Лампочка, которая светит уже 113 лет
Средняя продолжительность работы лампы накаливания колеблется в пределах от 1,000 до 2,000 часов. Светодиодные лампы могут похвастаться более долгой «жизнью» — от 25,000 до 50,000 часов, отчего постепенно и вытесняют традиционные лампы накаливания с рынка осветительных приборов.
Но все это ничто по сравнению с одиноко висящей лампочкой в подвале калифорнийской пожарной части, которая бесперебойно дает свет вот уже 989,000 часов, то есть почти 113 лет. Эксперты General electrics и физики всего мира уже провозгласили ее источником вечного света.
Возникает вопрос: как такое может быть? Либо это очередное чудо природы, либо признак того, как мало мы знаем о лампах накаливания и что современные экземпляры им и в подметки не годятся. Попробуем разобраться.
Краткая история электрической лампочки
Лавры изобретателя электрической лампочки принадлежат небезызвестному Томасу Эдисону (Thomas Edison,1879), но следует сказать, что не он один пытался создать электрический источник света.
В 1802 году британский химик Гемфри Дэви (Humphry Davy) впервые получает свет, раскалив добела при помощи тока тонкие полоски платины. В течение последующих 75 лет эксперимент Дэви служил своего рода основой для поисков других изобретателей, которые также пытались найти способ извлечь яркий и долговечный свет, нагревая тонкие нити того или иного металла.
Шотландский изобретатель Джеймс Боумен Линдси (James Bowman Lindsay) в 1835 году смог получить яркий свет, который, по его словам, позволил ему «читать книгу на расстоянии полутора футов», — но он вскоре забросил эксперименты в этой области, чтобы полностью сосредоточиться на разработке беспроводной телеграфии.
Спустя пять лет команда британских ученых проводила опыты с нагревом платиновой нити внутри вакуумной трубки. Несмотря на то, что платина — это весьма дорогой металл, а следовательно — лампочки с платиновой нитью были бы доступны далеко не каждому, именно дизайн этой лампочки лег в основу патента первой электрической лампочки в 1841 году.
Американский изобретатель Джон У. Старр (John W. Starr) мог претендовать на звание первооткрывателя электрической лампочки (в 1845 году он интегрировал в уже существующий дизайн лампы углеродные нити и вполне успешно), но в следующем году он скончался от туберкулеза, а его коллеги так и не смогли довести его начинания до конца, поскольку не обладали ни знаниями его уровня, ни опытом. Несколько лет спустя Джозеф Свон (Joseph Swan) применил достижения Старра в своих поисках и в 1878 году смог-таки собрать первый работающий прототип современной лампы и стал первым человеком, который осветил свой дом с помощью электричества.
Между тем американский изобретатель Томас Эдисон продолжил работу над усовершенствованием углеродных нитей. К 1880 ему удалось продлить жизнь такой лампочки до 1,200 часов и наладить выпуск таких лампочек до 130,000 экземпляров в год.
В разгар всех этих событий родился человек, создавший в итоге ту самую «вечную» лампочку, о которой было сказано во вступительном абзаце.
The Shelby Electric Company
Адольф Шайе (Adolphe Chaillet) родился в 1867 году в Париже в разгар бурного роста легкой промышленности во Франции. С 11 лет он начал работать на небольшой фирме своего отца, шведского иммигранта – в компании по производству лампочек. Он быстро учился, серьезно увлекся физикой и впоследствии закончил академию наук и во Франции, и в Германии. После нескольких лет, которые Адольф провел, проектируя волокна для крупной германской энергетической компании, он переезжает в США.
Некоторое время он работал на уже упомянутой нами General Electrics, а затем, пользуясь своей славой гениального электрика и инженера, сумел изыскать финансовое обеспечение для собственной компании — Shelby Electric Company. Хотя успех Шайе на поприще производства ламп уже был широко известен, все же ему требовалось с нуля доказывать американской публике, что его изделия светят ярче и дольше. Рискуя собственной репутацией, он решился на смелый эксперимент: Шайе разместил свои лампочки и лампы лидирующей на рынке компании бок о бок, подключил к сети и постепенно наращивал напряжение. Из этого импровизированного состязания, которое он устроил на публике, Адольф вышел победителем и мгновенно привлек внимание общественности к своему продукту: они единственные остались гореть, тогда как остальные просто повзрывались.
Успех Шайе определило его собственное изобретение: закрученные спиралью углеродные нити.
Ссылаясь на эти достижения, Shelby заявила, что их лампочки светят на 30% дольше и на 20% ярче, чем любая другая лампочка в мире. Вскоре компания пережила ошеломительный успех: по словам издания Western Electrician, Shelby Electric Company на 1 марта получила столько заказов, что ей потребовалось увеличить масштабы своего завода и работать сутки напролет. К концу этого года они смогли вдвое увеличить объем выпускаемых ламп: с 2000 до 4000 в день.
Преимущество ламп Shelby было настолько очевидным, что не вызывало сомнений даже у самых скептически настроенных умов.
В следующую декаду компания продолжала выводить новые продукты, но после того, как рынок осветительных приборов заметно расширился и новые компании стали использовать более совершенные технологии (вольфрамовые нити и т.д.), Shelby Electric Company не сумели приспособиться к изменившимся условиям и в итоге были куплены General Electric, а выпуск лампочек был остановлен.
Столетний свет
75 лет спустя в 1972 году начальник пожарной инспекции калифорнийского города Ливермор обратился в местную газету с сообщением, которое повергло всех в шок: он обнаружил в подвале пожарной части одиноко висящую лампочку Shelby, которая беспрерывно работала на протяжении десятилетий. Сами пожарные уже давно относились к этой лампочке как к своего роде легенде, местной достопримечательности, но доподлинно никто не знал, сколько точно эта лампочка уже горит и откуда она вообще взялась. Майк Данстен (Mike Dunstan), молодой репортер из газеты Tri-Valley Herald, взялся за расследование деталей этой истории и то, что в итоге откопал, оказалось не менее интересным и захватывающим.
Проследив историю появления этой лампочки через десятки устных рассказов и письменных свидетельств, Данстен определил, что лампочка была куплена в конце 1890-х годов неким Деннисом Берналем, которому на тот момент принадлежала первая энергетическая компания в городе — Livermore Power and Water Co. После продажи компании, Деннис пожертвовал эту лампочку местной пожарной части. Сейчас это звучит несколько комично, но нужно помнить, что на тот момент лишь 3% всех домов в США освещались с помощью электричества, и лампочки были настоящим ходовым товаром.
Поначалу несколько месяцев лампочка просто лежала в корзине, где хранился пожарный инвентарь. Затем ее повесили в здании городской мэрии, но там она пробыла недолго и вновь вернулась в пожарную часть. С тех самых пор, как заявляет нынешний начальник пожарной охраны, эта лампочка тушилась очень редко, за исключением того периода, когда пожарную часть перестраивали: тогда все электричество было отключено на неделю. Бывало, что несколько раз отключали свет, а в 1976 году лампочку и вовсе перевезли в новое строение пожарной части. Это звучит и вовсе невероятно, но за процессом повторной инсталляции лампы наблюдала целая толпа народа. В какой-то момент показалось, что лампочка перегорела, но электрики покрутили рубильники, и она вновь озарила ярким светом всю округу.
В помещении, куда поместили лампочку, было проведено видеонаблюдение, чтобы убедиться, не погаснет ли лампа со временем и способна ли она бесперебойно работать целые сутки. Уже тогда к ней относились как к чуду, но после того, как народные умельцы организовали онлайн-трансляцию и за работой лампочки начали наблюдать все, кому не лень, она превратилась в культ.
В какой-то момент лампа погасла и все решили, что это и есть финал истории, но после 9,5 часов оказалось, что перегорела не лампа, а проводка. Провода заменили, и лампочка засветила вновь. В итоге эта Shelby-легенда смогла пережить не только проводку, но и три камеры видеонаблюдения.
Эта легендарная лампочка светит и по сей день, но, по заявлению очевидцев, дает очень мало света: всего 4 ватт. Однако, вся пожарная команда относится к этому крохотному стеклянному шарику как к фарфоровой кукле. «Никто не хочет, чтобы лампочка погасла» — как-то сказал бывший начальник пожарной Гари Стюарт. «Если это случится, это будет не очень хорошим завершением моей карьеры».
Они делают их не так, как раньше
Долголетие этой лампочки пробуждало интерес у многих, и каждый пытался раскрыть секрет этого устройства. В пожарную часть даже приезжали из известной телепередачи «Разрушители легенд» (Mythbusters), но ответ так и не нашли.
Некоторые, как, например, профессор электротехники калифорнийского университета в Беркли Дэвид Тсе (David Tse), настроены более скептично и считают всю историю с вечной лампочкой абсурдным вымыслом. Другие, как студент инженерного факультета Генри Слонски (Henry Slonsky), напротив, убеждены в правдивости истории и объясняют столь долгое время работы лампочки тем, что в те далекие времена вещи делались более качественно.
В 2007 году профессор физики Дебора М. Катц (Debora M. Katz) из Аннаполиса приобрела аналогичную лампочку, что висит в пожарной части, и провела серию экспериментов, пытаясь выяснить, что же отличает ее от современных ламп и объясняет такое завидное долголетие.
Первое, на что она обратила внимание, — это ширина нити. Но оказалось, что и в современных лампах, и в лампах Shelby ширина нити накаливания примерно одинакова и составляет 0,08 мм.
Тогда профессор предположила, что все дело не в ширине нити, а в ее плотности: по этому показателю лампочки Shelby превосходили современные в 8 раз. В нынешних образцах используются более тонкие вольфрамовые нити, которые дают больше света и тепла (от 40 до 200 Ватт). Дебора поясняет: «Представьте себе животное с медленным метаболизмом. Это и есть лампочка Shelby. Она дает меньше света, но служит гораздо дольше». Катц также не исключает, что причиной долголетия может быть и тот факт, что лампочку редко выключали. Процесс включения-выключения оказывает негативное воздействие на любой механизм, он изнашивается.
Что думает индустрия?
Средняя продолжительность работы современной лампы накаливания составляет 1,500 часов. Светодиодные лампы горят дольше — 30,000 часов, но и стоят, соответственно, дороже. Лампочка Shelby светит уже 113 лет, то есть около миллиона часов. В чем же могли ошибиться производители, что настолько сократили рабочий период устройства? А, может быть, это было сделано специально?
Дело в том, что в те времена, на которые и пришелся взлет Shelby Electric Company, в маркетинге делался упор на долговечность товара. Поэтому в компании Шайе так гордились отменным качеством своих изделий. Но в начале XX века акцент в маркетинге смещается в противоположный полюс и начинает доминировать совершенно иная риторика, которая для нас должна звучать вполне привычно: продукт, который не изнашивается, грозит бизнесу крахом и банкротством. Эта мысль получила развитие в намеренном, запланированном устаревании продукта, когда компания-производитель специально сокращает срок работы продукта, стимулируя повторные продажи.
В 1924 такие крупные международные компании, как Osram, General Electric, Philips и некоторые другие компании основали так называемый Phoebus Cartel, организацию, которая устанавливала стандарты производства лампочек. Но так звучала публичная версия. На деле же эти компании занялись решением задачи по запланированному устареванию. В итоге продолжительность работы лампочки была сокращена до 1,000 часов (хотя десятилетие назад Эдисон достиг показателя в 1,200 часов), а все, кто выводил на рынок продукцию, не отвечающую этим стандартам, могли быть оштрафованы.
Так продолжалось вплоть до начала Второй Мировой войны. Но эти 20 лет эта организация могла легко препятствовать проведению исследования в области создания более износостойких ламп.
Заключение
Доказательства, указывающего на то, что современные производители лампочек намеренно изготавливают товары худшего качества, нет, поэтому вопрос о запланированном устаревании сегодня является весьма спорным.
Так или иначе, но объем производства традиционных ламп накаливания сокращается во всем мире. Более эффективными сейчас являются галогенные лампы, светодиодные, компактные люминесцентные лампы, фары магнитной индукции. Вот только ни одна из них все еще не приблизилась к рекорду той лампочки, которая до сих пор висит в подвале пожарной части и отказывается гаснуть.
Высоких вам конверсий!
По материалам priceonomics.com
21-10-2015
lpgenerator.ru
Как светят лампочки — T&P
Иллюстрация: Максим Чатский
Все современные лампы можно поделить на три типа в зависимости от того, каким светом они светят: излучение нагретым телом, свечение ионизированного газа под током и светодиоды.
Лампа накаливания
Свет от лампочки накаливания желтоватый. Чтобы получить белый свет, близкий к дневному, необходимо разогреть нить до температуры солнца 5500 °С, а это сделать невозможно — нить просто расплавится.
Лампа накаливания устроена просто: по вольфрамовой нити идет ток и нагревает ее до большой температуры, в результате чего она начинает светиться.
Из-за простоты устройства это до сих пор самый распространенный способ освещения. Но у лампы накаливания есть один очень серьезный недостаток: высокое энергопотребление. КПД лампы около 2%, то есть 98% энергии уходит в тепло. Хороший обогреватель, но плохой источник света.
Чтобы увеличить КПД лампы накаливания, в колбу под давлением закачивают пары брома или йода, который позволяет увеличить температуру нити. Такие лампы называются галогенными. Они меньше по размеру и имеют большую яркость и срок работы, меньшее энергопотребление.
Но у галогенной лампы тоже есть большой недостаток: она пожароопасна из за того, что очень сильно греется. Поэтому, например, ее нельзя трогать руками: отпечатки пальцев начинают сгорать из-за очень высокой температуры, а это портит поверхность колбы и она может треснуть. Галогенные лампы чаще всего используются в фарах автомобилей.
Лампа дневного света
Цвет получаемого света зависит от газа, которым заполнена трубка. Это позволяет делать разноцветные вывески из неоновых трубок.
- — Гелий: синий
- — Неон: красно-оранжевый
- — Аргон: сиреневый
- — Криптон: сине-белый
- — Пары ртути: голубовато-зелёный
Стеклянная трубка заполнена инертным газом и парами ртути. На концах электроды, на которые подается электрический ток. Ток проходит через газ. Электроны бегут по газу и сталкиваются с атомами ртути, выбивают электроны в атомах ртути с их привычной орбиты на более высокую. Сразу после столкновения электроны прыгают обратно на свою привычную орбиту, при этом возвращают полученную от тока энергию в виде света.
В лампах дневного света газ вырабатывает ультрафиолетовый свет, невидимый глазу. Но внутренние стенки колбы у таких ламп покрыты люминофором, веществом, испускающий видимый свет, когда на него попадает ультрафиолетовый.
Запустить такую лампу непросто, для этого есть специальное устройство — стартер. Чтобы ток пошел по газу, его надо ионизировать, то есть отделить электроны от атомов. Для этого оба электрода нагревают, с них испаряются электроны, сталкиваются с атомами газа и выбивают из них электроны. После этого резким скачком напряжения между катодами запускается электрическая дуга, по которой по газу идет ток. Лампа не всегда с первого раза загорается, именно поэтому она иногда несколько раз моргает, прежде чем загореться.
Лампы дневного света гораздо экономнее ламп накаливания и качество света у них лучше. Но из-за сложности их устройства они гораздо меньше распространены. Сейчас научились делать лампы дневного света, совместимые со стандартными цоколями, и существенно удешевили производство. Учитывая большой срок службы и низкое энергопотребление, причин не пользоваться такими лампами не осталось.
Светодиоды
Светодиод состоит из двух полупроводников. У одного из них избыток электронов, а у другого наоборот — недостаток. Когда ток идет по такому диоду, избыточные электроны с первого полупроводника падают в «дырки» от недостающих электронов во втором. Во время этого перехода высвобождается энергия в виде света.
Долгое время светодиоды использовались только как индикаторы в электрических устройствах, поскольку светили они очень тускло. Но с появлением сверхъярких светодиодов ситуация изменилась. Теперь они стоят в светофорах, автомобильных фарах, фонариках, рекламных экранах и в подсветке мониторов.
Светодиоды потребляют немыслимо мало энергии, при этом они очень яркие и долговечные. Единственный недостаток — сравнительно высокая цена, но и она падает за счет широкого распространения.
Невидимая война
Многие страны ведут войну с лампами накаливания, законодательно ограничивая их производство и продажу. Это стремление можно понять: если заменить лампы накаливания, на более экономичные лампы дневного света и светодиоды, то человечество сэкономит огромное количество энергии.
С 1 января и в России вступает запрет на продажу ламп накаливания мощностью 100 и более ватт, в 2013 и 2014 лимит опустится до 75 и 25 ватт. Так что запомните их, пока они еще живы: будете внукам рассказывать, как вы читали журналы под лампочкой Ильича.
theoryandpractice.ru
7 секретов филаментной лампы – не покупай, пока не узнаешь плюсы и минусы.
Внешне все филаментные лампы напоминают обычные лампочки накаливания. Первоначально их даже так и называли – светодиодные лампы накаливания.
Однако ввиду противоречий, которые были запрятаны в таком определении, впоследствии в обиход прочно вошло иностранное слово филаментные. Хотя некоторые предпочитают называть их “ретро лампы”.
В буквальном переводе filament – это нить.
Изначально их выпускали только для декоративных целей, никто и не думал такими “светлячками” делать полноценную замену нормальному освещению. Объяснялось это их маленьким световым потоком.
Однако все изменилось в 2013 году. В этот период сразу несколько китайских компаний вывели на рынок филаментные лампы со световым потоком, эквивалентным обычным лампам накаливания в 60Вт.
При этом по своим некоторым характеристикам они оказались намного лучше не только лампочек Ильича, но и обошли многие модели на привычных светодиодах SMD 2835, SMD 5730 и т.д.
Конструкция филаментной лампы
Что же такое этот самый филамент, который запрятан в стеклянной колбочке? Филамент – это стержень из искусственного сапфира или керамики, но чаще всего стекла.
На этом стержне размещаются миниатюрные светодиоды, которые соединяются между собой тончайшей золотой проволокой, образуя таким образом последовательную цепочку.
Это что-то вроде светодиодной ленты в миниатюре.
Светодиоды находятся так близко между собой, что в рабочем состоянии вся нить светится равномерно. Никаких отдельных точек не видно.
На концах стержня припаяны контакты для подачи напряжения.
Сверху вся эта конструкция покрыта специальным составом – люминофором.
Он преобразует синий свет кристаллов светодиодов в белый и отвечает за цветовую температуру источника света (теплый, холодный).
Секрет №1
Кстати, не все знают, но эту саму температуру свечения можно легко определить по оттенку люминофора, даже не вкручивая лампочку в патрон люстры.
- лимонный оттенок нитей – 4500К (нейтральный белый свет)
- насыщенный желтый цвет – 3000К (теплый белый)
- насыщенный оранжевый – 2350К (еще более теплый)
Секрет №2
Потребляемая мощность одной филаментной нити, как правило, составляет 1 ватт.
Таким образом, просто взглянув на лампочку можно тут же узнать ее примерную мощность.
Секрет №3
Не доверяйте лампам, которые обещают бОльшее количество ватт, не соответствующих количеству нитей.
Всегда руководствуйтесь правилом – сколько нитей, столько и ватт.
Если их больше, то это означает что внутри либо неэффективный драйвер, либо светодиоды работают в жестком режиме и быстро сгорят.
Даже многие известные бренды на лампочках малой мощности прописывают срок службы в 15 000 часов и более, а для мощных, всего 10 000 часов.
Перегорают они следующим образом. Сначала начинают помаргивать и работать как стробоскоп отдельные нити. Светят то ярко, то тускло.
Затем тусклая фаза становится все дольше, пока лампа окончательно не погаснет и перестанет запускаться.
Все филаментные нити крепятся на стеклянной ножке, со штенгелем в виде трубки.
Помимо крепежных функций, через это устройство откачивают воздух из колбы. Через эту же ножку проходят проводники для подачи напряжения.
Драйвер филаментной лампочки
Так как лампочка все же светодиодная, никак нельзя обойтись без драйвера.
Его запрятали в цоколе E27.
Драйвер необходим для снижения силы тока до рабочего уровня светодиодов.
Из чего обычно состоит качественный драйвер?
- предохранитель
- выпрямитель диодного моста
- сглаживающие конденсаторы
- микросхема импульсного регулятора тока с элементами обвязки (дроссель, диод, сопротивление и высокочастотный конденсатор)
Схема работы филаментной лампы
Как работает вся эта схема? После подачи напряжения ток поступает на цоколь светильника (его нижний контакт).
Проходя через предохранитель (F1), он выпрямляется диодным мостом (DB1). Из переменного тока мы получаем постоянный.
Далее вступают в дело конденсаторы (С1-С2) и дроссель (L1). Они сглаживают ток.
Дойдя до микросхемы (U1), он опять проходит преобразование и превращается в высокочастотные импульсы, которые сглаживаются конденсатором. Пробежав всю эту цепочку, ток наконец проходит через светодиоды филаментов и возвращается обратно в сеть.
Стабилизация тока, протекающего через филаменты, происходит через микросхему регулятора с помощью измерительного сопротивления (RS1).
Отвод тепла и нагрев
Кроме обычной прозрачной колбы иногда можно встретить модели со специальным напылением. Оно создает более мягкое и теплое освещение.
Так как светодиоды в процессе работы сильно греются, необходимо оперативно отводить от них тепло. В старых светодиодных лампочках это делается через массивные радиаторы, которые существенно увеличивают габариты изделия.
А в филаментных внутри колбы закачан инертный газ на основе гелия. Это тот, при вдыхании которого, вы начинаете на некоторое время разговаривать как маленький ребенок.
Он то и способствует быстрой передаче тепла от кристаллов к стеклянным стенкам и далее в окружающее пространство.
То есть, внутри лампочки вовсе не вакуум.
Без газа и стекла сами стержни разогреваются весьма заметно.
А вот оперативный отвод тепла и большая площадь стеклянных стенок, по сравнению с площадью самих светодиодов, позволяют филаментному источнику света не нагреваться более 50-60 градусов.
В то же время попробуйте дотронуться до включенной лампочки накаливания. Некоторые умельцы из них даже делают инфракрасные обогреватели.
И весьма успешно.
Лампочки большой мощности — миф?
К сожалению, мощность всех филаментных ламп ограничена объемом колбы. Конечно, теоретически вы туда можете запихать 20-30 стержней, но светиться они у вас будут всего несколько секунд.
Малое пространство и небольшой объем газа в нем, просто не успеют оперативно отвести образовавшееся тепло и светодиоды моментально перегреются. Понадобятся колбы совершенно других форм и размеров.
Поэтому филаментные лампочки привычных габаритов А60 стараются не делать большой мощности. Экономия здесь не причем.
Все дело в технической составляющей и ограничениях по перегреву.
Секрет №4
Запомните, филаментные лампы формата свеча или шарик, не могут соответствовать своим заявленным характеристикам, если их мощность превышает 9 Вт.
Реальные показатели будут раза в два меньше указанного на упаковке.
11 ваттные модели по люменам и уровню освещения не заменят вам полноценные 80-100 Вт, которые дают простые лампы накаливания.
Они будут соответствовать максимум 60 Вт. То же самое относится и к индексу цветопередачи CRI.
В лучшем случае он будет превышать показатель 80, но никак не CRI>90.
Вот таблица наиболее распространенных тип ламп, их максимальная мощность и световой поток, которые они способны выдать.
Данные получены известным специалистом в области световых технологий Алексеем Надёжиным, в результате независимых тестов и лабораторных замеров.
Каждый раз, когда вы видите в магазине лампочку, на упаковке которой будут написаны показатели превышающие эти измерения, знайте – вас дурят. Это чистый маркетинг и гонка производителей.
Напишешь на своем изделии 7Вт, а рядом будет стоять конкурент с надписью 9Вт, причем за те же деньги, то 9 из 10 купят именно его продукцию, а не твою. 99% потребителей попросту не имеют соответствующих приборов для измерений и проверки.
Им главное, чтобы изделие служило подольше.
Секрет №5
Некоторые производители, дабы их не обвинили во лжи, на упаковке сознательно пишут — не мощность 10 Вт, а МОДЕЛЬ 10 Вт!
Обращайте на это внимание.
Светоотдача и мертвая зона
Помимо малого нагрева филаменты обладают еще одним преимуществом – высокая светоотдача. Он доходит до 120 Лм/Вт.
При этом угол рассеивания лампочек достигает 360 градусов. В то время как в обычных светодиодных он не превышает 120-270 градусов.
Секрет №6
Говоря про большие углы освещенности, многие почему-то умалчивают, а может и не знают, про так называемую “мертвую зону”.
Когда филаментная лампочка висит вниз колбой, у нее по центру появляется пятно, которое раза в два темнее, чем весь освещаемый периметр. Диаметр пятна достигает 50см на удалении в 1,5 метра от самой лампочки.
Форма пятна – это четырехлистник, который образуется от нитей светодиодов сходящихся наверху вместе.
Чем он шире, тем больше это пятно.
Кроме прямых нитей, выпускаются модели с дугообразной и спиральной формой.
Они дороже и их чаще всего используют в качестве декоративной подсветки под Новый Год.
Филаментные лампы идеально подходят для хрустальных светильников и люстр. В них как раз-таки важен нитевидный источник света, который при отражении будет играть на гранях хрусталя.
Матовые экономки в таких люстрах смотрятся нелепо. Свет получается “мертвый”, а висюльки не сияют.
Недостатки филаментных ламп
Помимо преимуществ стоит упомянуть и о недостатках, а их не так уж и мало.
Во-первых, это цена. Она высокая из-за дорогих миниатюрных драйверов, которые по причине ограниченного пространства нужно как-то умудриться запихнуть в цоколь.
Из-за маленького драйвера возникают проблемы с фильтром. А отсюда повышенные пульсации света.
Вот к примеру сравните, старую добрую светодиодную лампу на технологии SMD и современную филаментную.
У старых один драйвер был такого же размера, как колба у филаментной.
Пульсации — как проверить?
Обязательно проверяйте пульсации при покупке. Иначе повесите такие лампы у себя в зале и спальне как основной источник света, а затем будете мучиться с глазами.
Если подходить к этому вопросу по всей строгости закона, то лампы с плохими показателями коэффициента пульсации, вообще не имеют права даже находиться на прилавках магазинов.
Существует постановление правительства России №1356 “Требования к осветительным приборам и осветительным лампам”. Оно запрещает продажу источников света с пульсацией более 10% и CRI<80.
Заметьте, что у одних и тех же по размеру лампочек внутри может быть два разных драйвера. Один полноценный с коэффициентом пульсации 1% и менее, другой – на основе дешевых комплектующих.
Секрет №7
Кстати, косвенно(!) проверить какой драйвер стоит внутри, не разбирая цоколь, можно при помощи радиоприемника.
Хороший драйвер при поднесении к нему радио будет фонить. А вот дешевый, не создаст никаких серьезных импульсных помех в эфире.
В некоторых моделях “свеча” с миниатюрным цоколем E14, драйвер помещают в специальную проставку между цоколем и колбой, так как воткнуть что-то качественное в бочонок диаметром 14мм вообще не реально.
Второй недостаток – стеклянная колба, которую легко можно разбить при небрежном отношении или транспортировке.
Третий – малая мощность. А еще не забываем:
- проблемы с диммированием большинства моделей
- плохая совместимость со световой автоматикой, которая плавно зажигает и гасит свет
- низкое качество цветопередачи
- тепличные условия эксплуатации (не любит жары и холода)
Поэтому на сегодняшний день можно точно сказать, что за филаментами не стоит будущее развитие светотехнической индустрии. Да, они напоминают привычные нам лампочки Ильича, приятно смотрятся в интерьере, но все таки подобная имитация ламп накаливания, это в первую очередь большой-большой компромисс.
И ученым в отдаленном будущем следовало бы разработать в освещении что-то более совершенное и прорывное. Филамент таковым, к сожалению, не стал.
Источники – Кабель.РФ, 5watt
svetosmotr.ru
Что нужно знать о светодиодных лампах
Чем светодиодные лампы отличаются от других
Как следует из названия, источником света в светодиодных лампах являются миниатюрные электронные устройства — светодиоды. В привычных лампах накаливания свет излучается раскалённой металлической спиралью. В энергосберегающих лампах свет испускается люминофором, который нанесён на внутреннюю поверхность стеклянной трубки. В свою очередь, люминофор светится под действием газового разряда.
Прежде чем переходить собственно к светодиодным лампам, кратко рассмотрим особенности каждого вида ламп.
Фото автораЛампа накаливания устроена очень просто: спираль из тугоплавкого металла закреплена внутри прозрачной стеклянной колбы, из которой откачан воздух. Проходя через спираль, электрический ток разогревает её до высокой температуры, при которой металл ярко светится.
Достоинством таких ламп является низкая цена. Однако она компенсируется столь же низким коэффициентом полезного действия: в видимый свет превращается менее 10% расходуемой лампочкой электроэнергии. Остальная часть бесполезно рассеивается в виде тепла — лампочка при работе сильно нагревается. К тому же срок службы устройства очень невелик и составляет примерно 1 000 часов.
Компактная люминесцентная лампа, или КЛЛ (это точное название энергосберегающей лампы), при той же яркости света расходует примерно в пять раз меньше электроэнергии, чем лампа накаливания. КЛЛ дороже и имеют несколько существенных для потребителя недостатков:
- довольно долго (несколько минут) разгораются после включения;
- лампа с её изогнутой стеклянной колбой выглядит неэстетично;
- свет КЛЛ мерцает, что утомительно для зрения.
Светодиодная лампа представляет собой несколько светодиодов, смонтированных в одном корпусе с блоком питания. Без блока питания не обойтись: для работы светодиодам требуется питание постоянным током с напряжением 6 или 12 В, в бытовой электросети — переменный ток с напряжением 220 В.
Фото автораКорпус лампы чаще всего выполнен в виде привычной «груши» с винтовым цоколем. Благодаря этому светодиодные лампы без проблем устанавливаются в обычный патрон.
В зависимости от используемых светодиодов цвет излучения светодиодных ламп может быть разным. В этом одно из их преимуществ.
| Лампа накаливания | Энергосберегающая | Светодиодная | |
| Цвет излучения | Жёлтый | Тёплый, дневной | Жёлтый, тёплый белый, холодный белый |
| Потребляемая мощность | Большая | Средняя: в 5 раз меньше, чем у ламп накаливания | Низкая: в 8 раз меньше, чем у ламп накаливания |
| Срок службы | 1 тысяча часов | 3–15 тысяч часов | 25–30 тысяч часов |
| Недостатки | Сильный нагрев | Хрупкие, долго разгораются | Невысокая максимальная мощность |
| Преимущества | Низкая цена, работа в широком диапазоне условий | Относительно экономичные и долговечные | Очень экономичные и долговечные |
Преимущества светодиодных ламп:
- очень малое энергопотребление — в среднем в восемь раз меньше, чем у ламп накаливания аналогичной яркости;
- очень большой срок службы — работают в 25–30 раз дольше ламп накаливания;
- почти не греются;
- цвет излучения — на выбор;
- стабильная яркость освещения при колебаниях напряжения питания.
Главное достоинство светодиодных ламп — это экономичность. Предполагается, что за счёт малого энергопотребления и большого срока службы светодиодные лампы позволят заметно снизить расходы на освещение.
Цена светодиодных ламп на момент написания статьи была примерно в три раза выше, чем у обычных. Следовательно, в денежном измерении они оказываются в 50–100 раз экономичнее. Разумеется, эта экономия будет достигнута при условии, что лампа полностью отработает обещанный срок службы и не сгорит раньше времени.
Недостатки светодиодных ламп ограничивают область их применения:
- неравномерное светораспределение — блок питания, встроенный в корпус, затеняет световой поток;
- матовая колба выглядит некрасиво в стеклянных и хрустальных светильниках;
- яркость свечения, как правило, нельзя изменять с помощью диммера;
- непригодны для использования при очень низких (на морозе) и высоких (в парилках, саунах) температурах.
Что нужно учитывать при выборе светодиодной лампы
У светодиодных ламп много характеристик. Это делает задачу правильного выбора сложнее. Давайте разберёмся, что именно обозначают различные характеристики.
Фото автораНапряжение питания
Если в вашей квартире или доме нестабильное напряжение, нужно выбирать лампы, способные работать в широком диапазоне напряжений. Это всегда указывается на упаковке. В отличие от ламп накаливания светодиодные лампы при пониженном напряжении горят так же ярко, как и при нормальном.
Цвет излучения
Цвет характеризуется цветовой температурой, которая измеряется в кельвинах: с повышением цветовой температуры свет меняется от жёлтого к голубому. В большинстве случаев цвет излучения указан на упаковке и корпусе лампы в градусах и словами:
- тёплый (2 700 К) — примерно соответствует излучению лампы накаливания;
- тёплый белый (3 000 К) — считается оптимальным для жилых помещений;
- холодный белый (4 000 К) — для офисов и производственных помещений; близок к дневному свету.
Существуют лампы с изменяемым цветом: при переключении режима спектр излучения такой лампы меняется.
Нужно иметь в виду, что многие люди плохо воспринимают голубую часть спектра, поэтому холодный свет ламп будет казаться им тусклым. Так что, если вы решили установить у себя дома лампы с холодным спектром, выбирайте их с запасом по мощности.
Мощность
На упаковке светодиодных ламп указывается их световой поток и мощность аналогичных по яркости ламп накаливания. Реальная потребляемая мощность светодиодных ламп в среднем в 6–8 раз меньше. Например, светодиодная лампа мощностью 12 Вт светит так же ярко, как обычная 100-ваттная лампочка. Этим соотношением можно пользоваться, когда подбираете светодиодную лампу на замену лампе накаливания.
Однако здесь вас может подстерегать неприятный сюрприз: заявленная мощность может не соответствовать фактической, и лампа будет светить слабее, чем ожидается.
Кроме того, со временем яркость светодиодов уменьшается. Не исключено, что лампочку придётся менять задолго до истечения срока её службы из-за того, что она стала светить слишком слабо.
Другие важные моменты
- Габариты. Светодиодные лампы по размерам чуть больше аналогичных ламп накаливания. Поэтому в маленьких плафонах могут элементарно не поместиться.
- Если ваш светильник включается через диммер, нужны соответствующие лампочки. На упаковке должно быть указано, что лампа регулируемая.
- Индекс цветопередачи светодиодных ламп невелик: это значит, что они несколько искажают визуальное восприятие цветов. В некоторых случаях, например при фотографировании со светодиодным светом, это может быть важно.
Стратегия перехода на светодиодные лампы
Потенциальная экономия не должна заставить вас потерять голову. Не спешите бежать в магазин и покупать лампочки сразу для всех светильников в доме. Целесообразно руководствоваться двумя принципами.
- Заменять только лампы с высокой мощностью — 60 Вт и более. Экономия от замены маломощных ламп будет невелика, и стоимость новой лампы может не окупиться.
- Заменять лампы в светильниках, время горения которых в течение суток наибольшее: например, в люстрах в жилых комнатах. Бессмысленно менять лампочку в какой-нибудь подсобке, свет в которой зажигается от случая к случаю и ненадолго.
Не стоит ожидать, что расход электроэнергии уменьшится в разы.
Основные потребители электроэнергии в быту — разного рода нагревательные приборы: утюг, электрочайник, стиральная машина и особенно электроплита. По словам нескольких опрошенных людей, счёт за электроэнергию после перехода на светодиодные лампы уменьшается где-то на 15–25%.
Ещё один совет: не покупайте сразу много ламп одной марки, сначала возьмите одну-две на пробу. Дело в том, что лампы с одинаковой цветовой температурой разных производителей могут сильно отличаться по испускаемому свету. Вдруг спектр именно этих ламп вам будет неприятен? Лучше попробовать.
Заключение
Светодиодные лампы, по сравнению с традиционными лампами накаливания, — это принципиально новое решение для освещения.
Ещё несколько лет назад они были очень дорогой технической новинкой, но сегодня их цена уже сопоставима с ценой других видов ламп. Что касается характеристик, то по ним светодиодные лампы заметно превосходят прежние осветительные приборы. Вердикт однозначен: переход на светодиодные лампы вполне оправдан.
lifehacker.ru
Как правильно выбрать светодиодные лампы.
Как правильно из множества светодиодных ламп выбрать нужную и при этом быть уверенным, что она хорошего качества?
Например, вы купили новую люстру и хотите подобрать к ней лампу или наоборот поменять существующие лампочки накаливания на светодиодные. С чего начинать поиск и свой выбор?
В первую очередь необходимо узнать с каким цоколем и какого размера лампа подходит в ваш светильник.
Если речь идет о замене, то по крайней мере возьмите в магазин старый образец.
Цвет свечения
Светодиодные лампы, в отличии от ламп накаливания, могут иметь различные цвета свечения. Поэтому важно определиться какой цвет подходит и комфортен именно для вас.
Теплый или холодный. Если с теплым светом все более или менее понятно – ему соответствует цветовая температура от 2700 до 3000 Кельвин. Это очень похоже на освещение от обычной лампочки накаливания.
То с холодным цветом все сложнее. Всего холодных цветов может быть два вида:
- естественный или нейтральный белый 4000-4500 кельвин
- дневной от 6000 до 6500 кельвин
Чем выше цветовая температура, тем больше люмен выдает светодиод и соответственно, тем ярче светит лампа при той же самой мощности.
Разница может достигать 10-15%. Поэтому, вроде как выгоднее покупать лампы дневного цвета свечения. Вы получаете больше света за те же деньги.
Однако сможете ли вы отдохнуть и расслабиться дома под синеватым, холодным светом, который напоминает освещение в операционной? Скорее всего нет.
Так уж сложилось, что человеку более приятен теплый свет, как от ламп накаливания или камина. Но он при той же мощности, наименее яркий.
Поэтому самым популярным является нейтральный или естественный белый 4000 – 4500К.
Напряжение питания
Есть лампы, которые выпускаются только на 220 вольт:
- модели с цоколем G9
- рефлекторные лампы R39, R50, R63, R80
А есть модели, которые встречаются как на 12 вольт, так и на 220В. При этом формы у них практически одинаковые.
- капсульные G4
- рефлекторные MR16 с цоколем GU 5,3
- таблетки GX 53
За последние годы сложилось неправильное мнение, что по яркости светодиодные источники света, сравнимы с обычными лампами накаливания в пропорции 1 к 10.
То есть, если вам нужно заменить лампочку в 100Вт, достаточно найти светодиодную модель мощностью 10Вт. Тогда она даст столько же света и вы не потеряете в яркости.
На самом деле это далеко не так. Здесь очень многое зависит от:
- формы – например рефлекторная дает направленный свет, а формы груша больше рассеивает его
- колбы – матовая или прозрачная
- угла рассеивания
- цвета свечения
При этом не стоит забывать, что каждой форме лампы соответствует своя оптимальная мощность.
- для шарика или свечи это 5-6 Вт
- для груши или таблетки GX 53 от 8 до 10Вт
- для рефлекторов MR16 это 4-5Вт
- для капсульных с цоколем G9 2-2,5Вт
Превышение этих рекомендаций влечет за собой, либо увеличение размера, либо резкое сокращение срока службы.
Поэтому оптимальное соотношение равнозначности мощности между светодиодными видами и простыми – это 1 к 8.
Если вам не хватает освещенности, то не стоит гнаться за более мощными лампами. Лучше всего будет добавить еще пару дополнительных светильников.
Какие лампы лучше – с матовой или прозрачной колбой? Светодиод является точечным и очень ярким источником света. Если лампа видна в люстре или светильнике, например она направлена вниз, то при прозрачной колбе может возникнуть раздражающий эффект, наподобие сварочной дуги.
При этом матовый рассеиватель лишен такого недостатка. Решите, что для вас лучше – ровный, мягкий и рассеянный свет, или очень яркий.
Исключением являются хрустальные люстры и подобные им светильники.
Для них как раз таки лучше точечные и искристые источники света, которые дают игру света на гранях хрустальных элементов.
Управление яркостью освещения при помощи диммера очень полезная и удобная функция. Однако большая часть светодиодных ламп не поддерживает эту возможность.
Найти диммируемую светодиодную лампу нужной формы, размера, мощности и цвета свечения очень не просто и практически всегда дорого.
Следует учитывать, что диммирование происходит путем управления частотными параметрами питающего напряжения.
А это обязательно вызовет пульсацию на лампе.
Не хотите пульсаций, откажитесь от диммирования.
Управлять яркостью можно и другим способом – включением отключением различных групп освещения.
Это хоть и менее элегантно, но зато более эффективно и безопасно для вашего здоровья.
Как узнать есть ли у лампы пульсации? В каждом крупном магазине имеется возможность проверки товара на работоспособность.
Включите лампочку и просто посмотрите на нее через камеру вашего мобильного телефона.
Если на экране есть полосы, значит лампа пульсирует.
Такие изделия не желательно применять в жилых помещениях. Их предназначение – это освещение подъездов, гаражей, коридоров и подсобных помещений.
Если полос нет, то лампа без пульсации.
Допустим вы определились по всем вышеуказанным пунктам. А как отличить качественную лампочку от не качественной?
Если лампы одинаковы по мощности и размерам, не имеют пульсации и внешне очень похожи, то косвенным признаком качества можно считать ее вес.
Оцените вес в руках или сравните данные на упаковке. Та лампа, чей вес больше, потенциально лучше. Больший вес это признак более массивного радиатора охлаждения.
Лучший теплоотвод – больший срок службы. Если же изделие мощное, но при этом ”невесомое”, то это явный признак недолговечного товара.
Каждый производитель на упаковке указывает срок службы. Однако даже именитые бренды при этом не указывают сроки более 25 000 часов работы.
Если в среднем лампочка будет светить по 5-6 часов в сутки, то это уже более 10 лет!
Когда же на упаковке прописывают сроки работы в 30 000 или 50 000 часов, а гарантия у производителя всего 12 месяцев, то здесь явно стоит задуматься.
На упаковке светодиодных изделий производители часто указывают освещенность в люменах и какой обычной лампочке это соответствует. Как правильно понимать такие надписи?
Лампы накаливания мощностью в 100Вт выдают минимум 1200 – 1300 люмен. Если на упаковке пишут, что лампочка мощностью 10Вт выдает больше 700 Лм и при этом является аналогом простой 100 ватной, то это явный признак обмана.
Изучите таблицу соответствия различных типов ламп с их мощностями и выдаваемыми люменами, и сверяйтесь с заявленными данными от производителей.
Если идут не стыковки, просто не покупайте. Если близко к указанным параметрам, то и лампа должна быть качественной.
svetosmotr.ru
Какие лампочки светят лучше и ярче | Полезные статьи
Понравилось видео? Подписывайтесь на наш канал!Какими бывают лампочки? О, самыми разными! Ведь вряд ли цеху или складу хватит одной 100-ваттной лампочки под потолком, там нужны прожекторы. А вот в жилых комнатах (квартир и домов) достаточно простых ламп слабой и средней мощности. В таких помещениях обычно используют традиционные лампы накаливания (все реже), галогеновые, люминесцентные и светодиодные лампы.
Вопрос «Какая лампочка ярче?» вообще не стоит — светодиоды уверенно лидируют вот уже который год. Они же самые экономичные и долговечные, даже самые дешевые (!) в пересчете на месяц использования. А вот какие лампочки светят лучше?
Галогенные лампы создают комфортный для жилых помещений «теплый» свет с высоким уровнем цветопередачи. Они также испускают УФ-излучение в абсолютно безопасных для человека количествах. Но все же такие лампы лучше не помещать рядом с ценными картинами, подолгу висящей одеждой (например, в прихожей) и другими вещами, способными выцвести.
Люминесцентные лампы создают достаточно комфортный рассеянный свет, подходят для помещений любых размеров. Однако они имеют существенный недостаток — незаметное мерцание, которое при длительном использовании ламп может сказываться на зрении. Вдобавок эти лампы немного искажают цветопередачу объектов, хотя на самом деле мало кто может увидеть это невооруженным взглядом.
Светодиодные лампы светят очень ярко и рекордно долго — от 20 до 100 тысяч часов (в зависимости от качества элементов и гарантии производителя). Они не мерцают, как люминесцентные, отличаются качественной цветопередачей. Их рынок развивается настолько быстро, что нельзя точно сказать, какие светодиодные лампочки лучше — просто выбирайте производителя с репутацией.
Теперь вы знаете, какие лампочки светят ярче. Но какие энергосберегающие лампочки лучше выбрать для дома? Не знаете, какую лампочку выбрать для вашего помещения, — отталкивайтесь от его функции. Для жилых помещений — теплый свет, для нежилых — холодный.
Легко заменить любые лампы на более долговечные светодиодные — достаточно выбрать модель с таким же цоколем. Какие лампочки для натяжных потолков самые популярные? Правильно, галогеновые типа MR16. С таким же успехом, но с бОльшим уровнем безопасности в фальш-потолках (натяжных, подвесных) можно использовать светодиоды MR16.
Лампы накаливания с цоколем E27 успешно заменят светодиодные модели: холодная 3,5W и нейтрально-белая 5W, «миньоны» с Е14 — модели на 4W (холодная и 3W (теплая).
За светодиодными лампочками — будущее. И попасть в него проще, чем вам казалось!
cable.ru
Почему горит лампочка?
Времена, когда все электрические лампочки выглядели практически одинаково, уже ушли в прошлое. Если еще лет двадцать назад при слове «лампочка» любой человек сразу же мысленно представлял себе классическую стеклянную грушу со спиралью внутри, то нынче старая добрая лампочка накаливания утратила свою былую популярность, уступив место новым, более экономным и долговечным лампам. Весь современный ассортимент электрических ламп в зависимости от принципа их действия можно разделить на три большие группы:
- лампы накаливания;
- газоразрядные лампы;
- светодиодные лампы.
Почему горит лампочка накаливания
В лампочках накаливания свет излучает проводник, нагревающийся при прохождении по нему электрического тока. После замыкания электрической цепи нить накала разогревается до 3000*С и начинает излучать энергию в видимой части спектра.
Конструкция лампы накаливания
Конструкция такой лампочки очень проста. Лампа состоит из:
- цоколя;
- стеклянной колбы;
- электродов;
- нити накала.
В качестве материала для изготовления нити накала в современных лампочках используют вольфрам – очень тугоплавкий и относительно недорогой металл. Из вольфрама делают тончайшую проволоку, которую для уменьшения размера нити накала закручивают в спираль. Иногда эту спираль для увеличения мощности лампы закручивают в спираль второго уровня. Лампы, в которых установлена такая двойная спираль, называют биспиральными.
Вольфрамовая спираль крепится внутри колбы крючками – держателями, изготовленными из молибдена. Концы спирали припаиваются к электродам, которые выводятся на цоколь лампы.
Стеклянная колба герметично запаивается. Перед запаиванием из колбы полностью откачивается воздух. Делается это для того, чтобы продлить срок службы нити накаливания, так как в воздушной среде вольфрам очень быстро окисляется, в результате чего нить разрушается и лампа перегорает. В лампах малой мощности в колбах создается вакуум, в более мощных лампах колбы заполняют инертным газом (в дешевых моделях смесью аргона с азотом, в дорогих – ксеноном или криптоном). О потребляемой мощности электрических ламп читайте в нашей статье Сколько потребляет лампочка.
На запаянный конец колбы крепится оцинкованный цоколь с резьбой, к нему припаиваются выводы электродов, на хвостик цоколя наносится керамическая изоляция.
Лампу ввинчивают в патрон, к которому подведен электрический ток. После того, как электричество будет подключено, ток пойдет по вольфрамовой спирали, спираль моментально разогреется и лампочка засветится. Часть потребляемой энергии лампочка преобразует в видимое человеческим глазом излучение, другая, большая часть рассеется в виде тепла.
По такому же принципу работают галогенные лампы. Единственное их отличие от обычных ламп накаливания состоит в том, что в инертный газ, наполняющий колбу, добавлены галогены – фтор, хлор, бром или йод, которые частично регенерируют нить накаливания, продлевая тем самым срок службы лампы.
Как работают газоразрядные лампы
Газоразрядные лампы работают намного эффективнее, чем лампы накаливания. Их КПД достигает тридцати, а в некоторых моделях даже сорока процентов, в отличие от максимальных десяти процентов, свойственных лампам накаливания.
К числу газоразрядных ламп относятся всем хорошо известные люминесцентные лампы. Колба люминесцентной лампы выполнена в форме длинной, герметично запаянной стеклянной трубки, заполненной инертным газом и небольшим количеством ртути. В такой лампе светится не нить накаливания, а тонкий слой порошкообразного светящегося вещества – люминофора, нанесенного на внутренние стенки стеклянной трубки. Свечение люминофора происходит в результате непрерывных электрических разрядов, происходящих в ртутных парах, наполняющих колбу.
Столь популярные ныне энергосберегающие лампы тоже относятся к числу газоразрядных люминесцентных ламп, являясь их компактным улучшенным вариантом.
Помимо энергосберегающих ламп к этой большой группе относятся неоновые лампы, в основном используемые в световой рекламе, и натриевые лампы, применяемые для уличного освещения.
Как работают светодиодные лампы
В светодиодных лампах фотоны света излучает кристалл полупроводника, заключенный в пластиковую защитную колбу одновременно служащую рассеивающей линзой. Это самые новые и самые перспективные лампы. Единственный их недостаток на сегодняшний день – довольно высокая цена. О преимуществах светодиодных ламп, и о том как выбрать лампочку написано в статье Как выбрать лампу.
elhow.ru
