Температура накаливания ламп накаливания: Если лампа, значит, нагревается?! | Полезные статьи

Температура накаливания ламп накаливания: Если лампа, значит, нагревается?! | Полезные статьи

Posted on

Содержание

Если лампа, значит, нагревается?! | Полезные статьи

Понравилось видео? Подписывайтесь на наш канал!

Большинство ламп во время работы нагреваются, и это может заметно повлиять на их выбор и условия эксплуатации. Например, в светильниках с пластиковыми или хрупкими хрустальными деталями безопаснее использовать лампы, которые почти не нагреваются (люминесцентные, светодиодные). Лампы накаливания и галогенные подходят для потолочных светильников, но их лучше избегать там, где ими может обжечься ребенок.

 

При выборе лампы учитывают ее рабочую температуру и температуру нагрева поверхности лампы. Рабочая температура лампы, она же цветовая, измеряется в кельвинах (К): теплый белый свет — 2700-3500 К, белый свет — 3500-5000 К, холодный белый, или «дневной свет» — от 4200 до 6200 К.

Теплый белый свет лучше подходит для жилых помещений, а лампы «дневного света» — для офисных.

Старые добрые лампы накаливания

Рабочая температура лампы накаливания (с вольфрамовой нитью) — 2200-3000 К, хотя бывает и до 3400 К. Она светит теплым желтоватым светом. Работать лампа накаливания может в самых суровых условиях. Перегрев или переохлаждение элементов лампы не влияет на срок ее службы.

Температура нити накаливания лампы достигает 2600-3000°С, из-за чего максимальная температура лампочки накаливания на поверхности достигает 250°С при мощности 75 Вт, 290°С — у лампы на 100 Вт. Особенно сильно нагреваются лампы, накрытые тканью или бумагой. Иногда перегретый внешний материал может загореться уже через час!

Эти лампы представляют определенную опасность, и при обращении с ними нужно выполнять определенные правила: не допускать перегрева материалов рядом с лампой, использовать термостойкую арматуру. Расстояние от лампы до горючего материала должно составлять минимум 2,5 см. Прикосновение к разогретой лампе практически гарантирует немедленный ожог.

Галогенные лампы

Известные недостатком галогенных ламп является сравнительно высокая теплоотдача. Хотя она ниже, чем у ламп накаливания, все же температура нагрева галогенной лампы может достигать 150°С. Неправильно подобранные или установленные лампы, встроенные в натяжной потолок, могут перегреть и оплавить его. Требования к безопасности, в целом, те же, что и для ламп накаливания.

Рабочая температура галогеновых ламп — от 2200 до 3000 К, то есть только теплый белый свет.

Люминесцентные (энергосберегающие) лампы

Диапазон рабочей температуры энергосберегающих ламп довольно широк — от 2700 до 7700 К. Работать люминесцентная лампа в российских условиях может только в помещении. При температуре ниже –10°С она может вообще не зажечься или светить тускло, хотя качественные модели выдерживают температуры от –20°С до +40°С.

Низкая температура нагрева энергосберегающих ламп — их явное преимущество. Температура люминесцентной лампы во время работы — до 50-60°С, ее можно держать руками и не обжечься.

В закрытом плафоне лампа может нагреться до 90°С. В таком случае плафон защищает человека от ожогов и сам выдерживает подобный нагрев, но срок службы лампы значительно сокращается. Люминесцентные лампы славятся низким уровнем пожароопасности, их можно использовать в светильниках с корпусом из нестойких материалов.

Светодиодные лампы

Температура нагрева светодиодных ламп редко достигает 40°С на поверхности, благодаря чему их можно устанавливать практически где угодно, включая влажные и плохо вентилируемые помещения. Также их безопасно встраивать в различные поверхности, в том числе легко возгораемые. Цветовая (рабочая) температура светодиодных ламп бывает всех типов — от 2600 до 7000 К.

Минимальное энергопотребление, минимальный нагрев поверхности, минимальный риск возгорания делают светодиодные лампы самыми безопасными из всех существующих на рынке.

 

история создания, тонкости конструкции, любопытные факты.

Галогенные лампы используются в подавляющем большинстве автомобильных фар и пока не собираются сдавать свои позиции. Долговечность, приемлемая яркость и низкая цена — таким сочетанием потребительских свойств не могут похвастаться ни ксеноновые, ни светодиодные лампы.

История изобретения

Первая пригодная для освещения лампа накаливания

Генрих Гебель, первое опубликованное фото, январь 1893. Goebel lamp № 5 из материалов судебного процесса 1893, Boston

Прототипы лампы накаливания появились в самом начале XIX века. Автором же первой пригодной для практического применения лампы накаливания был немецкий часовщик Генрих Гёбель. Дело было в 1854 году. В качестве тела накала в его лампе выступала обугленная бамбуковая нить толщиной 0,2 мм. Источником тока выступала химическая батарея.

Разумеется, о массовом производстве и широком применении не могло быть и речи. Ни эффективный вакуумный насос, необходимый для вакуумирования ламп в промышленных масштабах, ни динамо-машина, способная непрерывно вырабатывать электроэнергию, еще не были изобретены.

Появление современных ламп

А.Н.Лодыгин (1847–1923)

Поиск наилучшей конструкции лампы накаливания вели изобретатели по всему миру. Но именно наш соотечественник Александр Николаевич Лодыгин нашел сразу несколько принципиально важных технических решений. Именно он первым предложил сворачивать нить накаливания в спираль и заполнять колбу инертным газом.

В 1900 году молибденовые и вольфрамовые лампы Лодыгина демонстрировались на Всемирной выставке в Париже.

Трудности в создании лампы накаливания

В конструкции лампы накаливания, кажется, нет ничего принципиально сложного. Но дьявол, как всегда, скрывается в деталях.

Одна из главных трудностей — найти наиболее подходящий материал для тела накала. Физика знает, что любое тело, имеющее температуру выше абсолютного нуля, излучает все длины электромагнитных волн. По мере увеличения температуры интенсивность излучения возрастает, и одновременно его максимум смещается в сторону более коротких длин волн. При температуре выше 800 К (градусов Кельвина) тело начинает излучать видимый свет в красной части спектра.

При дальнейшем повышении температуры тела свечение смещается от красного края спектра к синему. Для многих веществ, кстати, существует возможность определять температуру на расстоянии по цвету излучения. Здесь берет начало уже упомянутая нами физическая величина — цветовая температура.

Цветовая температура солнечного света примерно равна 5500 К. Зрение человека эволюционно лучше всего приспособлено именно к такому свету. В идеале искусственный источник света должен его повторять. А для этого он должен быть нагрет до температуры как раз 5500 К.

Беда в том, что это температура солнечной плазмы, и она практически недостижима. Поэтому усилия инженеров и изобретателей, работавших над конструкцией лампы накаливания, во многом были направлены именно на это — найти для тела накала лампы такое вещество, которое выдерживало бы длительное нагревание до возможно более высокой температуры.

И поскольку речь идет об электрической лампочке, при этом являлось бы проводником электрического тока.

Очевидно, что поиск очень быстро привел исследователей к тугоплавким металлам. И сегодня для спиралей ламп накаливания повсеместно используется вольфрам. Температура его плавления 3695 К. Для сравнения, температура плавления железа вдвое ниже — 1812 К.

Любопытный факт: лампа-долгожительница

Срок службы бытовых ламп накаливания около 2000 часов. Хорошие галогенки в среднем работают вдвое дольше. А лампа в пожарном депо в Ливерморе (Калифорния, США) горит непрерывно с 1901 года. Сейчас ей посвящен специальный веб-сайт, и веб-камера круглосуточно передает ее изображение.

Объяснение живучести этой лампы пока не найдено. Предположительно, все дело в составе вещества, из которого изготовлена нить — в нем много углерода. Как бы то ни было, прогресс пошел по пути совершенствования ламп с вольфрамовой нитью, а не угольной. В результате появились лампы, которые сегодня называются галогенными.

Галогенная лампа — самая совершенная лампа накаливания

Чтобы повысить эффективность излучения лампы, температура тела накаливания должна быть как можно выше. При увеличении температуры доля видимого света возрастает, а потери в инфракрасной области спектра относительно сокращаются. Однако при повышении температуры также увеличивается и испарение вольфрама из тела накала: нить становится тоньше и, в конечном счете, лампочка перегорает. Но, что гораздо хуже, испаряющийся вольфрам конденсируется на внутренней поверхности стеклянной колбы и уменьшает ее прозрачность — свет лампочки становится тусклее.

Эту проблему удалось решить в галогенных лампах путем добавления в колбу буферного газа — паров брома или йода.

Процессы, происходящие в горящей галогенной лампе:

— Вольфрамовая спираль лампы имеет температуру около 3000 градусов. При такой температуре атомы вольфрама отрываются от кристаллической решетки и улетучиваются.

— Подлетая к стенкам колбы, имеющим температуру около 1400 градусов, атомы вольфрама оседают на ее поверхности. Однако при такой температуре они соединяются с галогенами, образуя галоиды.

— Молекулы галоидов перемещаются по колбе; когда они оказываются вблизи раскаленной спирали, то под действием высокой температуры распадаются. При этом атомы вольфрама возвращаются на спираль, а атомы галогенов освобождаются для нового цикла.

Галогенный цикл позволяет поддерживать поверхность колбы прозрачной и несколько увеличивает срок службы спирали. К сожалению, процесс восстановления спирали атомами вольфрама носит случайный характер. В результате со временем некоторые участки спирали слишком истончаются и лампа перегорает.

Спираль галогенной лампы восстанавливается неравномерно (слева). Форма правой спирали не нарушена, потому что она работала мало. Фото: Аркадий Боралов

По сравнению с обычной лампой накаливания галогенки:
— дают больше света в пересчете на 1 Ватт потребляемой мощности;
— излучают более белый свет;
— примерно в 2 раза долговечнее и гораздо компактнее.

И, разумеется, они гораздо лучше для применения в качестве источника света в автомобильных фарах.

Как делают галогенные лампы

Хотя галогенные лампы в автомобильных фарах начали применять еще в 50-х годах прошлого века, массовый переход на этот источник света произошел только спустя 30 лет, в 1980-х.

Сегодня технология изготовления галогенных ламп для автомобильных фар отработана в мельчайших деталях. Процесс полностью автоматизирован.

Последовательность изготовления галогенной лампы:

  1. Вначале к молибденовым проволочкам приваривается спираль из вольфрама, которая будет играть роль тела накала.

2. Спираль помещается в стеклянную трубку, которая запаивается с одной стороны.

3. Трубка вакуумируется, полнота удаления воздуха контролируется.

4. В полость лампы добавляются галогены — бром или йод. После чего колба запаивается окончательно. Если бы колбу заполняли только галогеном, то лампа бы сразу же перегорела. Внутрь автомобильной лампы закачивают смесь газов. В эту смесь входят азот, аргон и какой-нибудь галоген.

5. Колба устанавливается в цоколь, соответствующий типу лампы. Автомат закрепляет колбу так, чтобы вольфрамовая нить накаливания находилась в строго определенном положении относительно цоколя. Это важно для правильного светораспределения фары.

6. Лампа проверяется на работоспособность.

7. В зависимости от конкретной модели лампы в нее может устанавливаться вторая вольфрамовая спираль, непрозрачный экран, а торец колбы может покрываться непрозрачной краской. Эти дополнения обеспечивают правильное светораспределение лампы и фары в целом.

Качественные галогенки — это непросто

Качественные лампы это:
— долговечность,
— яркость,
— правильное светораспределение.

Увеличению долговечности лампы и повышению мощности света помогает добавление инертного газа ксенона в смесь газов. В лампах Philips, например, для изготовления колбы используется высокопрочное кварцевое стекло Philips с УФ-фильтром (Philips Quartz Glass), благодаря которому лампа заполнена смесью газов под давлением 15 атмосфер в холодном состоянии. При работе давление возрастает в несколько раз. Галогенки с колбами из твердого стекла такое давление не выдерживают, поэтому и служат гораздо меньше.

Яркость лампы определяется параметрами и точностью расположения вольфрамовой нити внутри колбы. Поскольку вольфрам — очень тугоплавкий металл, технология его обработки довольно сложна. Значение имеет все: микрокристаллическая структура металла, примеси, длина проволоки, ее сечение, геометрия нити. При размерах нити в несколько миллиметров изготовить ее качественно непросто.

Для правильного светораспределения фары необходимо, чтобы нить располагалась точно в фокусе отражателя. Если для ближнего и дальнего света используется одна лампа, необходимо, чтобы каждая нить была точно позиционирована относительно отражателя фары.

Дешевые низкокачественные лампы легко узнать по неправильному светораспределению. В конечном счете, покупать дешевые лампочки оказывается накладно: и дорогу освещают плохо, и перегорают часто.

Типы автомобильных ламп и ключевые параметры

Световой поток (Лм)

Световой поток — это количество излучаемой световой энергии. Другими словами, эта характеристика указывает, насколько много света производит лампа. Световой поток измеряется в люменах (Лм).

Световой поток и яркость — не одно и то же. Яркость — усреднённая величина, она зависит от того, как свет падает на объект и как его воспринимает наш глаз. В то время как световой поток —конкретная величина световой энергии, излучаемой лампой.  

К сожалению, далеко не все производители автомобильных ламп указывают их световой поток, предлагая покупателям ориентироваться лишь на потребляемую и эквивалентную мощность.

Потребляемая мощность лампы (Вт)

Потребляемая мощность — важный параметр, который отражает количество потребляемой лампой энергии в ваттах (Вт). При подборе новой лампы нельзя превышать потребляемую мощность лампы, установленной с завода. Температурный режим фары, сечение электропроводки, номинал плавких предохранителей — всё это рассчитывается инженерами под определённую мощность ламп. Самостоятельная установка более мощных электропотребителей может вызвать пожар.

Для двухрежимных (двухнитевых) ламп потребляемая мощность указывается двойным числом через дробь, где отражена мощность в каждом из режимов работы.

Эквивалентная мощность лампы (Вт)

Эквивалентная мощность — параметр для соотношения мощности разных типов ламп. Эквивалентом считается мощность классической лампы накаливания, необходимая для достижения такого же светового потока.

Примерное соотношение мощности разных типов ламп

Например, для светового потока 1200 лм нужна 100-ваттная лампа накаливания. Галогенной лампе для идентичного свечения достаточно 60 Вт энергии, а светодиодной — всего 12 Вт. Чтобы покупатели не считали более энергоэффективные лампы менее мощными, для них на упаковке указывают эквивалентную мощность. Означает это следующее: фактически лампа потребляет 12 Вт (потребляемая мощность), а светит на все 100 Вт (эквивалентная мощность).

Эквивалентная мощность в дополнительном режиме (Вт)

Для двухрежимных (двухнитевых) ламп эквивалентная мощность указывается для каждого режима работы отдельно.

Напряжение лампы (В)

Рабочее напряжение лампы в вольтах (В) должно соответствовать параметру заводской лампы. В подавляющем большинстве легковых автомобилей напряжение бортовой сети — 12 В; в грузовиках и некоторых внедорожниках — 24 В. Рабочее напряжение ламп, которые вы подбираете на замену, должно быть идентичным напряжению старых ламп.

У газоразрядных (ксеноновых) ламп указанное рабочее напряжение выше — 42 В или 85 В, — поскольку они подключаются через блок розжига. В этом случае напряжение лампы нужны сравнивать не с показателем бортовой сети автомобиля, а с характеристиками установленного блока розжига.

Температура лампы (K)

Под температурой лампы обычно подразумевают не рабочую температуру, а цветовую — спектр её светового излучения. Говоря проще, цветовая температура — это то, как наш глаз воспринимает свет: будет он «тёплым» или «холодным», жёлтым, белым или голубым.

Цветовая температура измеряется в кельвинах (К). Показатель 4200 K соответствует белому цвету. Свет с более низкой температурой будет желтить (чем меньше число, тем желтее), с более высокой — уйдёт в голубой оттенок.

Температура накала — Справочник химика 21

    Известно, что чем меньше длина волны излучения, тем больше его проницаемость. Отношение ЕЩа как функция температуры из лучения и толщины слоя (воды) L представлена на рис. 1У-21. Температура накала лампы должна быть подобрана таким образом, чтобы почти все поглощение излучения происходило на толщине обогреваемого покрытия (краски, лака). Если температура будет слишком высока, то часть излучения будет проникать дальше, и бесполезно (или вредно) нагревать материал под слоем краски. Если температура окажется слишком низкой, то засохнет только верхний слой краски, а под ним останется жидкий слой. [c.313]
    Термохимический детектор не термостатируется в связи с тем, что нагревательные элементы имеют относительно высокую температуру накала. Низкая чувствительность к скорости потока термохимического детектора позволяет применять его в режиме программирования температуры. Однако термохимически детектор не нашел широкого применения из-за следующих недостатков 1) применим только для анализа горючих веществ, следовательно, не позволяет использовать его в препаративных хроматографах, где требуется сохранить вещество 2) дает возможность определять концентрацию вещества в ограниченном интервале — от 0,1 до 5% 3) для горения [c.247]

    Термохимический детектор не термостатируется, так как нагревательные элементы имеют относительно высокую температуру накала. Низкая чувствительность к скорости потока термохимического детектора позволяет применять его в режиме программирования температуры. Однако термохимический детектор не нашел широкого применения из-за следующих недостатков  [c.54]

    В радиационных сушилках устанавливают зеркальные лампы мощностью 250 и 500 пт, наполненные смесью азота и аргона и имеющие вольфрамовую нить с температурой накала — 2500 К. Внутренняя поверхность ламп покрыта тонким слоем серебра, который и служит рефлектором. Светоотдача таких лами составляет только около одной [c.709]

    При длительной работе обычной электролампы вольфрам с ее нити постепенно испаряется и оседает темным слоем на стекле, а становящаяся все более тонкой нить накала наконец перегорает. Этот процесс старения можно сильно задержать введением в лампу следов иода образующийся при сравнительно невысоких температурах летучий ШЬ затем разлагается на накаленной нити, тем самым возвращая ей испарившийся металл (ср. УП 4 доп. 19). Подобные йодные лампы могут при очень малых размерах быть гораздо ярче обычных (за счет повышения температуры накала), причем их близкий по спектральному составу к дневному световой поток постоянен в течение всего срока службы. Они работают в стационарном режиме уже через /г сек после включения и передают тепло в окружающее пространство более чем на 80% лучеиспусканием. Мощные установки такого типа с успехом используются для нагревательных целей, вообще же впервые реализованные в 1959 г. йодные лампы уже находят самые разнообразные области применения. Обычно нх делают из кварцевого стекла и заполняют (под давлением в несколько атмосфер) ксеноном с примесью паров иода. Важно, чтобы все внутренние металлические детали были только вольфрамовыми. [c.370]


    Температура пламени. Зарисовать в журнал схему пламени горелки. Отметить все точки с температурой, указанной на рис. 4,В. Ввести в различные зоны пламени нихромовую проволоку, конец которой впаян в стеклянную трубочку, и наблюдать цвет раскаленной проволоки. В зависимости от температуры накала цвет проволоки изменяется следующим образом  [c.12]

    Как указывалось, чувствительность детектора по теплопроводности тем выше, чем больше разность теплопроводности газа-носителя и компонента анализируемой пробы, она также возрастает при увеличении разности температур стенок камеры детектора и нагрева чувствительного элемента (нити). Повышение температуры накала нити увеличивает чувствительность датчика, особенно и газе-носителе, гелии или водороде, так как их теплопроводность приблизительно в семь раз превышает теплопроводность азота. [c.29]

    Какая минимальная температура накала спирали должна быть обеспечена в рабочей камере и почему  [c.256]

    Поверхность Отношение в смеси Температура накала, С [c.68]

    Если приложенное напряжение медленно увеличивать, начиная от нуля, то сила тока сначала будет пропорционально возрастать, а затем (если вести опыты с гелием, то нри напряжении 19,75 в) сила тока резко упадет до пуля. Сила тока определяется числом и скоростью электронов. Если температуру накала нити поддерживать постоянной, то число испускаемых ею электронов будет также постоянным. Начальное увеличение силы тока объясняется, таким образом, ускорением электронов при увеличении напряжения. Отсюда следует, что электроны, сталкиваясь с атомами гелия, сначала отражаются от них, не претерпевая при этом заметного изменения в скорости, но только до тех пор, пока их скорость не достигнет некоторого определенного, значения, отвечающего напряжению поля 19,75 в. Как только это произойдет при столкновении с атомами гелия, эти электроны теряют сразу всю скорость, на что указывает внезапное уменьшение силы тока, т. е. теперь они всю свою энергию передают атомам гелия, с которыми сталкиваются Если и дальше увеличивать напряжение, то сила тока начинает снова возрастать пропорционально разности между приложенным напряжением и величиной 19,75 в, т. е. электроны отдают атомам гелия энергию, точно соответствующую напряжению 19,75 в. Спустя некоторое время (в случае гелия) уже при напряжении 20,55 в сила тока еще раз резко падает до нуля. Далее для гелия такие скачки отмечены при 21,2 и 22,9 в. [c.137]

    Галогенные лампы накаливания наряду с вольфрамовой нитью содержат в колбе пары того или иного галогена (например, иода), который повышает температуру накала нити и практически исключает испарение. Они имеют более продолжительный срок службы (до 3000 ч) и более высокую светоотдачу (до 30 лм/Вт). [c.136]

    Какую температуру накала проволоки удалось получить  [c. 13]

    Температура накала нити спиралей для газов, богатых водородом, устанавливается регулятором 320° С, а для газов, богатых метаном, — 480 и 640° С в зависимости от концентрации газа в воздухе. Относительно низкая температура накала нити объясняется тем, что платина является катализатором, т. е. обладает способностью усиливать и ускорять процесс горения газа. Производить анализ газовоздушной среды непосредственно в загазованном помещении газоиндикатором ПГФ-11 недопустимо, так как прибор взрывоопасен. Проба в таком случае отбирается при помощи заборной резиновой трубки, надеваемой на наконечник 11, расположенный с правой стороны трехходового крана 5. [c.415]

    Источником электронов является вольфрамовая нить, через которую пропускается электрический ток. Под действием тока нить накаляется, и электроны с ее поверхности переходят в окружающее пространство, образуя вокруг нити электронное облако. Чем выше ток накала, а следовательно, и температура накала нити, тем больше электронов испускается нитью. Вольфрамовая нить служит одновременно [c.119]

    II, III и соответствующие трем температурам накала нитки 320, 480 и 640° С. Перед началом работы настраивают газоанализатор па определенную реперную точку, затем проверяют нулевое положение стрелки указателя и только после этого производят отбор пробы и анализ. [c.241]

    Газоанализатор по теплопроводности при полном разделении компонентов будет показывать сумму данного компонента с не-адсорбирующимся метаном. Температуру накала платиновой нити в приборе ТХГ выбирают так, чтобы он фиксировал лишь тяжелые углеводороды (примерно 500°). [c.203]

    Анализ газа во время газокаротажных исследований проводится на двух режимах газоанализатора, а именно нри температуре накала платиновой нити около 800—850°, при которой горят все газообразные углеводороды, и при температуре нити около 500—550°, достаточной для сгорания тяжелых газообразных углеводородов — этана, бутана, пропана и т. д. Разность этих показаний дает примерное содержание метана в газо-воздушной смеси. [c.329]

    При сравнительных опытах температура разложения должна поддерживаться постоянной, причем наиболее сложно измерить температуру накала нити, где пиролизуется образец. [c.18]


    Для обеспечения длительного нагревания в лампе либо создается вакуум, либо она заполняется инертным газом. В вакууме меньше тепловых потерь, но испарение вольфрама происходит интенсивнее, ЧТО ограничивает температуру накала примерно до 2500°. В газонаполненной лампе испарение вольфрама уменьшается. Тепловые потери уменьшаются, если лампа заполняется тяжелыми инертными газами, например, смесью аргона и азота (80% Аг + 14% N2), или криптона с ксеноном. [c.20]

    Одним из важных потребителей аргона является электроламповая промышленность. Лампы накаливания, наполненные аргоном, имеют повышенный срок службы и светоотдачу, так как высокая плотность аргона препятствует диффузии молекул вольфрамовой нити и «помутнению колб, а малая теплопроводность позволяет повысить температуру накала нити вследствие уменьшения тепловых потерь. Для заполнения газоразрядных источников света используют смесь паров ртути с аргоном или аргона с криптоном. Инертные газы облегчают зажигание и предохраняют катоды ламп от разрушения. В газоразрядных лампах используется излучение дугового разряда в аргоне, криптоне и ксеноне. [c.175]

    Высокие температуры выгодны еще и потому, что энергия излучения растет пропорционально 4-й степени последних. Например, уменьшая энергию, питающую лампочку накаливания, в 2 раза, мы этим уменьшаем температуру накала примерно тоже в 2 раза, но это влечет за собой уменьшение яркости излучения уже в 2 == 16 раз. [c.473]

    Ламповые излучатели представляют собой лампы накаливания с температурой накала вольфрамовой нити, равной 2200—2500 °С. Внутренняя часть лампы наполнена смесью аргона и азота. Лампы работают с напрял ением 220 в и имеют мощ- [c.161]

    За последние годы разработаны ламны накаливания с йодным циклом — йодные ламны. Наличие в колбе наров иода дает возможность повысить температуру накала спирали обра-зуюпщеся при этом пары вольфрама соединяются с иодом и вновь оседают на вольфрамовую спираль, препятствуя распылению вольфрамовой нити. Срок службы этих ламп повышен до 3000 ч, световая отдача доходит до 30 лм/Вт. [c.115]

    Штифт Нериста диаметром 1 мм изготовляют из смеси окисей циркония, итрпя и тория. Питание осуществляется переменным или постоянным током наирял ением 75—80 в температура накала 1900—2000°. [c.557]

    Замер температур по контрольным вертикалам производится раз в сутки до 1350 С (с коксовой стороны) и раз в смену при температурах выше 1350°С, так как при эти температурах повышается опасность перегрева и ускоренного в связи с этим износа кладки. Замеряется температура накала кирпича, расположенного на поду вертикала между гнездом горелки и косыми ходами. [c.140]

    Нихром предназначен специально для электропечей сопротпи-ления и, в частности, для электроплиток, так как очень долго (не одну сотню часов) выдерживает без разрушения температуру желтого, а тем более красного каления. Для тех же целей служит фехраль, допускающий, однако, меньшую температуру накала.  [c.246]

    Прибор выполнен в виде стального цилиндра диаметром 106 мм и объемом 4 л, закрытого с торцов крышками. В верхней крышке имеется форсунка для распыления навески исследуемого образца пыли. Возду х в форсунку подается под давлением 150 кПа (1,5 кгс/см ). На нижней крышке размещен источник зажигания — шамотная пластинка с электроспиралью. Температура накала шамотной пластинки измеряется термопарой, помещенной во внутреннем продольном канале пдастинки, и достигает 1000 °С. Нарастание давления при воспламенении аэровзвеси фиксируется на фотопластинке или осциллограмме. Характер распространения пламени наблюдают через два смотровых окна в боковой стенке цилиндра. За нижний концентрационный предел принимают количество пыли (в г/м ), при котором в цилиндре еще происходит взрыв. [c.171]

    И неадсорбирующегося метана. При наличии внезапных повышений концентрации метана, как это наблюдается в газовом каротаже, возникает необходимость в раздельном определении метана и тяжелых углеводородов в воздушно смеси. Температуру накала п.пати-повой нити в термохимическом газоанализаторе выбирают такой. чтобы прибор фиксировал лишь тяжелые углеводороды (400° С).. Во многих случаях достаточно пользоваться одним из детекторов. Длина печи (25 см) составляет всего /з длины слоя сорбента. Когда печь находится у выходного отвода, смесь накапливается в начальной части слоя псключепие составляет метан, который непрерывно проходит через слоГ и фшчсируется катарометром. [c.321]

    При примененип детектора, основанного на тепловом эффекте сгорания, определение этана нужно проводить при температуре накала платиновой нитп выше 500° С. Однако повышение температуры нити приводит к частичному сгоранию метана. Поэтому термохимический детектор малочувствителен к этану и фиксирует лишь высокие концентрации этана более 1,0%. [c.323]

    Беке. Я рад, что Вы затронули этот вопрос, так как при конструировании катарометра мы стремились к тому, чтобы имела место линейность. Если проводится опыт в обычном ка-тарометре и проба проходит через колонку, то происходит изменение температуры горячей нити. Появление следующего компонента оказывает влияние на температуру накала, установившуюся в результате прохождения предыдущего компонента, [c.141]

    За слоем адсорбента имеются два последовательно соединенных фиксирующих прибора, один из которых, как указывалось выше, основан на измерении теплопроводности, другой — на измерении теплового эффекта сгорания. Первый прибор фиксирует сумму данного компонента и неадсорбирующегося метана, второй (термохимический) — лишь тяжелые углеводороды (температура накала платиновой нитипе выше 500 С). Длина печи составляет одну треть от длины адсорбционной колонки, поэтому при движении печи от входа к выходу адсорбент за печью охлаждается и таким образом его адсорбционная способность восстанавливается, благодаря чему создаются условия для следующего цикла. В месте погружения колонки в печь в точках, отвечающих характеристической температуре компонентов смеси, происходит непрерывное обогащение, в результате чего выходные кривые имеют резко выраженный максимум.  [c.182]

    Металлический вольфрам благодаря высокой температуре плавления широко применяют в производстве электрических ламп, так как его присутствие допускает значительное поднятие температуры накала нити. Это повышает коэффициент использования электрической энергии. Для указанной цели при помошд алмазных волочильных досок можяо изготовлять очень тонкую вольфрамовую проволоку (диаметром в 15—80 р.). [c.370]

    Таи, например, прут-эк оения можно козать молотом при 800°. Спеченный репин можно также подвергать горячей штамповке и горячей прокатке. Рениевая проволока толщиной 0,2—0,3 мм, караи снная на вольфрамовом сердечнике, при температуре накала нити больше 1 800°, получается совершенно мягко и ковкой, как медь, независимо от того, имеет ли место монокристалличе-ское или поликристаллическое наращивание. Такую реииевую проволоку можно сгибать или прокатывать без разрушения в полосы. [c.98]

    На шкале указателя прибора нанесены три (/, II и III) реперные точки, обозначенные красньши треугольниками, для установки тОков питания, соответствующих указанным выше температурам накала нитей.  [c.415]

    Для определения интгеральной интенсивности спектры вещества и эталона фотографировали на одной фотопластинке со щелью 0,25 мм и экспозицией 5 мин. Марки почернения получены от лампочки накаливания с вольфрамовой нитью в виде шпильки и постоянной температурой накала при экспозиции 5—7 мин. Визуальное фотометрирование производили на регистрирующем микрофотометре МФ-4 при ширине щели 1,0 мм. [c.228]

    Кроме того, из-за сравнительно небольшой поверхности нагрева элементов и наличия высоких температур накала, имеет место большая неравномерность нагрева рабочей — оформляющей поверхности пресс-форм, что влечет за собой значительный процент брака и заметное ухудшение физико-механических свойств готовых изде-лий д поисках наиболее эффективных способов обогрева в последнее щеця стали применяться при сравнительно низких рабочих температурах (до 200—250°) индукционный и полупроводниковый обогревы. Индукционный обогрев токами промышленной частоты имеет в ряде конкретных случаев применения неоспоримые преимущества перед остальными методами нагрева. При этом виде обогрева упрощается конструкция обогревателей, сокращается расход металла на изготовление пресс-форм, снижаются расход энергии и расходы на эксплуатацию, упрощается обслуживание, увеличивается срок службы нагревателей и обеспечивается однородность температурного поля, приводящая к уменьшению брака. Полупроводниковый обогрев при правильно сконструированной пресс-форме также обеспечивает однородность температурного поля в оформляющей ее части, исключает местные перегревы и недогревы материала, а вследствие приближения нагревателя к оформляющей части пресс-формы снижает ее среднюю температуру, уменьшает тепловые потери и обеспечивает максимальный коэффициент мощности ( os ф = 1), в то время как при индукционном обогреве os ф = 0,83 0,85. [c.4]

    Ламповые излучатели, имеющие температуру накала нити до 2500 °С, являются высокотемпературными излучателями и излучают волны длиной 0,76—1,5 мк. Лучи такой длины тольк1> в очень незначительном количестве доходят до древесины, та7слоем лакокрасочного материала.  [c.162]

Диаграмма температуры нагрева лампочки

Диаграмма цветовой температуры лампочки

Температура нагрева лампочки Беспроводное изменение цветовой температуры двухцветная интеллектуальная Светодиодная лампа heat. Температура нагрева лампочки разработана на основе сопряженной модели конечных элементов теплопередачи светодиодной лампы и окружающего воздуха в закрытом утопленном осветительном приборе .

Измерение тепловой мощности различных ламп

Этот эксперимент был предназначен для измерения того, как разные «типы» ламп одинаковой мощности производят совершенно разные температуры нагрева.

Введение

Одним из основных законов физики является закон сохранения энергии. Это просто говорит о том, что энергия не может быть создана или уничтожена, она может передаваться только из одной формы в другую.

Итак, когда включается лампа 100 Вт , 100 Вт электроэнергии преобразуется в 100 Вт света и тепла; лампа мощностью 50 ватт производит в общей сложности 50 ватт света и тепла и т. д. * Однако некоторые лампы более эффективны в производстве света, чем другие; это определяет, какая часть из этих 100 ватт преобразуется в свет, а какая «тратится впустую» и выходит в виде тепла (хотя это очень полезно, если нам нужна лампа для нагрева).

Лампа накаливания — крайне неэффективный источник света. Согласно онлайн-энциклопедии Википедия, эффективность 100-ваттной лампы составляет 2,1%. Другими словами, он производит около 2 Вт света и 98 Вт тепла.

Немного лучше галогенная лампа. На каждые вложенные 100 Вт вы получаете около 3,5 Вт света и 96,5 Вт тепла.

Считается, что люминесцентные лампы имеют КПД около 8,2%, и, хотя в Википедии нет данных о ртутных лампах, я нашел одну ссылку, в которой говорилось, что они примерно так же эффективны, как люминесцентные лампы, а в другой говорилось, что они были в три раза эффективнее как лампы накаливания… так что мы смотрим на КПД 6-8%. 100 Вт электроэнергии будут преобразованы в максимум 8 Вт света (включая ультрафиолетовый свет), а 92% по-прежнему будут выделяться в виде тепла.

Итак, основные факторы, определяющие количество тепла, выделяемого лампой, — это тип лампы и ее мощность.

Тем не менее, тепло и свет от лампы могут излучаться во всех направлениях или фокусироваться на небольшой площади (подумайте о тепле и свете, которые вы могли бы испытать, сидя на 2 фута ниже матовой лампы «глобус» мощностью 60 Вт, а не 60 Вт. точечная лампа с узким светом), следовательно, форма лампы, тип стеклянной поверхности и наличие или отсутствие отражателей, которые находятся внутри прожекторов, также будут играть важную роль в определении того, насколько жарко будет нагреваться пятно непосредственно под любой лампой. любой мощности.

Тепловая мощность лампочки

Сколько тепла излучают лампы накаливания, галогенные и компактные люминесцентные лампы?


Лампы накаливания создают свет, нагревая нить накала внутри лампы; тепло делает нить накала добела, производя свет, который вы видите. Галогенные лампы создают свет тем же способом. Поскольку лампы накаливания и галогенные лампы создают свет за счет тепла, около 90% используемой энергии тратится на выработку тепла.Чтобы уменьшить тепло, выделяемое обычными лампами накаливания и галогенными лампами, используйте лампу меньшей мощности (например, 60 Вт вместо 100).

Люминесцентные лампы используют совершенно другой метод создания света. И компактные люминесцентные лампы, и люминесцентные линейные лампы тратят только около 30% своей энергии на тепло, что делает их намного холоднее и энергоэффективнее, чем обычные лампы. Люминесцентные лампы — идеальный выбор, когда важно снизить нагрев или сэкономить электроэнергию.

Многим нашим клиентам нравится много прикасаться к нашим лампам и брать в руки руки — иногда, когда они иначе не стали бы использовать стандартные лампы накаливания или лампы CFL (не волнуйтесь, мы делаем то же самое). Поэтому один из популярных вопросов, который мы получаем: «Ух ты, у тебя горячие лампочки. Все хорошо?»

Насколько горячие светодиодные лампы накаливания?


Горячий на ощупь, но не такой горячий, как лампы накаливания, галогенные лампы и CFL. Светодиодные лампы — одна из новейших и наиболее эффективных технологий освещения. Светодиоды высокой мощности излучают свет при гораздо более низких рабочих температурах, чем горячая нить накаливания, используемая в лампах предыдущего поколения. Самая горячая внешняя поверхность светодиодной лампы часто имеет половину температуры эквивалентной яркости лампы накаливания или галогенной лампы и примерно на 20% холоднее, чем лампы CFL.

Стоит ли трогать свою светодиодную лампочку, когда она горит?


Светодиодные лампы следует брать за диффузор — пластиковый купол, через который светит свет.Когда он горит или горячий, не прикасайтесь к светодиодным лампочкам и не прикасайтесь к ним за радиатор. Теплоотводы на светодиодных лампах нагреваются, отводя тепло от светодиодов и передавая тепло в воздух. Это самая горячая часть лампы, и не зря — радиатор рассчитан на то, чтобы быть самой горячей частью, сохраняя при этом источник питания светодиода и электронику как можно более прохладными.

Хорошо, но насколько «горячо» — это жарко?
При разработке и тестировании мы обнаружили, что температура радиатора полностью зажженной светодиодной лампы составляет около 60 ° C-100 ° C (140 ° F-212 ° F) в зависимости от марки и модели светодиодной лампы, комнатной температуры и поток воздуха.Вот анализ изображения с тепловизора, включая некоторые репрезентативные образцы светодиодных ламп от ведущих брендов, приобретенных на прошлой неделе в супермаркете и хозяйственном магазине. Ярко-желтый — более высокая температура.

Тепло, вырабатываемое лампочками

Поскольку лампы накаливания и галогенные лампы создают свет за счет тепла, около 90% используемой энергии тратится на выработку тепла. Чтобы уменьшить тепло, выделяемое обычными лампами накаливания и галогенными лампами, используйте лампу меньшей мощности (например, 60 Вт вместо 100). Люминесцентные лампы используют совершенно другой метод создания света.

Ключевым фактором является использование материалов с высокой теплопроводностью для максимально быстрого отвода тепла от места соединения. К сожалению, некоторые материалы с высокой теплопроводностью, такие как медь, также относительно дороги, и существует компромисс между стоимостью, производительностью, площадью основания, технологичностью производства и другими факторами.

Следует использовать теплопроводящие материалы, которые обладают высокой теплопроводностью как в поперечном направлении (в направлениях x и y), так и в вертикальном направлении через основание устройства.Кроме того, необходимо оптимизировать количество светодиодов по сравнению с доступной площадью поверхности.

Какие лампочки производят меньше всего тепла?

Светодиодные лампы подходят для стандартных розеток и являются наиболее энергоэффективным вариантом ламп. Они имеют меньшую мощность, чем лампы накаливания, но излучают такой же световой поток. Это позволяет им производить такое же количество света, но использовать меньше энергии. Светодиоды могут прослужить более 20 лет и не содержат ртути.

Существует множество различных технологий, которые можно использовать буквально каждую минуту, даже если мы этого не заметим.Одним из самых больших достижений в нашей истории было введение электрического поля.

Затем были внедрены миллионы и миллионы достижений и технологий, использующих электроэнергию в свою пользу. Однако один из основных продуктов, который нас больше всего беспокоит, — это лампочки.

Лампочки — это то, что есть почти в каждом коммерческом месте в этом мире. Единственный способ осветить темное ночное небо — использовать лампочки. Тем не менее, существует множество различных стилей и вариаций лампочек, в которых и проявляются инновации.

Почему меньше тепла?


Тем не менее, одна проблема, о которой мы заботимся, когда пытаемся выбрать правильную лампочку для определенного применения, — это тепло, выделяемое самой лампочкой.

Учитывая, что в лампах используется энергия, вся рассеиваемая энергия выходит в виде тепла, которое может быть действительно вредным для окружающей среды.

Есть две основные причины, по которым потери тепла от лампочек нежелательны.

Сколько тепла выделяет лампочка?

Лампа накаливания излучает свет за счет нагрева небольшой металлической катушки, называемой нитью накала, окруженной газами, которые нагреваются примерно до 4000 F! Обеспечивая много света, они выделяют 90% своей энергии в виде тепла, что делает их довольно неэффективными по сравнению с компактными люминесцентными лампами.

Он выделяет 40 Вт «тепла», но это не скажет вам, сможете ли вы покрасить прибор.

Единственное, что может помочь, — это температура светильника, которую невозможно вычислить, слишком много недостающих данных, таких как форма, материалы, поток воздуха и т. Д.

Какова температура 100-ваттной лампочки?


100-ваттная лампа накаливания имеет температуру нити примерно 4600 градусов по Фаренгейту. Температура поверхности ламп накаливания колеблется от 150 до более 250 градусов, в то время как компактные люминесцентные лампы имеют температуру поверхности 100 градусов по Фаренгейту.

Компактные люминесцентные лампы обычно служат дольше, чем лампы накаливания, и различаются по цветовой температуре. Лампа накаливания — это принцип, который приводит к небольшому выделению света и высокому выделению тепла. Хотя лампы накаливания с большей мощностью производят больше света, они не так эффективны, как люминесцентные лампы. Лампа КЛЛ мощностью 20 Вт может заменить лампу накаливания мощностью 75 Вт с точки зрения светоотдачи.

Для получения более подробной информации свяжитесь с нами по электронной почте: [адрес электронной почты защищен].

Как заставить эту старомодную лампочку светиться, не тратя так много энергии | Наука

Томас Эдисон был бы доволен. Исследователи придумали способ значительно повысить эффективность его фирменного изобретения — лампы накаливания. В этом подходе используются зеркала, изготовленные на основе нанотехнологий, чтобы рециркулировать большую часть тепла, производимого нитью накала, и преобразовать его в дополнительный видимый свет. Лампы накаливания нового поколения все еще далеки от коммерческого продукта, но их эффективность уже почти такая же, как у коммерческих светодиодных ламп, при этом сохраняя теплое старомодное свечение.

«Это прекрасная работа», — говорит Шон-Ю Лин, инженер-электрик и эксперт по оптике из Политехнического института Ренсселера в Трое, Нью-Йорк. Он и другие отмечают, что есть много возможностей для дальнейшего улучшения зеркал, что, в конечном итоге, может значительно повысить эффективность лампочек, значительно превосходящих возможности сегодняшних технологий освещения. А поскольку освещение потребляет 11% всей электроэнергии в Соединенных Штатах, любое такое улучшение может значительно снизить потребление энергии и, как следствие, выбросы углекислого газа, которые способствуют изменению климата.

Лампы накаливания мало изменились с тех пор, как Эдисон впервые их усовершенствовал. Лампы работают, посылая электричество через изогнутую вольфрамовую нить. Длинный изгибающийся путь увеличивает электрическое сопротивление движущихся электронов, нагревая нить накала примерно до 3000 К. При этой температуре нить накала светится теплым желтовато-белым светом, который мы привыкли ожидать от лампочек.

Тем не менее, только около 2% энергии, подаваемой в лампу накаливания, излучается в видимых длинах волн.Большая часть его продукции приходится на более длинные волны инфракрасного (ИК) диапазона и расходуется в виде тепла. Другие технологии работают несколько лучше. Компактные люминесцентные лампы обычно достигают КПД от 7% до 13%; Светодиоды управляют от 5% до 15%. Но до сих пор у этих типов ламп возникли проблемы с выработкой теплого белого света, который предпочитает большинство потребителей.

Исследователи пытались повысить эффективность некоторых излучателей света, придав поверхности излучающего материала наноструктуры, предназначенные для излучения большего количества энергии в виде видимого света. Но с лампами накаливания температура накаливания вольфрамовой нити быстро вызывает разрушение таких наноструктур.

Вместо этого исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) в Кембридже во главе с физиками Огненом Иличем, Марином Солячичем и Джоном Джоаннопулосом решили повысить эффективность накаливания с помощью материала сложной структуры, называемого фотонным кристаллом, который сидеть отдельно от нити и быть более устойчивым. Фотонные кристаллы могут действовать как фильтры и зеркала, позволяя проходить одним длинам волн света и отражая другие.Поэтому команда Массачусетского технологического института решила создать фотонные кристаллы, которые позволяли бы пропускать видимый свет и отражать инфракрасные фотоны. Была надежда, что нить накала повторно поглотит инфракрасные фотоны, которые затем переизлучат часть этой энергии в виде видимого света.

Чтобы создать свои фотонные кристаллы, исследователи начали с листов стекла толщиной в миллиметр и нанесли 90 чередующихся слоев оксида тантала и диоксида кремния. Эта смесь была выбрана потому, что она отражает инфракрасный свет, но не видимые фотоны.Команда полагалась на обширное компьютерное моделирование, чтобы точно определить, какой толщины должны быть слои.

Им также пришлось изменить конструкцию вольфрамовой нити лампы. Вместо изогнутой проволоки они сложили тонкую вольфрамовую ленту взад и вперед, создав нечто похожее на тонкий вольфрамовый лист. Электроны по-прежнему проходят длинный обходной путь, обеспечивая высокое электрическое сопротивление, и, таким образом, нагревают металл, так что он начинает светиться. Но большая площадь поверхности вольфрамового листа теперь облегчает поглощение металлом большего количества ИК-фотонов, отраженных фотонными кристаллами.

Команда окружила пластинчатый вольфрамовый эмиттер двумя листами покрытых стеклом фотонных кристаллов и включила питание. Как они сообщают сегодня в Nature Nanotechnology , кристаллы пропускали практически весь видимый свет, но отражали большую часть инфракрасных фотонов обратно к излучателю, где они реабсорбировались. Рециркуляция энергии в конечном итоге повысила эффективность лампы до 6,6%, что втрое больше, чем у обычных лампочек.

Это все еще нижний предел диапазона эффективности для компактных люминесцентных ламп и светодиодов.Однако «я думаю, что они могут сделать даже лучше, чем это», — говорит Алехандро Родригес, инженер-электрик и эксперт по фотонным кристаллам из Принстонского университета. Родригес отмечает, что фотонно-кристаллические зеркала Массачусетского технологического института, вероятно, были бы еще более эффективными в отражении ИК-света, если бы в них были включены дополнительные типы материалов и более сложные структуры. Тем не менее, по его словам, «это хороший первый шаг».

Илич и Солячич говорят, что при дальнейших разработках можно будет даже достичь КПД 40%, что намного превышает то, что коммерчески доступные светодиоды могут обеспечить сегодня.Они рассматривают аналогичный подход для повышения эффективности электрического преобразования устройств, называемых термофотовольтаиками, которые используют солнечный свет для нагрева вольфрама, чтобы он излучал свет с длиной волны, которая эффективно преобразуется в электричество солнечными элементами. Для того чтобы любое приложение было успешным, исследователи должны показать, что они могут производить и свои рециклеры фотонов достаточно дешево, чтобы их стоило добавить. Если подход оправдает свои обещания, ультрасовременная фотоника может дать светящимся нитям Эдисона новую жизнь.

КПД ламп накаливания против. Люминесцентные лампы

Эффективность ламп накаливания по сравнению с Люминесцентные лампочки

Люси Дикеу


11 декабря 2014 г.

Представлено как курсовая работа для Ph340, Стэнфордский университет, осень 2014 г.

Как работают лампы накаливания

Лампа накаливания означает светиться теплом. Лампа накаливания лампочки состоят из стеклянного корпуса, в который вставлен вольфрам. провод.[1] Вольфрам используется, потому что он имеет самую высокую известную температуру плавления. температура чистых металлов 3680 К при очень низком уровне испарения. [2] Затем колба наполняется газом, например аргоном, который имеет высокий молекулярный вес, чтобы уменьшить испарение вольфрама. [1] Препятствие этому испарению позволяет достичь более высоких температур. достиг. Препятствие этому испарению позволяет достичь более высоких температур. достиг. Учитывая давление испарения вольфрама, лампы накаливания хранят при температуре ниже 3000 ° К.[2] Со временем вольфрам в нити испаряются и приземляются на внутреннюю часть колбы, в результате чего в диммерной лампочке. При этой температуре только часть света излучаемый виден. Когда электрический ток проходит через вольфрам В нити накала электроны движутся и сталкиваются с атомами, составляющими катушку. Эти постоянные столкновения нагревают атомы, создавая тепло, используемое для испускать свет. [1] 90% энергии выделяется в виде тепла, в то время как только 10% испускается как видимый свет.[3]

Как работают люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы представляют собой трубки, заполненные аргоном и пары ртути. Внутренняя часть трубки покрыта люминофором. [4] Электричество проходит через электрод, который обычно состоит из вольфрам. Электрический заряд передается парам ртути, возбуждая это и заставляет его испускать УФ (ультрафиолетовый) свет. Фосфор покрытие улавливает ультрафиолетовые лучи, флуоресцируя, тем самым создавая видимый свет.[2] Под цветением понимается более короткий длина волны и излучение света с большей длиной волны. Из-за этого свет, который мы видим, на самом деле не излучается атомами ртути, а скорее из светящегося фосфора. Цветение производит свет другими способами чем только тепло. Это позволяет луковицам соцветия гораздо больше энергия расходуется на свет, а не на тепло. 85% потребляемой энергии люминесцентными лампами превращается в свет всего с 15% энергии теряется из-за жары.[1]

Рентабельность

Люминесцентные лампы также имеют экономическую выгоду. Несмотря на то что Лампы цветения дороже, чем лампы накаливания, владеть ими намного дешевле. [3] Мы кратко рассмотрим расчеты. Люминесцентная лампа мощностью 18 Вт эквивалентна по свету 75 Вт. лампа накаливания. Срок службы более 10000 часов (в среднем для флуоресцентные лампы) флуоресцентный свет будет потреблять 180 кВт при 7,3 центах за кВт получается в общей сложности 13 долларов за использование + 20 долларов за покупку лампы = 33 доллара.[3] Сравните это с лампами накаливания со средним сроком службы 750 часы. Нам нужно будет купить 13 ламп накаливания, чтобы на срок до 1 люминесцентной лампочки. Стоимость этих 13 лампочек составляет около 7 долларов. Лампа накаливания потребляет более 10 000 часов 750 кВт энергии по цене 7,3 цента за кВт, что в сумме составляет 55 долларов США. итого 62 доллара. Вы экономите 29 долларов на флуоресцентной лампе по сравнению с ее Срок службы 3.

© Люси Дикеу.Автор дает разрешение на копировать, распространять и демонстрировать эту работу в неизменном виде, с ссылка на автора, только в некоммерческих целях. Все остальные права, в том числе коммерческие, принадлежат автору.

Список литературы

[1] Р. Кейн и Х. Селл, Revolution in Lamps: A Хроника 50 лет прогресса. 2-е изд. (Fairmont Press, 2001).

[2] Д. MacIsaac, G.Каннер и Дж. Андерсон, «Основы физики лампы накаливания Лампа (Лампочка), Учитель физики 37 , 520 (1999).

[3] «Вирджиния Справочник по энергосбережению, Департамент горнодобывающей промышленности штата Вирджиния, и Энергетика, 2008.

[4] В. М. Йен, С. Шионоя и Х. Ямамото, Практическое применение люминофоров (CRC Press, 2006).

Основные сведения о лампах


Раньше все, что вам нужно было знать при покупке лампочки, это то, нужна ли вам лампа на 60, 75 или 100 Вт, и, возможно, прозрачная она или матовая.Почти каждый имел представление о том, сколько света тушат эти лампочки. Однако с появлением компактных люминесцентных ламп (CFL), а теперь и светодиодных ламп, мощность больше не является надежным показателем яркости. КЛЛ или светодиоды могут излучать такое же количество света, потребляя от 20% до 25% энергии. Поэтому при выборе лампочки нового типа необходимо учитывать другие размеры. Следует обратить внимание на три основные вещи: яркость, мощность и цвет. Возможно, вас интересуют и другие вещи.Итак, вот краткое изложение основ лампочки.

Мощность — Единица измерения энергии — ватт. Мощность указывает количество энергии, потребляемой устройством. Выбор ламп с меньшей мощностью может помочь снизить ваши счета за электроэнергию. КЛЛ и светодиоды потребляют меньше энергии (меньшую мощность), чем лампы накаливания, при этом излучают такое же количество света. Например, лампа накаливания мощностью 60 Вт излучает около 800 люмен. КЛЛ с выходной мощностью 800 люмен потребляет всего от 13 до 15 Вт, тогда как светодиод такой же яркости потребляет всего от 8 до 12 Вт.

Яркость — Яркость, количество света, излучаемого лампочкой, измеряется в люменах. Больше люмен означает более яркий свет, а меньшее количество люмен означает более тусклый свет. Стандартная лампа накаливания мощностью 100 Вт дает около 1600 люмен. Яркость иногда называют светоотдачей или интенсивностью света.

Световой поток
(люмен)

Энергопотребление (Вт)

Лампа накаливания

КЛЛ

Светодиод

450 40 9-11 5-8
800 60 13-15 8–12
1,100 75 18-20 10-16
1,600 100 21–28 14-17
2,400 150 30-52 24-30
3,100 200 49-75 32-34

Цветовая шкала Кельвина — Шкала Кельвина — это температурная шкала, нулевая точка которой равна абсолютному нулю, температуре, при которой прекращается все тепловое движение, -273. 16 ° по Цельсию. Шкала названа в честь Уильяма Томсона (впоследствии ставшего лордом Кельвином). Томсон написал в 1848 году статью о необходимости абсолютной шкалы температур. До 1967 года единицей измерения на этой шкале был градус Кельвина (° K) и такой же размер, как градус Цельсия (° C). В том же году Генеральная конференция мер и весов (CGPM) отказалась от термина «градус» и переопределила абсолютную единицу температуры как кельвин (K). Итак, теперь правильно сказать, что точка замерзания составляет 273,16 кельвина, а не 276.16 ° Кельвина. Он записывается как 273,16 K с пробелом между цифрой и буквой.

Итак, какое отношение шкала Кельвина имеет к цветам? Ну, не вдаваясь в подробности, радиатор черного тела излучает цвет, который зависит от его температуры. Черное тело с температурой ниже 4000 К кажется более красноватым, а тело с температурой выше 7000 К кажется более голубоватым. Кстати, 4000 K — это 6740 ° F — это довольно тепло. Эта шкала цветовой температуры называется коррелированной цветовой температурой (CCT) и используется в фотографии и проецировании изображений. Это также стало полезным при определении цвета, излучаемого лампочками. Более высокие цветовые температуры имеют тенденцию быть более белыми или синими («более холодные» цвета), а более низкие цветовые температуры — более оранжевыми или красноватыми («более теплые» цвета). Иногда светлый цвет называют световым проявлением, но независимо от того, как вы его называете, он все равно относится к цветовой шкале Кельвина.

В наших рекомендациях по освещению мы указываем лампы с цветовой оценкой 3000 K или ниже, предпочтительно 2700 K. Производители иногда используют описательные термины вместо цифр.К сожалению, эти названия и их диапазоны варьируются от одного производителя к другому, а иногда и частично совпадают. Названия следует использовать только в качестве руководства, а выбор цвета следует производить с учетом фактического значения CCT. Для наружного освещения мы рекомендуем только мягкий белый цвет. Однако некоторые из других могут быть подходящими для внутреннего освещения. Вот что означают эти термины.

Мягкий белый — 2700 K — 3000 K (желтоватый оттенок). Это цвет типичной лампы накаливания. Они хорошо работают в гостиных, спальнях и на открытом воздухе.Иногда называют холодный белый .

Теплый белый — 3000 K — 4000 K (диапазон от желтоватого до белого). Они хорошо подходят для кухонь, ванных комнат и рабочих зон. Иногда называют холодный белый .

Ярко-белый — 4000 K — 5000 K (диапазон от белого до синего). Их лучше всего использовать на кухнях и ванных комнатах с белой или хромированной фурнитурой. Иногда называют нейтральный белый или теплый белый .

Дневной свет — 5000K — 6500K (синий диапазон).Это хорошо для чтения. Термин «дневной свет» относится к искусственному свету, который должен имитировать реальный дневной свет. Несмотря на название, эти лампы имеют тенденцию быть более голубыми, чем настоящий дневной свет. Цвет естественного дневного света составляет 5600 К в солнечный полдень.

Эффективность — Хотя эффективность и результативность иногда используются как синонимы, технически это не одно и то же. Эффективность — это количество световой энергии, производимой лампочкой, по сравнению с электрической энергией, которую она использует.В отличие от светодиодных ламп, большая часть энергии, используемой лампой накаливания, преобразуется в тепло, а не в свет. Эффективность — это процентное отношение выпуска к затратам. Неэффективные лампы тратят энергию и производят меньше света.

Эффективность — Эффективность связана с эффективностью и показывает, сколько света излучается при заданном количестве используемой энергии. Это количество люменов, выделяемых лампой на ватт потребляемой энергии (люмен / ватт). Эффективность иногда указывается на этикетке лампы, но если нет, вы можете рассчитать ее, разделив люмены на количество ватт.Однако для простоты просто помните, что КЛЛ намного эффективнее лампы накаливания, а светодиоды немного более эффективны, чем КЛЛ. Иногда это называют световой отдачей.

Долговечность — Лампа накаливания служит в среднем от 1000 до 2000 часов. Это примерно один-два года при среднем использовании 3 часа в день. Предполагается, что КЛЛ прослужат от 10 000 до 20 000 часов или от 10 до 15 лет, если использовать критерий 3 часа в день. Тем не менее, срок службы светодиодных ламп составляет от 25 000 до 35 000 часов, то есть более 25 лет.Таким образом, даже если начальная стоимость светодиода выше, чем эквивалентного КЛЛ, вам, возможно, никогда не понадобится его заменять.

Стоимость энергии — это ориентировочная стоимость эксплуатации данной лампочки в течение года. Эти расчеты обычно предполагают, что лампочка будет работать в среднем 3 часа в день, а тариф на электроэнергию составляет 0,11 доллара за киловатт-час. Очевидно, что если вы будете использовать его более или менее 3 часов в день, фактическая стоимость будет другой. Это также зависит от того, сколько взимает ваш поставщик электроэнергии. Здесь, в округе Бланко, тариф составляет около 0,10 доллара за киловатт-час.

Эквивалент — В течение многих лет мы покупаем лампы накаливания в зависимости от мощности и, как правило, имеем приблизительное представление о том, сколько света излучает лампа данной мощности. Некоторые производители указывают на упаковке эквивалент мощности. Просто помните, что эта информация — всего лишь руководство, которое поможет выбрать лампу с правильной яркостью. Фактическая мощность для КЛЛ и светодиодных ламп с одинаковой яркостью намного ниже, чем это эквивалентное число.

Индекс цветопередачи — предметы, освещенные некоторыми лампочками, кажутся другим цветом, чем они есть на самом деле. Это свойство называется цветопередачей и измеряется с помощью индекса цветопередачи (CRI). CRI использует шкалу от 0 (очень плохая цветопередача) до 100 (почти идеальная цветопередача). Лампы накаливания — это идеальная цветопередача.

Другие критерии — Другие размеры иногда указываются на этикетках ламп. Большинство из них мало волнуют обычного пользователя, и мы не будем вдаваться в них.

Факты об освещении — Производители осветительной продукции теперь обязаны предоставлять этикетки с определенной информацией на их упаковке. Примеры двух таких этикеток показаны ниже:

График температуры лампы накаливания

Разместите свои комментарии?

График температуры нагрева лампочки Razorlux Lighting

3 часа назад Лампа накаливания — крайне неэффективный источник света.Согласно онлайн-энциклопедии Википедия, 100-ваттная лампа имеет КПД 2,1%. Другими словами, он производит около 2 Вт света и 98 Вт тепла. Немного лучше галогенная лампа. На каждые вложенные 100 Вт вы получаете около 3,5 Вт света и 96,5 Вт тепла.

Веб-сайт: Razorlux.com

Цветовая температура Источник света
10 000 Ясное небо
9,000 Мутное небо
8,000
7,000 Облачное небо
6000 Лампа-вспышка
4,500 Белая люминесцентная лампа
4 000
3,500 Вольфрамовая лампа, 500 Вт
3,000 Восход, закат
2,500 Лампочка 100 Вт
2,000
1000 Свечи