Сега, изглежда, всички са загрижени за проблема с енергоспестяването. Стараем се да купуваме уреди, които консумират по-малко електроенергия, да инсталираме икономични лампи и да сменяме крушките с по-модерни и съответно по-икономични варианти. Днес обаче ще говорим за силата на лампите с нажежаема жичка.

Разбира се, лампите с нажежаема жичка уверено изтласкват по-модерни аналози от пазара, но мнозина по старомоден начин предпочитат тази проста и най-важното - евтина версия на лампите. Те блестят добре, ярко, евтини са, изглежда, какво друго е необходимо?

Струва си да се каже, че тези лампи са различни и ще имат добра мощност. С факта, че степента на осветеност зависи от мощността и ако изберете лампа с правилната мощност, ще говорим.

Мощност на лампата с нажежаема жичка

Мисля, че всеки помни от детството, че най-ярките крушки са сто вата. И може да се изненадате да научите, че тези електрически крушки вече са забранени от закона за пестене на енергия. Но на пазара опциите все още са широко представени с индикация за номинална мощност от 25-40-60-75-95 вата.
Какъв е принципът на работа на лампата с нажежаема жичка? Лампата гори чрез нагряване на волфрамова жичка в нея. Оказва се, че колкото повече се нагрява нишката, толкова по-добре трябва да свети лампата, но това не е съвсем вярно. Ако тестваме различни видове лампи с нажежаема жичка, ще видим какво да ядем някаква "пикова" стойност. След достигане на определена степен на нагряване на нишката, интензитетът на светлината остава сравнително стабилен, като леко се колебае в една или друга посока. Освен това амплитудата на трептенията директно зависи от мощността на лампата: колкото по-мощна е лампата, толкова по-голяма е същата амплитуда. Като правило, за да се стабилизира режимът на работа, лампата трябва да „загрее“ за около десет минути.

Също така си струва да се отбележи, че интензитетът на осветеността, създадена от лампа с нажежаема жичка, е силно повлиян от мрежовото усилие. Мисля, че всички са наблюдавали това в условията на селски живот, усилието често пада там и в този момент всички електрически крушки започват да светят много по-слабо. Ако отново направим тест на различни лампи с нажежаема жичка, тогава можем да изведем пряка връзка между светлинния поток и напрежението. А има и зависимост от мощността на лампата. По-мощната лампа реагира по-силно на падане на напрежението и съответно интензитетът на светлинния поток се променя по-силно.
Сега си струва да кажем няколко думи директно за мощността на лампите с нажежаема жичка и факта, че осветлението зависи от това. Изглежда, че тук всичко е очевидно: колкото по-мощна е лампата, толкова по-добро е осветлението. Не всичко обаче е толкова просто. Ако направим измервания обаче, ще видим малко по-различна картина. Факт е, че зависимостта на осветеността от мощността не е линейна. Това се дължи на факта, че осветеността в този случай се влияе от редица свързани фактори. Например, формата на лампата оказва значително влияние, както и дизайнът на нажежаемата жичка, който се различава леко при различните производители. Тоест в този случай лампите от различни производители ще имат еднаква мощност, но степента на осветеност за тези лампи ще бъде незначителна, но все пак ще се различава.

Ако се обърнем към графиката, ще видим, че най-високото съотношение на мощност и светлинна мощност за лампа от 75 вата, не е за нищо, че те са най-популярни сред купувачите.

Всичко това обаче е поезия. И трябва да огънете мощността на лампата, така че осветлението да е оптимално. В този случай ви съветваме да използвате стандартната формула, при която мощността на лампата е равна на произведението на осветеност (на 1 метър) и коефициент 0,59.

Съответствие на мощността на LED лампите с лампите с нажежаема жичка

Крушките с нажежаема жичка са топла и красива жълта светлина, която ни съпътства от детството, и ниска цена, при която смяната на изгоряла крушка не се превръща в катастрофа за семейния бюджет. Но, за съжаление, тук техните предимства може би се изчерпват, тъй като работата на тези лампи води до увеличаване на разходите за плащане на електроенергия, поради високо нивонеговата консумация. Те също не са безопасни: тяхната светлина зависи от големината на напрежението, което е много неудобно, когато напрежението в мрежата „скача“.
Ето защо много хора предпочитат да се разделят с тези крушки и да ги заменят с по-икономични LED.

При подмяната мнозина се сблъскват с проблема как да съпоставят мощността на новите лампи с използваните преди това лампи с нажежаема жичка, защото сме свикнали да оценяваме степента на осветеност в самите тези категории - крушка „сто вата“ е ярка и четиридесет вата е крушка, която е подходяща за баня.
Разбира се, има и други важни характеристики на LED лампите, но повечето хора предпочитат да се ръководят от такъв прост и очевиден критерий за сравнение като съотношението на тяхната мощност към лампите с нажежаема жичка. Най-простият изход в този случай е да използвате информацията от производителя, която обикновено е посочена на опаковката, или да погледнете съотношението в таблицата.

Тъй като светлинният поток се измерва в лумени, съотношението се дава въз основа на факта, че трябва да замените светлинния поток с подобен интензитет. Както виждате, в този случай 100 вата на лампа с нажежаема жичка изобщо не са равни на 10 вата. led лампа, сякаш много хора често смятат за простота. 100-ватова крушка осигурява 1300 лумена светлина и ще ви трябва 14-ватова LED крушка, за да я замените. Други съотношения можете да видите в нашата таблица.

Също така си струва да се спомене, че в тази таблица даденото значение може да има малка грешка. Това се дължи на факта, че мощността на LED лампата е посочена, без да се взема предвид крушката, а нейното присъствие намалява тази цифра с около 15%.

Трябва също така да се отбележи, че за да изчислите независимо светлинния поток, ще ви е необходим подобен индикатор като осветеност на един метър. Тази стойност се изчислява като произведение на мощността на крушка с нажежаема жичка и коефициент 1,7.

Лампи с нажежаема жичкасе делят на две големи групи: лампи с общо предназначениеи специално предназначение.

Лампи с общо предназначение- това са тези, които се използват в бита, за осветление на административни и производствени помещения, улици и др. По отношение на мощността това е най-масовият източник на светлина в почти всички страни. По отношение на броя на стандартните размери, лампите с общо предназначение съставляват само малък дял от общата гама лампи с нажежаема жичка.

Лампите с общо предназначение се произвеждат за напрежение 127 И 220 V (за локално осветление - на 12 или 36 V) с мощност от 15 до 1000 вата. Всички такива лампи са оборудвани с фасунги с резба E14, E27 или E40. С цокли E14 се произвеждат лампи до 60 W, с цокли E40 мощностот 300 W и повече, с основа E27 - от 15 до 200 W.
Лампите с мощност 15 и 25 W са направени вакуумни, по-висока мощност - напълнени с газ.

Крушките на повечето лампи с общо предназначение са с форма на капка. Въпреки това, за монтаж в полилеи с няколко лампи или в домакински тела за различни целиправят лампи със свещовидна, пламъчна, цилиндрична и други форми на колби (фиг. 1). За лампи, пълни с криптон, се правят колби с форма на гъба и намалени размери. Редица мощности на такива лампи съдържа само 4 оценки: 40, 60, 75 и 100 вата.

Ориз. 1. Форми на лампи с нажежаема жичка

В обозначенията на лампите с общо предназначение номиналното напрежение и мощност задължително присъстват. В Русия такива лампи се произвеждат в съответствие с държавния стандарт GOST 2239. В съответствие с този стандарт лампите не показват номиналното напрежение, а обхвата на работните напрежения (например 215 - 225 V), докато номиналното напрежение е средната от посочените. Маркировката на лампите съдържа една или две букви, указващи вида на лампата (V - вакуум със спирално тяло с нажежаема жичка, B - с аргонов пълнеж и биспирално тяло с нажежаема жичка, BK - с криптоново пълнене и биспирално тяло с нажежаема жичка, MO - за локално осветление). След буквите диапазонът на работните напрежения е посочен във волтове и чрез тире - мощност във ватове.

Лампите за общо осветление също включват огледални лампи в колби със специална форма с рефлектор на вътрешната или външната повърхност на част от колбите, цокли E14, E27 или E40 (в зависимост от мощността на лампите). В Русия буквата Z присъства в маркировката на такива лампи.
Гамата от лампи със специално предназначение е много по-широка от тази на лампите с общо предназначение.

ДА СЕ специаленвключват лампи за различни видоветранспорт (автомобилен, самолетен, железопътен, корабен, трамваен), за използване в оптични устройства, прожектори, филмови прожекции, миниатюрни, субминиатюрни, превключващи, декоративни, светлоизмервателни и много други - повече от 4000 вида. В по-голямата си част такива лампи се произвеждат не според държавните, а според индустриалните стандарти или според спецификациипроизводители. Видовете цокли, формите на колбите, конструкциите на нагревателните тела, номиналните напрежения и мощности са най-разнообразни.

Халогенни лампи с нажежаема жичкасъщо се разделят на две големи групи - линейни и малогабаритни (компактни).

Линейни лампи, като правило, имат двустранен щифт с R7s крайни капачки. Лампите от 2000 W или повече често се правят без цокли с гъвкави проводници или плоски контакти за винтово затягане. Диапазон на мощността на линейните лампи - от 100 до 20000 W; номинално напрежение - 110, 127, 220 V (лампи от чуждестранно производство често се правят на 130 и 230 V). Произведените в Русия линейни лампи са маркирани с буквите KG или KI (кварцов халоген или йод) и цифри, показващи номиналното напрежение и мощност. Понякога след мощността се поставя друга цифра с тире, което показва модификацията на лампата. Например KG 220-1000-5 е кварцова халогенна лампа с мощност 1000 W за напрежение 220 V, петата модификация.

Компактни 220 V халогенни лампи с нажежаема жичка с мощност от 500 до 5000 W са предназначени за проектори, използвани при снимане на филми и телевизия. Тези лампи са специално проектирани и Различни видовеспециални цокли. През последните години производството на такива лампи непрекъснато намалява, тъй като те са заменени от газоразрядни металхалогенни лампи с редкоземни елементи, които имат по-добри светлинни параметри. В Русия, компактни халогенни лампи с нажежаема жичка високо напрежениене са произведени.

Както вече споменахме, малките лампи с нажежаема жичка са направени за ниско напрежение (от 6 до 36 V); обхватът на мощността на такива лампи е от 3 до 200 вата.
В Русия, в обозначението на малки размери халогенни лампиима букви KGM или KGMN (кварцов халоген с малък размер или миниатюрен), AKG (автомобилен кварцов халоген), KGSM (кварцов халогенен самолет с малък размер), след това - цифри, показващи номиналното напрежение, и чрез тире - мощност. При автомобилни лампис две нажежаеми тела („къса“ и „далечна“ светлина), мощността на всяко от тях е посочена.
За лампи с рефлектори в обозначението, освен напрежението и мощността, трябва да се посочи ъгълът на разсейване и диаметърът на рефлектора.

Най-широката гама лампи с нажежаема жичка за общи и специални цели, включително халогенни, се произвежда от Osram (Германия), Philips (Холандия), General Electric (САЩ).

Най-добрите показатели за качество на халогенните лампи са постигнати от BLV (Германия).
В Русия производството на халогенни лампи с нажежаема жичка се извършва от Саранското производствено обединение LISMA, Уфимския електролампов завод и Експерименталния завод на Всеруския изследователски институт по източници на светлина (Саранск).

Линейни халогенни ламписе използват главно в прожектори за осветяване на открити пространства, фасади на сгради, билбордове и др. Малоразмерни халогенни лампи с рефлектори или в осветителни тела се използват за акцентно осветление на музейни и изложбени експонати, витрини, в настолни лампии така нататък. Лампи без рефлектори, с изключение на акценти и прожектори, се използват във всички видове оптични и осветителни устройства.

Трябва да се има предвид, че поради спецификата на физико-химичните процеси повечето линейни халогенни лампи могат да работят само в хоризонтално положение с максимален ъгъл на наклон 40. При други положения на горене горният край на лампите бързо потъмнява и експлоатационният живот е значително намален. Малките халогенни лампи могат да работят във всяка позиция.

И накрая, трябва да се каже, че халогенните лампи с нажежаема жичка са много (10 или повече пъти) по-скъпи от конвенционалните, тъй като използват по-скъпи материали (кварц, ксенон), а освен това технологията на тяхното производство е много по-сложна и изисква изключително висока производствена култура. Следователно кварцовите халогенни лампи трябва да се използват само там, където наистина е необходимо, въпреки факта, че техните параметри са много по-високи от тези на конвенционалните лампи.

Трябва да се кажат няколко думи за лампи в колби от пресовано стъкло с рефлектор на вътрешната повърхност(т.нар. PAR-лампи). Тези лампи комбинират функциите на източник на светлина и лампа. Като правило лампите PAR са проектирани да работят при 220 V, оборудвани са с основа E27 и могат да се завинтват в конвенционални гнезда. Вътрешният рефлектор формира необходимата крива на разпределение на светлинния интензитет, така че не е необходимо използването на външна оптика. Параметрите на такива лампи са по-ниски от параметрите на малките лампи с рефлектор, но тъй като те могат да бъдат свързани директно към мрежата от 220 V без понижаващ трансформатор, търсенето им е доста голямо. Основната област на приложение на огледалните лампи в пресовани стъклени колби е акцентното осветление на витрини и търговски площи.

Много по-рано от лампите PAR се появиха лампи за фарове на автомобили и самолети, които също комбинираха функциите на източници на светлина и осветителни устройства. Фаровете се произвеждат в пресовани стъклени колби с рефлектор от външната страна на колбата. Тези лампи са проектирани да работят при ниско напрежение (12 или 27 V) и са оборудвани със специални гнезда.

В таблици 1, 2, 3 са дадени параметрите на някои видове лампи с нажежаема жичка. Параметрите на местните и чуждестранните лампи с общо предназначение се различават леко. Параметрите на чуждестранните халогенни лампи са малко по-високи от руските. Например, експлоатационният живот на някои видове нисковолтови GLN от BLV (Германия) достига 10 000 часа със светлинна мощност 22 lm / W, същите лампи Philips - 4000 часа, докато подобни лампи, произведени в Русия - 2000 часа.

Параметрите на лампите с нажежаема жичка или характеристиките на лампите с нажежаема жичка обикновено се разделят на три групи - електрически, светлинни и експлоатационни. Електрическите параметри характеризират лампата като консуматор електрическа енергияи определяне на възможността за свързването му към източници на енергия (електрическа мрежа). Електрическите параметри включват номиналното напрежение и номиналната мощност на лампата, токът е стойността на производната и се определя чрез изчисление.

Параметрите на светлината са по-разнообразни. Нормирането на определени определя. За лампите с нажежаема жичка, предназначени за общо осветление, основните технически характеристики са светлинен поток и светлинна ефективност. За сигналните лампи важен параметър е яркостта, за осветителните лампи - кривите на светлинния интензитет и други подобни.

Експлоатационните параметри определят възможността и технико-икономическата осъществимост на този тип в конкретна осветителна инсталация. В този смисъл параметрите на ефективността трябва да включват както електрически, така и параметри за осветление. Следователно, говорейки за експлоатационните параметри на лампите, те обикновено означават експлоатационния живот на лампите, стабилността светлинен поток, настроики външна средаи редица допълнителни изисквания.

Основният електрически параметър на лампата с нажежаема жичка е номиналното напрежение на лампата Uл.ном. За повечето лампи с нажежаема жичка това напрежение съответства на напрежението на източника на захранване.

По-голямата част от лампите с нажежаема жичка за обща употреба се захранват от електрически мрежизахранващи системи, които за осветителните инсталации могат да се считат за източници на неограничена мощност. Поради това дълго време за лампите с нажежаема жичка с общо предназначение мрежовото напрежение също беше номиналното напрежение на лампите с нажежаема жичка. Всички други електрически параметри на лампите с нажежаема жичка се отнасят към това номинално напрежение. В същото време напрежението в осветителните мрежи често се различава от номиналното. Следователно, за да се подобри експлоатационни характеристикилампи съгласно GOST 2239-79 се въвеждат пет интервала на захранващо напрежение: 125 - 135, 215 - 225, 220 - 230, 230 - 240 и 235 - 245 V, а напреженията от 130, 220, 225 се приемат като номинална лампа напрежение в съответствие с международната класификация, 235 и 240 V.

Ограничени източници на захранване (батерии, автомобилни алтернатори, сухи клетки и т.н.) се различават по това, че средните стойности на тяхното действително напрежение не съответстват на номиналното напрежение. Следователно, за лампи с нажежаема жичка, предназначени да работят от такива източници на енергия, в допълнение към номиналното напрежение се използва така нареченото номинално напрежение. U l.r, тоест средното напрежение, при което лампата с нажежаема жичка ще работи. Съответно всички останали негови параметри се отнасят до проектното напрежение.

Вторият важен електрически параметър на лампите с нажежаема жичка е мощността. Под номиналната мощност на този тип лампа с нажежаема жичка Пл.ном разбират изчисленото електрическа сила, който се освобождава в лампа с нажежаема жичка от този тип, когато се включи при номиналното (или номиналното) напрежение. На практика за партида лампи това е средната стойност на мощността за достатъчно голяма група лампи от този тип. Възможното разсейване в стойностите на мощността на отделните лампи е ограничено от горната граница на допустимата мощност за лампи от този тип.

За някои видове лампи, по-специално тези, предназначени за работа от химически източници на ток, вместо номиналната мощност понякога се нормализира номинален ток азл.ном, за който е зададена граница на горната му стойност.

Основната светлинна характеристика на лампите с нажежаема жичка се определя от предназначението на лампата. За осветителните лампи това е светлинният поток F l. На практика номиналният светлинен поток на лампата е средната стойност на светлинния поток на голяма партида лампи от даден тип. По отношение на всяка лампа с нажежаема жичка можем да говорим за долната допустима граница на светлинния поток. Ограничаването на горната граница няма смисъл, тъй като увеличаване на светлинния поток може да се постигне чрез увеличаване на мощността на лампата, чиято горна граница е ограничена, както и чрез повишаване на температурата на тялото на нажежаемата жичка, което неизбежно ще водят до намаляване на живота на лампата и сортиране на партиди по този параметър.

Чрез промяна на дизайна и конфигурацията на тялото с нажежаема жичка или чрез използване на крушки със специална форма е възможно да се получат лампи с нажежаема жичка с дадена крива на светлинния интензитет. За такива лампи, в допълнение към нормализирането на светлинния поток, се нормализират една или повече стойности на интензитета на светлината I vв зададените направления. Броят на точките за нормализиране на светлинния интензитет се определя от възможността за управление на кривата с определена точност.

Лампите с нажежаема жичка имат различна яркост Лпоради разнообразието от области на тяхното приложение. Например, лампи за сигнални устройства, оборудване за прожектиране на филми имат висока яркост, чиято стойност в някои случаи се нормализира. И обратно, за осветяване на жилищни помещения е необходима намалена яркост, така че такива лампи с нажежаема жичка често се произвеждат в матирани колби.

За лампи, използвани в оптични инструменти, чиято ефективност се определя от яркостта на нишката, е желателно да се нормализира общата яркост на нишката. Трудността при определяне на такава яркост чрез измерване на светлинния интензитет и разделяне на резултата на проекционната площ на нишката върху равнина, перпендикулярна на посоката на светлинния интензитет, доведе до факта, че тази нормализация беше изоставена, намалявайки контрола на лампата до измерване интензитета на светлината в дадени посоки и основните геометрични размери на нажежаемата жичка.

Светлинна ефективност η, която е важна светлина Техническа Спецификациякачеството на лампите и техния основен показател за ефективност понастоящем е изключен от броя на стандартизираните стойности, тъй като се определя чрез изчисление като съотношение на светлинния поток към мощността на лампата, измерено при номинално напрежение на лампата. В същото време светлинната ефективност е най-важният параметър на лампите с нажежаема жичка, който определя ефективността на генериране на светлинен поток. Светлинната ефективност на лампите с нажежаема жичка се увеличава с увеличаване на тяхната мощност; за лампи със същата мощност е по-голяма за лампи, проектирани за по-ниско номинално напрежение. За лампи с нажежаема жичка с дадена мощност и дизайн, светлинният поток, който определя светлинната ефективност, зависи от температурата на нишката и нейните лъчисти свойства. Пречка за повишаване на температурата на волфрама е увеличаването на неговата скорост на изпарение, което до голяма степен е преодоляно чрез използване на халогенни цикли.

Работни параметри

Основните геометрични параметри на лампите с нажежаема жичка включват тези размери, които влияят върху възможността за тяхното използване в определени лампи или инсталации. Основният от тези параметри за всички лампи с нажежаема жичка без изключение са техните общи размери (Фигура 1): най-големият диаметър на крушката д k, измерена в равнина, перпендикулярна на оста на лампата, общата дължина на лампата л, измерено, като правило, по посока на оста на лампата, и вида на капачката. Важен геометричен размер на лампата с нажежаема жичка е височината на светлинния център ч, спрямо който е дадена кривата на светлинния интензитет на лампата. Тази точка съвпада с центъра на тежестта на тялото на нишката, получено чрез геометрично построение. Височината на светлинния център се измерва успоредно на оста на лампата и се измерва от тази част на основата, която определя нейното положение в патрона. Тази част се нарича фиксиращ елемент на основата.

Фигура 1. Основните размери на лампа с нажежаема жичка

За лампи с фокусираща основа допълнителните геометрични параметри са размерите и допустимите отклонения, които определят позицията на светлинния център спрямо основата и нейните фокусиращи елементи.

За лампи, използвани в оптични инструменти, в които голямо значениеима общата яркост на тялото на нажежаемата жичка, допълнително задайте размерите на тялото на нажежаемата жичка, включително дължината на светещата нишка, диаметъра на моноспирала (или биспирала), площта, запълнена със светещата част на тялото на нажежаемата жичка, и като.

Важни експлоатационни параметри на лампите с нажежаема жичка, както и на други източници на светлина, са техният среден експлоатационен живот τ, пълен експлоатационен живот τ общ, определен от времето на горене на лампата до повреда, и полезен живот τ p, определен от времето на горене до светлинният поток намалява в дадена граница. Практическото равенство τ общ = τ p = τ означава оптимален дизайн на отделните части на лампата, изключващ допълнителна граница на надеждност на отделни части и части, главно на нажежаемата жичка, и стабилна производствена технология. Проверката на съвпадението на стойностите на τ p и τ full се постига чрез факта, че при тестване на лампи за среден експлоатационен живот, те измерват крайния светлинен поток на лампи, които са останали непокътнати до момента, период, равен на нормализирания е достигнато средно време на горене.

Работните параметри на лампите включват и минимално допустимия светлинен поток, под който работата на лампите с нажежаема жичка става неикономична. За съвременните лампи с нажежаема жичка крайният светлинен поток е 85 - 90% от първоначалния.

Като пример за нормализиране на параметрите на лампи с нажежаема жичка, таблица 1 показва параметрите на лампи с нажежаема жичка с общо предназначение с пълнеж от криптон, регулирани от GOST 2239-79.

маса 1

Параметри на някои осветителни лампи с нажежаема жичка с пълнеж от криптон в съответствие с GOST 2239-79.

За лампи с нажежаема жичка, използвани за осветление Превозно средство, нормализираният експлоатационен параметър е и динамичният експлоатационен живот.

Работните параметри на всяка лампа с нажежаема жичка включват характеристика на климатичните условия, в рамките на които са осигурени всички изброени параметри. Климатичните условия на работа се характеризират с: температурния диапазон на външната среда, в който лампата трябва да работи; интервал на влажност, по-точно горната граница на влажността на околната среда; интервал на промяна на околното налягане.

За продукти с нормално изпълнение, предназначени за работа в цялата страна, обикновено се приемат следните стойности на изброените по-горе параметри: температурен диапазон от - 60 до + 50 ° С; относителната влажност не е по-висока от 98% при 20 °C и налягането не е по-ниско от 0,75 × 10 5 Pa (горната граница не е посочена, като се има предвид, че налягането не може да бъде по-високо от максимално възможното атмосферно налягане).