Отличия галогенных ламп от ламп накаливания
Отличие галогенных ламп от ламп накаливания делает их более практичными и эффективными источниками света. Разберемся, чем отличаются конструкции этих двух светотехнических устройств, и какую разницу характеристик они создают.
Соответствие галогенных ламп лампам накаливания
Галогенный источник света появился позже лампы накаливания, и имел усовершенствованную конструкцию. Это обеспечило ему ряд преимуществ – большую долговечность и мощность, более качественную светоотдачу и другие плюсы.
Чтобы узнать, в чем галогенные источники лучше традиционных, выявим соответствие галогенных ламп лампам накаливания по определенным параметрам.
- Лампа накаливания. Эксплуатация – до 1,2 тысяч часов, мощность в 50 Вт достигается источником света в 50 Вт, светоотдача – 10 Лм/Вт, температура цвета – около 3000K, вероятность мерцания – высокая, эксплуатация при температурном минусе – маловероятно, хрупкость – высокая, нагрев – значительный;
Получается, галогенная лампа более мощная и прочная, а также служит дольше, чем обычная лампочка, плюс имеет более высокую светоотдачу и меньше зависит от перепадов напряжения. При этом, использовать ее при низких температурах также нельзя, и размещать рядом с текстилем или предметами, чувствительными к высоким температурам, тоже – оба этих источника света сильно нагреваются в процессе работы.
Что создает разницу между видами ламп
Если мы прочитаем историю галогенной лампы, то узнаем, что она является усовершенствованным вариантом лампы накаливания. Она также состоит из стеклянной колбы, нити накаливания и цоколя, но внутрь закачан галоген – бром или йод. Этот газ предотвращает оседание испаряемого вольфрама с нити накаливания на стенки лампы, исключая эффект нагара.
Кроме того, колба галогенного источника изготовлена из кварцевого стекла, поэтому он более прочный, чем обычная лампочка. Однако его принцип работы такой же, поэтому галогенная лампа не лишена главных недостатков традиционной – ее можно разбить при неосторожном обращении, она сильно нагревается при работе, чувствительна к скачкам напряжения и низким температурам.
Лампы накаливания – устройство, принцип работы
Лампа накаливания
Лампа накаливания – это искусственный источник света, в котором свет испускает раскаленная электрическим током спираль из тугоплавкого металла.
В 1874 году русский ученый Александр Лодыгин впервые представил несколько лампочек с телом накаливания из вольфрама. Его образцы стали прообразом всех современных ламп накаливания.
Все лампы накаливания, в том числе и галогеновые работают на принципе нагрева нити (тела) накаливания до температуры от 2700°К до 3000°К, в результате протекания через них электрического тока.
Конструкция ламп накаливания
Главным элементом любой лампы накаливания является нить, которая обычно изготавливается из тонкой, проволоки, реже ленточки, из вольфрама. Для того, чтобы нить была компактной, ее свивают в спираль, а свитую нить в спираль свивают еще раз, получается биспираль. Благодаря такой конструкции, при большой длине вольфрамовой проволочки, нить накала лампочки получается компактной.
Для долговечности спираль накала помещают в колбу, из которой откачан воздух. Иначе вольфрам быстро в воздухе окислится и перегорит. Для повышения коэффициента полезного действия (КПД) колбы ламп большой мощности заполняют смесью газов азота с инертным аргоном. Если требуется высокая надежность, то колбу заполняют чистым инертным газом — аргоном, криптоном или ксеноном под давлением, например галогенные лампочки и для автомобильных фар заполняют парами галогенов брома или йода. Но стоимость таких лампочек в несколько раз выше.
Для подвода электрического тока и фиксации нити накала в центре колбы служат токовводы, в которых с одной стороны обжата или приварена точечной сваркой нить накала, а другие их концы соединены пайкой или точечной сваркой с цоколем.
На резьбы цоколей для ламп распространяется ГОСТ Р МЭК 60238-99, согласно которого цоколи для сети 220 В выпускаются трех типов. Е27 – наиболее распространен. Е14 – в быту именуемый миньон (обычно такие лампочки устанавливают для подсветки в холодильниках, СВЧ печах). Е40 – для ламп уличных светильников. Число после буквы обозначает внешний диаметр резьбы цоколя. Автомобильные лампочки для фары Н4 производятся в основном с цоколем по британскому стандарту (цоколь лампочки для фары на фото по центру).
На капсульные галогенные лампы накаливания цоколь не устанавливается, питающее напряжение подается непосредственно на токовводы, выполненные в виде двух штырей. Иногда концы штырей имеют цилиндрическое утолщение, позволяющее более надежно фиксировать лампочку в светильнике и обеспечить лучший контакт с контактами патрона. Чтобы извлечь лампочку из патрона такой конструкции, нужно ее провернуть на несколько градусов против часовой стрелки. Цилиндры выйдут из зацепления и лампочка освободится.
Лампочка накаливания «Ильича»
Лампы накаливания быстро вытесняются энергосберегающими и светодиодными источники света, так как их стоимость стала сравнима со стоимостью лампочек «Ильича».
Принцип действия лампочки прост, через вольфрамовую нить проходит электрический ток. Так как удельное сопротивление нити накала в сотни раз больше, чем токоподводящих проводников, то она разогревается до температуры более 2000° и излучает тепловую и световую энергию. К сожалению, на долю светового излучения приходится в лучшем случае 4% от потребляемой мощности. Точнее было бы называть лампочку нагревательным элементом, чем источником света. Низкий КПД и является главным недостатком лампочек «Ильича». Средний срок службы лампочки составляет 1000 часов.
В России по закону от 23.11.2009 N261-ФЗ (ред. от 23.04.2018) «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», с 1 января 2014 года запрещено использование ламп накаливания мощностью двадцать пять ватт и более для освещения в цепях переменного тока.
Конечно лампочка «Ильича», благодаря появлению светодиодных источников света, доживает свой век и в недалеком будущем станет историей. К основным недостаткам ламп накаливания относятся низкий КПД, значительное выделение тепла, что предъявляет дополнительные требования к термостойкости арматуры светильников, большая зависимость светового потока и срока службы от величины питающего напряжения (при превышении напряжения на 10%, срок службы уменьшается на 95%), хрупкость. Хотя спектр излучения ламп накаливания и отличается от солнечного, но человеческий глаз к такому свету адаптировался, так как желто-красной спектр излучения имеет свеча, огонь костра с которыми человек прожил тысячи лет.
Галогенная лампа накаливания
Галогенная лампа от лампы накаливания отличается тем, что имеет меньшие габаритные размеры, более высокий КПД и в несколько раз больший срок службы. Практически это та же лампочка «Ильича», но улучшена с учетом последних достижений науки и техники. Колба галогенной лампочки сделана из кварцевого стекла и заполнена под давлением парами галогенов брома или йода, благодаря чему срок службы галогенных лампочек доведен до 4000 часов, а температура накала спирали достигает 3000°К.
В галогенной лампочке вольфрамовая нить тоже при нагреве испаряется, но в отличие от простой лампочки накаливания, облачко из вольфрама благодаря вступлению в химическую реакцию с галогенами при высокой температуре, возвращается опять на нить накала. Благодаря такому процессу, появилась возможность изготавливать миниатюрные лампочки большой мощности, повысить КПД до 15% и увеличить срок эксплуатации до 4000 часов, а с применением ограничителей броска тока при включении галогенной лам
Чем отличаются галогенные лампы от ламп накаливания
Галогенные лампы по структуре и принципу действия сравнимы с лампами накаливания. Но они содержат в газе-наполнителе незначительные добавки галогенов (бром, хлор, фтор, йод) или их соединения. С помощь этих добавок возможно в определенном температурном интервале практически полностью устранить потемнение колбы (вызванное испарением атомов вольфрама) и обусловленное этим уменьшение светового потока.Галогенные лампы, как и лампы накаливания, излучают тепло. Спираль, изготовленная из жаропрочного вольфрама, находится в колбе, заполненной инертным газом. При прохождении через спираль электрического тока она накаляется, вырабатывая тепловую и световую энергию. Накаливание приводит к испарению частичек вольфрама, которые оседают в виде черного осадка внутри колбы. При повышении давления газа этот процесс замедляется. Размеры и низкая прочность колбы традиционной лампы накаливания не позволяют повышать давление газа далее. Чем выше температура спирали, тем больше излучается света. В тоже время ускоряется процесс испарения вольфрама, что снижает срок службы лампы накаливания. В галогенных лампах большая часть этих отрицательных явлений устранена.
Кроме этого, колба галогенной лампы выполняется из тугоплавкого кварцевого стекла, которое более устойчиво к высокой температуре и химическим воздействиям. Кварцевое стекло — жаропрочный материал, а маленькие габариты гарантируют прочность, достаточную для того, чтобы создавать более высокое давление газа. Поэтому размер колбы в галогенных лампах накаливания может быть сильно уменьшен, вследствие чего с одной стороны можно повысить давление в газе-наполнителе, и с другой стороны становится возможным применение дорогих инертных газов криптон и ксенон в качестве газов-наполнителей.
Все это позволяет повысить температуру спирали, в результате чего увеличивается в 2 раза световая отдача (13-25 лм/Вт) и срок службы галогенной лампы (в 2–4 раза выше, чем у ламп накаливания).
Галогенные лампы с покрытием, отражающим инфракрасную составляющую. Инфракрасное излучение покрытием ламповой колбы, характеризуются значительным повышением световой отдачи.
Чем отличается лампа накаливания от галогенной лампы
Осветительная аппаратура, среди абсолютного большинства электроустановочных и электромонтажных изделий, имеет возможность похвастаться наличием наибольшего ассортимента. Впрочем, этому есть свои причины. Первой и наверное главной из них является то, что осветительные изделия, нужны не просто для того, чтобы наполнять светом помещения, но также и для того, чтобы добавлять в интерьер последних некую изюминку. К числу наиболее популярных разновидностей осветительной аппаратуры сейчас относят галогенные лампы и лампы накаливания. Естественно, их много чего объединяет между собой. Но, являются ли они настолько похожими друг на друга, как многие считают?
Что собой представляют и для чего нужны лампы накаливания?
В качестве основного элемента любой другой лампы накаливания, является нить накаливания. Обычно, ее изготавливают из тонкой проволочки, которая в некоторых случаях, может быть заменена ленточкой из вольфрама. Для того, чтобы эта нить стала достаточно компактной ее свивают в спираль. После, уже свитую нить еще раз свивают в спираль для того, чтобы таким образом получить биспираль. Последняя, ввиду своей уникальной конструкции, даже при наличие достаточно большой длины вольфрамовой проволочки, является весьма компактной.
Лампа накаливания
С целью увеличить и без того продолжительный срок службы лампы накаливания, спираль накала помещается в колбу, из которой, предварительно, откачивается воздух. Кроме этого, для того, чтобы повысить КПД данной разновидности ламп, их заполняют смесью газов азота. Иногда, в особенности, если лампа предназначается для тех потребителей, которые в особенности ценят надежность и долговечность приобретаемых ими изделий, лампы накаливания заполняют аргоном или криптоном.
В любом случае, если вам интересны именно последние лампы накаливания, вам следует быть готовыми к тому, чтобы выложить за них в несколько раз большую сумму денег. Существует также и лампа накаливания «Ильича». В случае с ней, электрический ток будет проходить через специальную вольфрамовую нить. Ими уже редко когда пользуются, поскольку они не располагают достаточно высоким КПД.
Галогенные лампы накаливания и принцип их действия
Ввиду того, что галогенная лампа стоит гораздо дороже, вполне естественным является то, что у них гораздо более высокий КПД, а также менее габаритные размеры. Кроме этого, их сильной стороной является также и продолжительность службы. При этом, если рассматривать две разновидности этих ламп, то следовало бы отметить, что галогенная лампа — это та же лампа накаливания, во время конструкции которой, были учтены последние достижения науки и техники.
Галогенная лампа
Отличительной особенностью галогенных ламп является именно колба. Изготавливается она из кварцевого стекла, которое, после, заполняется парами галогенов, брома или йода. Удивительно, но это позволяет пользоваться галогенными лампочками до 4000 часов. Спектр излучения галогенным лампочек является гораздо более естественным. По этому, галогенные лампы являются идеальным источником света и ими, в особенности рекомендуется пользоваться всем тем людям, которые выполняют работы, качество которых, непосредственным образом связано с качеством света, к примеру художникам.
Кстати говоря, по той простой причине, что колба лампочки изготавливается из кварцевого стекла, при свечение ею выделяются ультрафиолетовые лучи, которые позволяют под ней даже загорать.
В настоящий момент времени, галогенными лампочками пользуются также производители автомобильных фар. Более того, в этом плане им нету альтернативы, ведь в отличие от каких-либо иных разновидностей ламп, эти располагают максимально высокой мощностью, а также устойчивы к всевозможным тряскам и вибрациям. Они имеют возможность похвастаться наличием малых габаритов, а также способны работать при любой температуре окружающей среды. В любом случае, такие лампочки не представляется возможным установить вместо штатных. Для этого дела, вам понадобится осуществить замену сразу-же всего блока фар.
Чем галогенные лампы отличаются от ламп накаливания?
В первую очередь, отличаются одни от других своей ценой. Наличие этой их отличительной особенности является вполне логичным, ведь галогенные лампы гораздо надежнее, располагают высоким КПД и компактными размерами, чего нельзя сказать об лампах накаливания. Кроме этого, если говорить об качестве света, то следовало бы отметить то, что в этом плане, галогенные лампы гораздо привлекательнее обыкновенных ламп накаливания. Они отличным образом подойдут для художников, дизайнеров, а также всех тех людей, качество работы которых, напрямую связано с качеством света.
К сожалению, в настоящий момент времени лампы накаливания являются не такими привлекательными, а все потому что их приходится частенько менять, ввиду того, что они перегорают. По этой причине, настоятельно рекомендуем вам не пытаться сэкономить, а просто отдать свое предпочтение галогенным лампам, которые наверняка смогут удовлетворить ваши потребности!
Галогенные лампы для дома, их виды и устройство
Здравствуйте, дорогие читатели! Сегодня вы узнаете, что такое галогенные лампы, так же рассмотрим принцип работы, их виды и основные характеристики.
Обычная лампа накаливания – это стеклянная колба с размещенной внутри проволочной спиралью из вольфрама (металла с очень высокой температурой плавления). Под воздействием проходящего тока спираль накаляется и излучает энергию в виде тепла и света. Часть вольфрама испаряется и оседает изнутри на поверхности колбы в виде черного осадка. Чем выше температура нагрева спирали (чем более высокое напряжение питания), тем быстрее испаряется вольфрам и тем меньший срок службы лампы. Например, рост напряжения в сети на 5% выше номинального значения приводит к увеличению светового излучения на 25%, но в то же время наполовину сокращает срок работы лампы.
Галогенная лампа имеет значительно меньшую колбу, благодаря применению кварцевого стекла, устойчивого к воздействию высокой температуры. Колба наполнена инертным газом, который при нагревании расширяется. За счет этого давление внутри колбы увеличивается, и испарение вольфрама затрудняется. К газу добавляются галогены, которые способствуют регенерации вольфрамовой спирали. Это ограничивает возникновение черного осадка на поверхности колбы, увеличивает срок службы спирали и, следовательно, всей лампы.
Полезные советы при эксплуатации галогенных ламп
Устанавливая галогенное освещение и пользуясь им, помните о том, что:
- мощность трансформатора должна быть точно подобрана к суммарной мощности ламп
- трансформатор нужно размещать в легкодоступном месте
- на поверхности из горючих материалов можно устанавливать только трансформаторы специального изготовления
- длина проводов между трансформатором и лампами должна быть равной для всех, чтобы каждая из них питалась одинаковым напряжением
- заменять лампу в светильнике можно только после отключения напряжения, даже если оно составляет 12 В (низкое напряжение тоже может расплавить контакты в светильнике)
- не следует касаться голой рукой галогенных ламп, не имеющих наружной колбы или рефлектора, даже если они выключены. Следы пальцев приведут к повреждению лампы после включения напряжения. При случайном прикосновении к лампе, нужно протереть ее чистой тряпкой или бумажной салфеткой, помоченными в спирте, а потом вытереть насухо
- установку большого комплекта галогенных ламп лучше доверить профессиональному электрику
Перепады напряжения
Перепады напряжения влияют не только на срок службы галогенных ламп, но и на их световую эффективность. Так, падение напряжения на 5% приводит к уменьшению количества света приблизительно на 15% и ощутимому изменению температуры цвета. Так же неблагоприятен и рост напряжения. Для 12- вольтовой галогенной лампы повышение напряжения на 1 В (то есть на 8%), приводит к сокращению срока службы на 60%.
Из всех современных источников света галогенные лампы обладают наиболее качественной цветопередачей. Кроме того, галогенные лампы отличаются большой яркостью и направленным излучением. Их, конечно, только условно можно назвать энергосберегающими, тем не менее, по сравнению с лампами накаливания они имеют в несколько раз большую световую отдачу и удвоенный срок службы.
Все галогенные лампы условно делят на две больших группы: лампы низкого напряжения (низковольтные) – до 24 В и лампы сетевого напряжение – 220 В. Кроме этого, галогенные лампы различаются по конструкции и назначению.
1. Линейные галогенные лампы.
Это самый старый тип галогенных ламп, которые были созданы еще в 60-х годах прошлого века. Лампы представляют собой кварцевую трубку с выводами с обеих сторон. Нить накала поддерживается в лампе с помощью специальных кронштейнов из проволоки. Лампы при своих небольших размерах имеют очень приличную мощность – 1 – 20 кВт. В помещениях такие лампы не используются из-за очень высокой яркости и большой потребляемой мощности. Основная их область применения – прожекторное освещение. Существуют современные линейные галогенные лампы заливающего света, которые используют не только в наружном, но и во внутреннем освещении. Эти лампы отличаются повышенной ударопрочностью.
Линейная галогенная лампа
Лампы выпускаются стандартной длины. Наиболее популярны галогенные линейные лампы длиной 78 и 118 мм. Большинство линейных галогенных ламп требуют обязательного горизонтального размещения в пространстве. Современные линейные галогенные лампы выпускаются двухцокольными с цоколем R7s (размещен с двух сторон лампы).
2. Галогенные лампы с внешней колбой.
Это галогенные лампы сетевого напряжения. Они предназначены для прямой замены ламп накаливания. Лампы с внешней стеклянной колбой выпускаются со стандартными цоколями Е14 и Е27 (цоколь Эдисона). Для таких ламп не требуются специальные светильники.
Внутри стеклянной колбы находится миниатюрная или линейная галогенная лампа на напряжения 220 В. Внешняя колба таких ламп защищает внутреннюю кварцевую колбу галогенной лампы от загрязнений и случайных прикосновений. По форме и размерам она похожа на колбу обычных ламп накаливания.
Галогенная лампа с внешней колбой
Галогенные лампы такого типа бывают разной формы и с разными видами колб — прозрачными, молочными и матированными. Существуют лампы со стеклом, которое поглощает ультрафиолетовое излучение. По сравнению с обычными лампами накаливания галогенные лампы сетевого напряжения дают свет с более высокой цветовой температурой (2900 — 3000 К) и обладают более качественной цветопередачей.
Большинство галогенных ламп такого типа имеют более компактное исполнение по сравнению с лампами накаливания, благодаря чему их можно использовать в небольших миниатюрных светильниках. Выпускаются декоративные галогенные лампы сетевого напряжения (свечеобразные, шестигранные), которые можно применять вместо декоративных ламп накаливания.
Галогенные лампы с внешней стеклянной колбой подключаются к питающей сети без трансформатора. Так как срок службы галогенных ламп очень сильно зависит от параметров питающего напряжения, то галогенные лампы сетевого напряжения очень желательно подключать через специальное устройство – блок защиты галогенных ламп. Этот блок защиты обеспечивает плавный запуск галогенных ламп без броска тока в момент пуска и защищают лампы при отклонении напряжения.
3. Галогенные лампы с отражателем (галогенные лампы направленного света).
Такие лампы выпускаются в стандартных типоразмерах – MR8, MR11 и MR16. Самый популярный типоразмер галогенных ламп – MR16 (диаметр колбы 50 мм). Галогенные лампы с отражателями характеризуются различными углами излучения.
Лампа состоит из миниатюрной колбы со специальным отражателем (рефлектором). Отражатели перераспределяют световой поток лампы в пространстве. Сама галогенная лампа расположена по центру отражателя. Существует много разновидностей отражателей. Наиболее распространены галогенные лампы с алюминиевыми отражателями.
Так как галогенные лампы являются современной разновидностью ламп накаливания, то при работе они выделяют большое количество тепла. Лампы с алюминиевыми отражателями направляют тепло вперед. Для случаев, когда это недопустимо, существуют галогенные лампы с интерференционными отражателями (специальное полупрозрачное покрытие), у которых тепло отводится назад.
Выпускаются галогенные лампы с покрытием, которое отражает ИК-излучение (IRC-галогенные лампы). Лампы последнего типа считаются наиболее экономичными, так как колба такой лампы с помощью специального покрытия не пропускает инфракрасное излучение тела накала, а отражает его назад на спираль. В результате этого температура спирали увеличивается. При этом уменьшаются потери тепла, уменьшается потребление электроэнергии и в два раза по сравнению с обычными галогенными лампами увеличивается срок службы.
Галогенная лампа направленного света
Существуют галогенные лампы без защитного стекла, с защитным прозрачным стеклом, стеклянным колпачком и лампы с защитным цветным стеклом. Лампы без защитного стекла и стеклянного колпачка должны использоваться в закрытых светильниках. Стекло большинства современных галогенных ламп не пропускает ультрафиолетовое излучение.
Галогенные лампы с отражателем обычно используют при организации точечного направленного освещения. Обычно их встраивают в подвесные и натяжные потолки, причем правильно рассчитав количество ламп, их можно применять не только в целях подсветки, но и для организации общего освещения. Цоколи галогенных ламп с отражателями имеют двухштырьковые разъемы: GY4, GZ4, GU4, GX5,3, GU5,3, GY6,35 – для низковольтных галогенных ламп (на 6, 12 или 24 В). Цифра после букв означает расстояние между штырьками в миллиметрах. Такие лампы обеспечивают высокую электробезопасность. Они должны подключаются через специальный электронный или электромагнитный трансформатор. Электронные трансформаторы для галогенных ламп используются намного чаще.
Галогенные лампы сетевого напряжения типоразмера MR16 выпускаются с двухштырьковыми цоколями — G9 и G10. Это сделано для того, что бы их нельзя было случайно перепутать с низковольтными галогенными лампами.
4. Капсульные (пальчиковые) галогенные лампы.
Такие лампы имеют очень миниатюрные размеры и представляют собой небольшую капсулу с выводами. Они выпускаются с поперечными и продольными телами накала. Такие лампы могут использоваться в открытых светильниках без защитных стекол. В основном они применяются для встроенных в мебель и в потолок светильников, для декоративной подсветки. Существуют модели светильников общего освещения с капсульными галогенными лампами.
Капсульная галогенная лампа
Возможные виды цоколей для капсульных ламп: G4, G5,3, GY6,35. Капсульные галогенные лампы сетевого напряжения обычно имеют цоколь G9 (расстояние между штырьками 9 мм). Они используются для декоративной подсветки, и иногда в светильниках для общего освещения.
В этой статье описаны только основные виды галогенных ламп. Безусловно, производители источников света не стоят на месте и каждый год совершенствуют выпускаемые галогенные лампы, а также создают их новые разновидности, что и подтверждается постоянным обновлением их ассортимента в каталогах.
Смотрите также по теме:
Уличные светодиодные светильники, их разновидности и отличия.
Освещение помещений, виды освещения. Советы по выбору светильников.
Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!
[wysija_form id=»1″]
Чем отличается дуговая лампа от лампы накаливания
источником света
принципом работы
там дуга из графита
в дуговой лампе нет спирали
Главное отличие лампы накаливания от лампы люминесцентной заключается в принципах работы: осветительный прибор первого типа функционирует за счет нагрева металлической нити (если говорить о современных изделиях), в то время как люминесцентный — на основе газоразрядного принципа, за счет преобразования ультрафиолетового излучения в видимое. Различаются рассматриваемые виды ламп также по стоимости, энергоэффективности, экологичности, структуре формируемого светового потока, во многих случаях — по сроку службы.
В лампе накаливания свет является побочным эффектом раскалённой спирали из вольфрама. А в дуговой лампе между двумя угольными электродами возникает разряд.