kao u vrućem startu, ali ne odmah.

Svjetiljke koje rade na ovom principu, nekada su se koristile za LCD zaslone s pozadinskim osvjetljenjem, a danas ih zamjenjuju svjetleće diode. Plinske žarulje su vrlo ekonomične, ali se ne koriste za punu rasvjetu.

Elektrodistenzivne svjetiljke

elektrodomska svjetiljka

Posljednji izvor svjetlosti koji ispušta plin nalazi se ispred vas. U njima su rasplamsale elektrode, koje su razbijene plinom. Nećemo ulaziti duboko u suptilnosti tih uređaja, jer su vrlo bliski onima koji su već spomenuti.

Opća svojstva izvora svjetlosti s plinskim pražnjenjem

Natrijeva svjetiljka ima najveću svjetlosnu snagu - 220 L /W

• Prema tome, prema tlaku unutar žarulje, plinske svjetiljke se dijele na modele visokog (GRVVD) i niskog (GRLD) tlaka.
Svi imaju vrlo visoku svjetlosnu snagu, što znači da troše manje električne energije.

ksenonska svjetiljka

• U svjetiljkama se koriste različiti plinovi: par metala (natrij i živa), neon, ksenon i drugi, uključujući različite mješavine.
Temperatura boje svjetlosti svjetiljki može varirati od 2200 do 20000K.
• Za rad izvora svjetlosti bitova, lanseri su potrebni.

U drugoj smo se već dotaknuli i vrijeme je da pređemo na posljednju vrstu svjetiljke na našem popisu.

LED svjetiljke

LED žarulja Filament

Unutar svake takve lampe nalazi se mnogo LED dioda koje su poluvodiči određene vrste, pri prolasku kroz električnu struju nastaje svjetlosno zračenje. Koriste se i za industrijsku i za kućnu rasvjetu, što predstavlja najmoderniji, ekonomičniji i ekološki izvor svjetla.

Već danas su LED svjetiljke vrlo raširene. Oni se aktivno koriste u kućanskoj elektroniki za osvjetljavanje matrica zaslona s tekućim kristalima, što je omogućilo da se različiti uređaji učine kompaktnijim - telefone s ekranima u boji, nakon čega slijede pametni telefoni, tableti, ultra tanki televizori i drugo.

Cijevi s LED cijevima

Oni se koriste za uličnu rasvjetu i za uzgoj biljaka, općenito, gotovo svugdje.

Za takve su svjetiljke karakteristične sljedeće prednosti:

• Vrlo niska potrošnja energije - oni su učinkovitiji od većine lampe s izbijanjem;
• Veliki životni vijek, koji ne ovisi o broju uključenja /iznimaka. Pokazalo se da proizvođači ne mogu navesti točne brojke, fokusirajući se samo na predviđanja posebnih metoda, koje izdaju vrijednosti od 30 do 70 tisuća sati.
• Nisko oslobađanje topline, što im omogućuje uporabu u prisutnosti zapaljivih tvari.
• Značajna mehanička čvrstoća - svjetiljka lako doživljava čak i pad s visine od nekoliko metara.
• Sigurnost okoliša - odsutnost živine pare, međutim, odmah primijetiti da mnogibeskrupulozni proizvođači ne usuđuju se koristiti toksične plastike, lemove koji sadrže olovo i elektrolite.
• Relativno visok spektar boja od 2700 do 6500 K, što vam omogućuje stvaranje potrebne rasvjete za gotovo sve kućanske potrebe.
• LED-ovi nisu inertni i odmah se aktiviraju pri maksimalnoj svjetlini.
Postoje modeli svjetiljki različitih kutova sjaja.
• Neosjetljivost na vrlo niske temperature, dok fluorescentne svjetiljke uopće ne mogu početi.
• Neproblematično korištenje.

LED žarulja s velikim kutom osvjetljenja

Nije bilo ni manjka, što nije bilo dovoljno:

• Prva je visoka cijena, pogotovo kada je riječ o kvalitetnim proizvodima marke.
Mnoge svjetiljke sjaje u jednom smjeru i nisu u stanju osvijetliti normalno okolni prostor, koji se u određenim točkama može smatrati dostojanstvom. Mnogi proizvođači, posebice kineski, u potrazi za svjetlošću i visokom učinkovitošću ne obraćaju pozornost na jednakost sjaja - njihove svjetiljke neugodno pulsiraju.
• LED se boje pregrijavanja. Sva toplina koju emitiraju ide u sokl, a ako proizvođač uštedi na radijatoru, onda ne očekujte da će lampa trajati dugo.
• Često, krugovi koriste serijsku vezu LED-a, što znači da kada izlaz najmanje jednog od njih ne uspije, drugi će prestati raditi (kao vijenac).
• Znajte da apsolutna većina LED žarulja prodanih u Rusiji danas ne zadovoljava standarde i norme koje su postavljene na njegovojteritorij. Situacija se nije mnogo promijenila od 2011. godine.
• Mnoge prodane svjetiljke nemaju točno obilježje svih karakteristika, što uvelike otežava odabir ispravne rasvjete.

Na fotografiji - LED panel za ugradnju u strop

• Većina bijelih LED dioda ima neuspjeh u emitiranom spektru u području valne duljine koji odgovara duljini od 480 nm. Na tom zračenju reagira ljudski zenit, sužavajući se kada udari u svjetlo. Kao rezultat, mrežnica može primiti dozu štetnog plavog zračenja, a vid može patiti. Međutim, neke tvrtke već proizvode neškodljive LED diode.
Općenito, štetnost LED-a prema medijima u medijima često se spominje. Međutim, vrijedi shvatiti da je to dugačak pogled, usmjeren izravno na izvor svjetlosti, koji se u životnim uvjetima praktički ne događa.

Kasnije, LED-ovi gube svjetlinu, postupno izgaraju - sve u ovom svijetu postoji resurs.

Ovo je kraj naše priče. Razmotrili smo sva kućna rasvjeta. Ako vam je tema izgledala zanimljiva, onda možete pročitati članke o našim resursima.

Također je poželjno pročitati videozapis u ovom članku, koji sadrži upute o tome kako vlastitim rukama mijenjati lampe s različitim podnožjima, primjerice profesionalnu rasvjetnu opremu za fotografiranje.