Осветительная аппаратура - лампы и лампочки. Какие бывают лампы для освещения: обзор разнообразия типов Чем освещать жилые комнаты

В 2009 году Правительство РФ запретило продажу на территории страны ламп накаливания мощностью более 100 Вт, взяв курс на повышение оборота энергоэффективных источников света. Из обломков копий, сломанных в спорах о преимуществах и недостатках LED и ламп накаливания, можно восстановить Великую Китайскую стену (которая, кстати, задержит поток малонадежных осветительных приборов). Конечному потребителю не слишком интересно, чем отличается светодиод от лампочки, – ему важнее сравнить стоимость и долговечность, приведя к разумному показателю соотношение цена/качество. Посмотрим, на что ориентироваться при выборе.

Определение

Итак, под плафонами и абажурами наших люстр и торшеров прижились три типа ламп: накаливания, люминесцентная и светодиодная.

Это так называемые лампы общего назначения. Специальное предполагает применение тех же технологий в разного рода приборах для индикации или создания светового пучка. Принцип действия остается неизменным, а вот технические характеристики варьируются весьма широко.

Это, к примеру, светодиод, который устанавливается в обычную бытовую технику для индикации процессов:

Светодиод-индикатор

А это – лампа накаливания, используемая в габаритных огнях автомобилей:

Лампа накаливания для габаритных огней

Рассмотрим, как работает такое привычное и простое освещение.

Сравнение

Обычная лампочка накаливания, повсеместное распространение которой ввел указами еще Владимир Ильич, состоит в общем случае из стеклянной колбы, тела накала (преимущественно из вольфрама) и токовводов с предохранителем. При замыкании электрической цепи (включении) ток проходит через тело накала, нагревая его до определенной температуры, и оно начинает излучать видимый свет широкого спектра. Чтобы избежать окисления металла, колбу заполняют инертным газом или создают в ней вакуум.

В основе работы светодиода лежат свойства полупроводникового материала, из которого он изготовлен. Пропуская электрический ток через кристалл, мы получаем оптическое излучение узкого спектра – видимый свет определенного цвета. Для получения белого светодиода используются три кристалла, дающих красное, синее и зеленое свечение, в одном корпусе.

Самое значимое для потребителя отличие светодиода от лампочки накаливания – он всегда будет энергоэффективнее, вне зависимости от назначения и области применения. При переходе на экономичные осветительные приборы показатели не единожды измерялись, результаты публиковались, и теперь известно:

Как видим, экономия энергии значительная, и это самое главное преимущество светодиода.

Кроме того, LED-диоды выделяют мало тепла: их КПД близок к 90 %, и они преобразуют практически всю полученную энергию в световой поток. Лампа накаливания в среднем имеет КПД около 4 %, а остальное уходит в нагрев поверхности. Светодиодные лампы пожаробезопасны – температура их колб не поднимается выше 50 ℃. Альтернатива в 4 раза горячее.

В силу особенностей конструкции светодиоды – вещь довольно прочная, так что сотрясение или удар не влияет на их работу. Нить накала в обычных лампочках рвется при незначительном воздействии. Срок службы в благоприятных условиях определяется в 1000 часов, и все мы помним запасы в глубине шкафа. LED-лампы теоретически способны проработать 50 000 часов, однако производители гарантий на такой срок, конечно, не дают. Кристалл перегореть не может, но зачастую со временем деградирует, из-за чего яркость снижается.

Потребитель, который разобрался, в чем разница между светодиодом и лампочкой, в выборе сомневаться вроде бы не должен. Однако осветительные приборы с более чем столетней историей по-прежнему занимают немалую часть витрин магазинов. Преимущество в глазах многих у них одно, но решающее – цена. Стандартная лампочка с цоколем Е27 стоит около 20 рублей, тогда как светодиодная с тем же световым потоком – от 130. К тому же дешевые модели безымянных производителей часто бывают бракованными, а их технические характеристики – неточными: вместо заявленных 700 Lm вполне можно получить 500 Lm.

Есть и еще один момент: цвет светового потока от лампы накаливания всегда близок к естественному солнечному, а у LED варьируется довольно широко – от теплого к мертвенно-белому. В приборах, использующих множество светодиодов, добиться требуемого оттенка освещения может быть непросто.

Таблица

Светодиод	Лампочка
Световой поток излучает полупроводниковый кристалл при прохождении через него электрического тока	Световой поток излучает тело накаливания при нагреве током до определенных температур
Низкий уровень энергопотребления	Высокий уровень энергопотребления (в среднем в десять раз выше светодиода)
КПД около 90 %	КПД около 4 %
Температура поверхности колбы нагревается до 50 ℃	Температура поверхности колбы может достигать 200 ℃ (пожароопасны)
Длительный срок службы (теоретически до 50 000 часов), но со временем может деградировать кристалл	Короткий срок службы (до 1000 часов)
Устойчивость к ударам и сотрясениям	Хрупкость
Относительно высокая стоимость	Низкая цена
Теплый и холодный оттенки светового потока	Теплый цвет

Современные технологии в освещении значительно расширили, но в тоже время и усложнили выбор лампочек для домашнего применения. Если раньше в 90% квартир кроме обычных лампочек накаливания от 40 до 100Вт мало что встречалось, то сегодня разновидностей и типов ламп освещения великое множество.

Купить в магазине нужный вид лампы для светильника не такая уж и простая задача.
Чего хочется от качественного освещения в первую очередь:

• комфорта для глаз

• экономии электроэнергии

• безвредного использования

Вид цоколя

Перед покупкой лампочки в первую очередь важно определить необходимый тип цоколя. В большинстве бытовых осветительных приборах используется резьбовой цоколь двух видов:

Отличаются он соответственно диаметром. Цифры в обозначении и указывают его размер в миллиметрах. То есть Е-14=14мм, Е-27=27мм. Есть и переходники для светильников с одних ламп на другие.

Если плафоны у люстры маленькие, либо у светильника есть какая-то специфика, то используется штырьковый цоколь.

Он обозначается буквой G и цифрой, которая указывает на расстояние в миллиметрах между штырьками.
Самые распространенные это:

• G5.3 – которые просто вставляются в разъем светильника
• GU10 – сначала вставляются и затем проворачиваются на четверть оборота

В прожекторах используется цоколь R7S. Он может быть как для галогенных, так и для светодиодных ламп.

Мощность лампы подбирается исходя из ограничения осветительного прибора, в который он будет устанавливаться. Информация о виде цоколя и ограничении мощности применяемой лампы можно увидеть:

• на коробке купленного светильника
• на плафоне уже установленного
• или на самой лампочке

Форма колбы

Следующее на что нужно обратить внимание – это форма и размер колбы.

Колба с резьбовым цоколем может иметь:

Грушевидные обозначаются номенклатурой – А55, А60; шариковые – буквой G. Цифры соответствуют диаметру.
Свечи маркируются латинской буквой – С.

Колба со штырьковым цоколем имеет форму:

• маленькой капсулы
• или плоского рефлектора

Нормы освещения

Яркость освещения – индивидуальное понятие. Однако принято считать, что на каждые 10м2 при высоте потолков 2,7м, необходима минимум освещенность в эквиваленте 100Вт.

Измеряется освещенность в люксах. Что это за единица? Простыми словами – когда 1 люмен освещает 1м2 площади помещения, то это и есть 1 люкс.

Для разных помещения нормы отличаются.

Зависит освещенность от многих параметров:

• от расстояния до источника света
• цвета окружающих стен
• отражения светового потока от посторонних предметов

Освещенность очень легко замеряется при помощи привычных смартфонов. Достаточно скачать и установить специальную программу. Например – Люксметр (ссылка)

Правда такие программы и камеры телефонов обычно врут по сравнению с профессиональными приборами люксметрами. Но для бытовых нужд, этого более чем достаточно.

Лампы накаливания и галогенная лампочка

Классическим и самым недорогим по цене решением для освещения квартиры, является всем привычная лампа накаливания, либо ее галогенный вариант. В зависимости от вида цоколя – это самая доступная покупка. Лампы накаливания и галогенные лампочки дают комфортный теплый свет без мерцания и при этом не выделяют никаких вредных веществ.

Однако галогенные лампы не рекомендуется трогать руками за колбу. Поэтому они должны идти упакованными в отдельный пакетик.

Когда горит галогенка, она разогревается до очень высокой температуры. И если вы будете жирными руками касаться ее колбы, то на ней образуется остаточное напряжение. В результате этого, спираль в ней перегорит значительно быстрее, уменьшив тем самым срок ее службы.

Кроме того, они очень чувствительны к скачкам напряжения и часто из-за этого перегорают. Поэтому их ставят вместе с приспособлениями плавного запуска или подключают через диммеры.

Галогенные лампы в большинстве своем производятся для работы от однофазной сети с напряжением 220-230 Вольт. Но существуют и низковольтные на 12 Вольт, которые требуют подключения через трансформатор для соответствующего типа ламп.

Галогенка светит ярче чем обычная, примерно на 30%, а мощность потребляет ту же самую. Это достигается за счет того, что внутри нее содержится смесь инертных газов.

Кроме того, в процессе работы частички элементов вольфрама возвращаются обратно на нить накаливания. В обычной лампе происходит постепенное испарение с течением времени и оседание этих частиц на колбе. Лампочка тускнеет и работает вдвое меньше, чем галогенная.

Цветопередача и световой поток

Достоинством обычных ламп накаливания является хороший индекс цветопередачи. Что это такое?
Грубо говоря это показатель того, сколько в рассеиваемом потоке содержится света близкого к солнечному.

Например когда натриевые и ртутные лампы освещают ночные улицы, не совсем понятно каким цветом машины и одежда у людей. Так как у этих источников плохой индекс цветопередачи – в районе 30 или 40%. Если брать лампу накаливания, то здесь индекс уже более 90%.

Сейчас продажа и производство ламп накаливания мощность свыше 100Вт не разрешены в розничных магазинах. Это делается из соображений сохранности природных ресурсов и экономии электроэнергии.

Некоторые до сих пор ошибочно выбирают лампы ориентируясь по надписям мощности на упаковке. Запомните, что эта цифра говорит не о том, как ярко она светит, а только о том, сколько электроэнергии потребляет из сети.

Основной показатель здесь – световой поток, который измеряется в люменах. Именно на него и нужно обращать внимание при выборе.

Так как многие из нас ранее ориентировались на популярные мощности 40-60-100Вт, производители для современных экономных ламп всегда на упаковке или в каталогах указывают соответствие их мощности к мощности простой лампочки накаливания. Делается это исключительно для удобства вашего выбора.

Люминесцентные — энергосберегающие

Хорошим уровнем экономии энергии обладают люминесцентные лампы. Внутри них находится трубка из которой сделана колба, покрытая порошком люминофором. Это обеспечивает свечение в 5 раз ярче, чем лампы накаливания при той же самой мощности.

Люминесцентные не очень экологичны из-за напыления ртути и люминофора внутри. Поэтому требуют бережной утилизации через определенные организации и контейнеры приема использованных лампочек и батареек.

Также они подвержены эффекту мерцания. Проверить это легко, достаточно посмотреть их свечение на дисплее через камеру смартфона. Именно из-за этой причины не желательно размещать такие лампочки в жилых помещениях где вы постоянно находитесь.

Светодиодные

Светодиодные лампы и светильники разных форм и конструкций широко применяются в различных сферах жизни.

Их преимущества:

• устойчивость к температурным перегрузкам
• незначительное влияние на перепады напряжения
• простота сборки и использования
• высока надежность при механических нагрузках. Минимальный риск, что она разобьется при падении.

Светодиодные лампы в процессе работы очень слабо нагреваются и поэтому имеют пластиковый легкий корпус. Благодаря этому они могут применяться там, где другие устанавливать нельзя. Например, в натяжных потолках.

Экономия электроэнергии у светодиодов более значительная чем у люминисцентных и энергосберегающих. Они потребляют примерно в 8-10 раз меньше, чем лампы накаливания.

Если грубо взять усредненные параметры по мощности и световому потоку, то можно получить такие данные:

Эти результаты примерные и в реалии всегда будут отличаться, так как многое напрямую зависит от уровня напряжения, марки производителя и множества других параметров.

Например в США, в одной пожарной части до сих пор горит обычная лампочка накаливания, которой уже больше 100 лет. Был создан даже специальный сайт, где через web камеру, в режиме онлайн, можно понаблюдать за ней.

Все ждут, когда же она сгорит, чтобы зафиксировать этот исторический момент. Посмотреть можно .

Световой поток

Именно это и является ее особенностью и преимуществом, которое широко используется в открытых светильниках.

Например, если речь идет о хрустальных люстрах, то при использовании в ней обыкновенной светодиодной лампы, из-за ее матовой поверхности хрусталь ”играть” и переливаться не будет. Он блестит и отражает свет только при направленном луче.

В этом случае люстра смотрится не очень богато. Применение в них филаментных, раскрывает все преимущества и всю красоту такого светильника.

Это все основные виды ламп освещения широко применяемые в квартире и жилом доме. Выбирайте необходимый вам вариант согласно вышеприведенных характеристик и рекомендаций, и обустраивайте свое жилище правильно и с комфортом.

Каждый современный дом оснащён лампами. Несмотря на это, разбираются в них единицы.

Знание осветительных приборов помогает правильно выбрать, установить и эксплуатировать их, потому важно знать об освещении больше и понимать, чем различаются лампы для освещения.

Основные характеристики

Чтобы перейти к рассмотрению отдельных видов ламп, нужно познакомиться с их характеристиками. На характеристики смотрят, когда планируют освещение в помещении. От них зависит будет ли оно освещено полностью, какую цветовую температуру будет иметь свет и тому подобное.

Светоотдача и коэффициент цветопередачи

От светоотдачи будет зависеть, сколько люмен выпускает источник света с мощностью 1 Ватт. Например, лампа накаливания со светоотдачей 10 лм/Вт при мощности 10 Вт будет светить в 10 раз хуже, чем галогенная с 100 лм/Вт.

Лампы с большим значением этого коэффициента испускают свет более естественный, чем с низким. Потому свет от первых ламп будет выглядеть ярче и чётче, как от солнца.

Цветовая температура

Она влияет на то, какой оттенок будут иметь предметы, на которые падает свет. Измеряется в градусах Кельвина. Часто используются шкалы от 1800 до 6600. Чем больше значение, тем холоднее кажется предмет. Например, белый предмет при освещении холодным источником света будет выглядеть синеватым, а при освещении «тёплым» - желтоватым.

Не существует оптимальной температуры света. Каждая температура подходит для отдельного случая:

Виды ламп освещения

Перед покупкой лампы необходимо обращать внимание не только на её характеристики, но и на вид, к которому она относится. От этого зависит, будет ли источник света шуметь, испускать вредные вещества, срок её службы и подобные важные особенности.

Такой источник света был изобретён самым первым. Суть его работы заключается в накаливании вольфрамовой нити. Этот вид ламп может использоваться в стационарных и в портативных устройствах. Осветительные приборы этого вида делятся на три группы в зависимости от состава газа: вакуумные, галогенные и вольфрамовые.

Вакуумные лампочки

Принцип работы в том, что вольфрамовая нить, помещённая в вакуумную колбу, накаляется с помощью электричества. Накалённая нить хорошо светится и распространяет свет. В стационарных приборах работает от напряжения 220 В, а в переносных - от 12, 24, 36 В.

Лампы накаливания отличаются друг от друга размером цоколя в зависимости от использования:

• для карманных фонариков - 10 мм;
• для фонариков средней величины - 14 мм;
• стандартный - относится к видам лампочек для дома, 27 мм;
• для наружного освещения - 40 мм.

Найти диаметр лампы можно в маркировке после буквы «Е».

Плюсы:

1. Широкая область применения.
2. Доступность.
3. Простота в использовании.
4. Цена.

Минусы:

1. Маленький КПД.
2. Короткий срок службы (до 1 тыс. часов).
3. Выделение тепла (пластиковые и деревянные конструкции могут воспламениться).

При выборе такой лампы помните, что чем больше мощность, тем меньше прослужит источник света. Поэтому если необходимо осветить большую поверхность или нужен яркий источник света, то этот вариант подойдёт, но прослужит недолго.

Криптоновые

Эти лампы отличаются тем, что в капсулу добавлен инертный газ криптон. Служат в два раза больше, но стоят при этом в четыре раза дороже. Имеют более компактный размер. По остальным характеристикам почти не отличаются от вакуумных.

Галогенные

В этих лампах в колбах находятся пары галогенов. Использование этого газа позволяет увеличить время работы до 2000−4000 часов. Важно отметить, что у них более высокая светоотдача. Учитывая это и их малый размер, лампы можно использовать в гипсокартонных конструкциях (например, в подвесных потолках).

При установке нужно помнить, что световая лампа чувствительна к загрязнению, например, к жиру. Поэтому нельзя допускать его попадание на поверхность осветительного прибора. Из-за этого следует проводить его установку в перчатках.

Если выбор пал на галогеновые источники света, то постарайтесь найти новый тип с инфракрасным покрытием. Оно пропускает видимый свет и отражает тепловое излучение. Такие осветительные приборы потребляют меньше электроэнергии и имеют повышенный срок службы.

Газоразрядные

Принцип работы заключается в том, что электрический разряд проходит через газ, заполняющий трубку. Полость трубки герметично запаяна, и в ней могут содержаться различные вещества, от которых зависит вид ламп:

1. Ртуть (ртутные).
2. Неон (неоновые), ксенон (ксеноновые), аргон (аргоновые) и так далее.
3. Натрий (натриевые).

При выборе этого вида осветительных приборов обращайте внимание на наличие пускорегулирующего механизма, который запускает процесс свечения. Суть в том, что он не всегда встроен и его иногда приходится докупать отдельно.

Ртутные

Такие лампы токсичны и после окончания срока службы должны утилизироваться в специальных пунктах приёма. С 2020 года производство, экспорт и импорт некоторых видов ртутьсодержащей продукции будут запрещены.

Это говорит о том, что использовать ртутные осветительные приборы нужно с осторожностью. Так, дуговая ртутная люминесцентная лампа не должна использоваться в плохо проветриваемых помещениях, где работают или долгое время находятся люди. Им находится применение на промышленных участках с автоматизацией производства и в уличном освещении.

Помимо этого, ртутные лампы долго включаются. В условиях сильного холода время включения может достигать 15 минут. При кратковременном отключении электроэнергии это время придётся выжидать ещё раз.

Люминесцентные

Если вы не знаете, как называются длинные лампы, то это они. Их также называют лампами дневного света. Характеристики указываются в маркировке. Буквы означают оттенок света:

• ЛБ - белый;
• ЛД - дневной;
• ЛЕ - естественный;
• ЛХБ - холодный белый;
• ЛТБ - теплый белый.

Следующая за буквами цифра обозначает степень цветопередачи от 6 до 9. От этого числа будет зависеть, насколько естественно выглядят предметы, на которые падает свет. Дальше идут две цифры, показывающие цветовую температуру элементов освещения. К этому числу нужно добавить два нуля, чтобы получить температуру в Кельвинах.

Установка производится с помощью G-цоколя. Он напоминает розетку, в которую вставляется два штыря баллона. Легко ошибиться при подборе нужной лампы к цоколю, поэтому перед покупкой сверяйте вид крепления.

К положительным качествам таких ламп можно отнести долгий срок службы и естественный свет, похожий на солнечный. Минусы заключаются в том, что во время работы люминесцентные осветительные приборы сильно шумят. Такие приборы менее токсичны, чем ртутные, но их всё равно необходимо утилизировать в специальных пунктах приёма. От количества включений зависит срок службы, поэтому лучше лишний раз обойтись без света, чем ждать долгого включения.

Натриевые

Как видно из названия, их работа основывается на использовании паров натрия. Это приводит к тому, что свет от таких источников освещения кажется желтоватым. По этой причине их используют в местах, где нет необходимости в хорошей цветопередаче. Цветопередача таких ламп варьируется от 39 до 59.

Их можно встретить в уличном освещении, при подсветке мостов, различных строений и так далее. Неочевидным использованием таких ламп является освещение растений зимой. Это возможно благодаря мощности от 50 до 100 Вт.

Стоят такие лампы от 200 рублей, а прослужат около 30 тыс. часов. Именно по этой причине их используют для освещения улиц, несмотря на низкую светопередачу.

Ксеноновые

В отличие от предыдущего варианта имеют высокую цветопередачу. Помимо этого, есть возможность гибкой настройки яркости. Это делает их незаменимыми источниками света в проекторах, фотовспышках, автомобильных фарах и подобных осветительных приборов.

Ксеноновые лампы изготавливаются для определённой цели. В зависимости от этого стоимость может составлять несколько сотен или несколько тысяч рублей. От цены зависит световая температура, которая варьируется от 3 000 до 12 000 К, и срок службы, который может достигать 3 тыс. часов.

Светодиодные лампы (LED)

Дорогие лампы, которые полностью оправдывают свою стоимость. Они требуют мало электроэнергии и служат от 30 000 до 50 000 часов. Оптимально использовать для освещения улиц и в помещениях, где часто бывают люди, например, в подъездах с датчиками движения.

Они не испускают вредных веществ, имеют маленькие габариты, почти не нагреваются и устойчивы к механическому воздействию. Это делает их оптимальным выбором для любого случая.

К минусам помимо стоимости можно отнести то, что свет, который от них исходит, узконаправлен, а через значительных срок службы светодиоды выгорают, что приводит к значительному снижению яркости.

Если выбирать источник освещения, не ознакомившись с их характеристиками, можно потратить большую сумму и не получить желаемого результата. А если серьёзно подойти к выбору, можно не только сэкономить, но и полностью удовлетворить свои потребности.

Свет – основа жизни. Потому что благодаря ему существует фотосинтез – базовый процесс появления органики. В жизни людей свет также очень важен. Но день сменяется ночью. И чтобы эффективно преодолеть эту закономерность, была изобретена электрическая лампа. Со временем различные виды электрических ламп прочно вошли в нашу жизнь.

Первые электрические лампочки

Первые лампы освещения появились в конце девятнадцатого века. Для получения света было использовано сопротивление металла. Эти лампы накаливания, название которых связано с принципом работы, функционируют следующим образом.

В них электрический ток нагревает металл до высокой температуры. По мере увеличения температуры металл сначала приобретает темно-красный цвет, но при ее дальнейшем росте он желтеет, а затем белеет. При этом видимого света становится все больше и больше. Для получения максимально высокой температуры и наибольшего количества света лампы накаливания снабжены колбой, из которой откачан воздух.

Для применения в лампочке наиболее эффективной формой металлического проводника является спираль. Она позволяет уменьшить место, занимаемое проводником. Но чтобы достичь наиболее высокой температуры, необходимы особые свойства металла. Он должен быть максимально тугоплавким. По этой причине спирали ламп накаливания изготавливаются из вольфрама.

Несмотря на то, что уже прошло более ста лет с появления первой электрической лампочки и появились новые разновидности ламп, принцип получения света путем простого нагрева вольфрамовой спирали до сих пор востребован.

Современные лампы, работающие по принципу накаливания спирали, весьма разнообразны по своим размерам и мощности. Их главное преимущество – минимальная себестоимость, основанная на простом устройстве. При включении этих лампочек сразу же достигается максимальная освещенность пространства. Они могут работать в широком диапазоне температур. По этим причинам лампочки накаливания – основные осветительные приборы в системах аварийного освещения. Несмотря на разнообразные формы и размеры, все они устроены одинаково.

Принцип излучения света раскаленной вольфрамовой спиралью усовершенствовался, воплотившись в галогенных лампочках. Если обычная лампочка имеет ограниченный ресурс из-за испарения вольфрама, в галогенных лампочках этот недостаток устранен благодаря использованию галогенных соединений-восстановителей. Они позволили увеличить температуру спирали и, соответственно, яркость лампочки. При этом ресурс ее также вырос.

Но нагрев и связанное с этим тепло, в большом количестве излучаемое раскаленной спиралью, также увеличились. Чтобы получить больший световой поток от лампочки при меньшей температуре и расходе электрической энергии, надо изменить принцип создания света.

Люминесцентные лампы

Свет в виде люминесценции был открыт в конце девятнадцатого века. Тогда обнаружили, что слабый электрический ток в разреженном газе с давлением менее 100 Па вызывает его свечение. Это явление назвали тлеющим разрядом.

Причем состав света для каждого газа получается разный. У паров ртути наблюдалось совсем незначительное свечение. Такой эффект происходит потому, что наибольшую силу излучение имеет в ультрафиолетовом спектре. Энергия его велика и заметно воздействует на различные вещества. Некоторые из них от воздействия ультрафиолета излучают видимый свет. Эти вещества называются люминофорами.

Стало возможным создать новые виды осветительных ламп – люминесцентные лампочки. Их производство началось в 1938 году и существует до нашего времени. Обычные люминесцентные лампы имеют вид длинных стеклянных трубок белого цвета. Они стали частью дизайна потолков многих офисов и промышленных помещений.

Трубчатая колба изнутри покрыта белым порошком люминофора. Чтобы люминесцентная лампочка нормально функционировала, необходимо ограничить ток через нее. С этой целью используется так называемый балласт в виде дросселя или инверторный.

Современные типы ламп чаще снабжаются инверторными балластами. Они существенно улучшают основные характеристики ламп. Вместе с мощными высоковольтными транзисторами появились новые типы ламп освещения – энергосберегающие лампочки. В них трубчатая колба изогнута в компактную конструкцию, уменьшающую максимальные размеры до минимума. Для ознакомления с тем, какие бывают энергосберегающие лампочки на рынке, предложено изображение ниже.

Газоразрядные лампы

Яркость и потребляемая мощность – две важнейшие характеристики ламп освещения. Они определяют поиск технических решений, чтобы создать новые виды ламп освещения с лучшими параметрами. Принцип создания света в люминесцентной лампе требует большой поверхности люминофора для увеличения светового потока. Он достаточен для использования в бытовых и офисных помещениях. Но как мощный компактный источник света не пригоден. По этой причине была изобретена газоразрядная лампа высокого давления.

В ней тлеющий разряд возникает лишь сразу после включения. Затем давление внутри колбы возрастает одновременно с увеличением силы тока в лампе. Возникающая в газе дуга является источником мощного излучения. Это излучение используется по-разному в зависимости от состава газа. Разряд в парах ртути при высоком давлении порядка 100 кПа дает много как видимого света, так и ультрафиолетового излучения.

Но видимый свет имеет оттенок синего цвета. Люди и предметы при таком освещении неприятно выглядят. Для коррекции цветопередачи источник света – горелка из кварцевого стекла – окружается колбой с покрытием люминофором. Получается лампа, которая называется ДРЛ – дуговая ртутная люминесцентная. Эти лампы широко применялись для уличного освещения.

Но колба с люминофором увеличивает себестоимость источника света. Преобразование ультрафиолета в видимый свет с применением люминофора имеет тенденции к ухудшению со временем. От осыпавшегося люминофора мутнеет кварцевое стекло. Цветопередача даже с люминофором оставляет желать лучшего. В силу перечисленных причин ДРЛ были вытеснены в уличном освещении натриевыми лампами. Они устроены функционально точно так же. Но вместо паров ртути используются пары натрия.

Колба прозрачна, а горелка изготовлена из специальных материалов, более тугоплавких, чем кварцевое стекло. Свет охватывает желтые цвета спектра, которые лучше всего воспринимает человеческое зрение. Поэтому натриевые лампы выглядят ярче, чем ДРЛ такой же мощности.

Их широко применяют как наиболее современные и выносливые источники света не только для уличного освещения, но и в сельском хозяйстве для теплиц и помещений птицеводческого и животноводческого комплексов. Но главным ограничителем применения натриевых ламп является их неправильная цветопередача из-за узкого спектра излучения.

Среди газоразрядных ламп наиболее правильная цветопередача у ртутных ламп сверхвысокого давления и ксеноновых ламп. Лампа ДРШ – дуговая ртутная шаровая – это горелка специальной формы из кварцевого стекла. Форма в виде шара придает колбе наибольшую прочность. Это необходимо из-за давления внутри колбы, которое может быть больше 1 МПа. Из-за большого давления и температуры пары ртути излучают более широкий спектр. Но при этом лампа взрывоопасна, а в ее спектре много ультрафиолета.

Существенным недостатком ДРЛ, ДРШ и натриевых ламп высокого давления является использование металла для получения паров. По этой причине лампы долго запускаются, а после погасания не могут сразу зажечься из-за большого давления в колбе. Чтобы лампу зажечь, необходим балласт специальной конструкции.

Из газоразрядных ламп, получивших распространение в связи с развитием полупроводниковых приборов, выделяются ксеноновые лампы как источники, наиболее близкие к естественному свету. Они применяются в фотовспышках, автомобильных фарах, проекторах кинотеатров и мощных осветителях. Среди них также есть модели высокого и сверхвысокого давления. Это самые мощные современные источники качественного света.

Настоящая революция на рынке светотехники произошла после появления синих и ультрафиолетовых светодиодов. Стало возможным использовать светодиодное освещение и изготавливать лампочки для этих целей. На сегодняшний день они являются наиболее эффективными источниками света для бытовых светильников. Их конструкция основана на использовании отдельных светящихся кристаллов. Причем сам кристалл излучает синий спектр, в том числе ультрафиолет. А видимый белый свет с тем или иным оттенком создает люминофор. Точно так же, как и в люминесцентной лампе.

Светодиодные лампочки

Светодиод всегда излучает свет в одну сторону. Эта особенность определяется его расположением на подложке. Направленность света в светодиодных лампочках зависит от геометрии расположения излучателей света. С учетом этого надо выбирать лампочку для светильника или люстры. Более новыми конструктивными разновидностями являются филаментные лампочки. Они имитируют лампочки накаливания и создают свет, наиболее равномерно направленный во все стороны.

В них применены микросхемы в виде нитей. Нить на самом деле – это узкая сапфировая лента-подложка. На ней сформированы кристаллы и резисторы по аналогии со светодиодной лентой. Эти лампочки идеально подходят для различных светильников с дизайном, адаптированным под лампочки накаливания. Питает светодиодную лампочку электронный балласт, аналогичный тому, который применен в энергосберегающей лампочке.

Чтобы сравнить разные виды лампочек по основным характеристикам, далее приведены таблица и иллюстрация. Они наглядно показывают преимущества светодиодных ламп. Несмотря на более высокую цену, эти источники света окупаются сполна.

Таблица основных характеристик различных видов ламп

Фактрум публикует статью, в которой подробно рассматриваются все важнейшие вопросы, связанные со светодиодными лампами.

Источник фотографий: Geektimes.ru

1. Зачем покупать светодиодные лампы?

Обычные лампочки отлично светят, но очень энергонеэффективны - 95% энергии у них превращается в тепло. Забавный факт: после запрета продажи лампочек, мощнее 100 Вт, производители, как ни в чём не бывало, продолжают их производить, но называют не лампочками, а «теплоизлучателями» и по сути они правы.

Современные светодиодные лампы потребляют в 8–10 раз меньше энергии, чем лампы накаливания при том же световом потоке, а значит при освещении светодиодными лампами за освещение можно будет платить в 8–10 раз меньше.

Я сделал расчёт стоимости освещения двухкомнатной квартиры обычными и светодиодными лампами.

Конечно, расчёт очень приблизительный. Тем не менее 3–5 тысяч рублей в год - вполне реальная экономия для средней квартиры. Обратите внимание на время горения ламп. Производители обещают 1000 часов работы лампы накаливания (в реальности часто лампочки перегорают гораздо раньше), но даже если лампы проработают свои 1000 часов, их придётся поменять в коридоре и комнате дважды за год, а в кухне и спальне один раз. При средней стоимости лампы 30 рублей на это уйдёт ещё 690 рублей.

Светодиодные лампы не придётся менять каждые полгода. Производители обещают 25–50 тысяч часов работы. Это более 11–22 лет при ежедневном использовании по 6 часов.

Комплект светодиодных ламп для этой усреднённой квартиры обойдётся в 4380 рублей (7 ламп E27 6Вт по 280 руб, 11 свечек 4Вт по 220 руб) и окупятся они менее, чем за год.

Хорошие светодиодные лампы дают такой же комфортный свет, как лампы накаливания и вы не сможете отличить их свет от света ламп накаливания.

60-ваттная лампа накаливания при понижении напряжения в сети до 207 В начинает светить, как 40-ваттная, а если напряжение упадёт до 180 вольт (что часто бывает в сельской местности) 60-ваттная лампа «превращается» в 25-ваттную. Светодиодная лампа при любых напряжениях светит с одинаковой яркостью и не боится скачков.

В отличие от ламп накаливания, светодиодные лампы имеют небольшой нагрев. Лампы не греют помещение, когда в нём и так жарко. Ребёнок не обожжётся о лампочку в настольной лампе.

А ещё светодиодные лампочки дают свободу и комфорт. Больше не надо беспокоиться об экономии электричества: когда лампочка потребляет 6 Вт, а не 60, её можно просто не выключать. Раньше я всегда выключал свет в коридоре, теперь он горит всегда, когда я дома. Так удобней.

И ещё один, последний аргумент в пользу покупки светодиодных ламп. Не относитесь к ним, как к расходному материалу. Вы покупаете их надолго. Относитесь к ним так же, как к люстре или светильнику, в которые вы их установите, ведь скорее всего когда-нибудь вы замените их вместе, потому, что светодиодные лампы так и не перегорят.

2. Светодиодные и энергосберегающие лампы это одно и то же? И если нет, какие лучше?

Светодиодные лампы гораздо лучше КЛЛ по нескольким причинам:

• cветодиодная лампа не содержит опасных веществ, а в колбе любой КЛЛ содержится ртуть;
• cветодиодная лампа потребляет меньше энергии при том же световом потоке;
• cветодиодная лампа мгновенно зажигается на полную яркость, а КЛЛ плавно набирает яркость от 20% до 100% за минуту при комнатной температуре и гораздо медленнее при низких температурах;
• У КЛЛ плохой спектр, состоящий из пиков нескольких цветов. Спектр светодиодной лампы гораздо ближе к естественному освещению и свету лампы накаливания.

3. Что там светится?

В 1923 году советский физик Олег Лосев обнаружил электролюминесценцию полупроводникового перехода. Первые светодиоды, использующие этот принцип, так и называли - «Losev Light» (свет Лосева). Первым появился красный светодиод, затем в начале 70-х годов появились жёлтые и зеленые светодиоды. Cиний светодиод был создан в 1971 Яковом Панчечниковым, но он был чрезвычайно дорог. В 1990 году японец Суджи Накамура создал дешёвый и яркий синий светодиод.

Ещё 20 лет назад считалось, что белый светодиод создать невозможно, однако, после появления синего светодиода стало возможным делать белые источники света с тремя кристаллами (RGB).

В 1996 году появились первые белые люминофорные светодиоды. В них свет ультрафиолетового или синего светодиода преобразуется в белый с помощью люминофора.

К 2005 году световая эффективность таких светодиодов достигла значения 100 лм/Вт и более. Это позволило начать использовать люминофорные светодиоды для освещения, ведь светодиод является одним из самых экономичных источников света.

4. Какие бывают светодиодные лампы?

Светодиодные лампы выпускаются в различных корпусах с разными типами цоколей. Это и обычные «груши», «свечки» и «шарики» с цоколями E27 и E14, и «зеркальные» лампы R39, R50, R63 и софиты с цоколями GU10 и GU5.3, капсульные лампы с цоколями G4 и G9, лампы для потолков с цоколем GX53.

В светодиодных лампах используются различные типы светодиодов. В первых светодиодных лампах использовались обычные светодиоды в пластиковом корпусе.

Сейчас мощные светодиоды в корпусах используются только в некоторых лампах.

В большинстве современных ламп используются бескорпусные светодиоды и светодиодные сборки.

В последнее время всё чаще используются светодиодные излучатели COB (chip on board). В них множество светодиодов покрыты единым люминофором.

Разновидность COB - светодиодные нити (led filament). В них множество светодиодов размещено на стеклянной полоске, покрытой люминофором.

В самом последнем поколении ламп Crystal Ceramic MCOB излучатели располагаются на круглых пластинах из прозрачной керамики.

Светодиодные лампы выпускаются с разной цветовой температурой света: 2700К - жёлтый свет, как у ламп накаливания, 3000К - чуть боле белый комфортный свет, 4000К - белый свет, 6500К - холодный белый свет. На мой взгляд для дома больше подходят лампы с цветовой температурой 2700-3000К.

5. Всегда ли светодиодную лампу можно просто вкрутить вместо обычной?

Нет, не всегда. Есть две проблемы, с которыми можно столкнуться:

• Работа с выключателем, имеющим индикатор. Большое количество светодиодные ламп не могут работать с выключателями, имеющими индикатор. Они вспыхивают или слабо горят, когда выключатель выключен. Это происходит из-за того, что слабый ток постоянно течёт через лампу. Выхода из этой ситуации два: или использовать лампы, корректно работающие с такими выключателями или отключать индикатор внутри выключателя.
• Диммирование. Большинство светодиодных ламп не может работать с регуляторами яркости (диммерами), но существуют специальные диммируемые светодиодные лампы (как правило они гораздо дороже обычных). В отличие от ламп накаливания, при снижении яркости светодиодная лампа не меняет цвет освещения (у обычной лампы он желтеет). Многие диммируемые светодиодные лампы диммируются не до нуля, а лишь до 15–20% полной яркости.

6. Все ли светодиодные лампы хорошие и если нет, чем хорошие отличаются от плохих?

В обычных лампах накаливания всё просто: колба и вольфрамовая нить. Светодиодная лампа устроена гораздо сложнее и её качество зависит от качества светодиодов, люминофора и электроники.

Есть три важных параметра, влияющих на качество света, которое даёт лампа:

• Пульсация света. Многие некачественные лампы имеют высокий уровень пульсации (мерцания) света. Такой свет визуально некомфортен и человек от него быстро устаёт. При переводе взгляда с одного предмета на другой виден стробоскопический эффект (видно как бы несколько предметов вместо одного). Человеческий глаз воспринимает пульсацию более 40%. Есть два способа проверить наличие пульсации света - карандашный тест (берём обычный длинный карандаш за кончик и начинаем быстро-быстро двигать им по полукругу туда и обратно. Если отдельных контуров карандаша не видно, - мерцания нет, если же видно «несколько карандашей» - свет мерцает) и проверка с помощью камеры смартфона (если посмотреть на свет через камеру смартфона, как правило при мерцании света по экрану будут идти полосы, причём чем они ярче, тем мерцание сильней). Лампы с видимой пульсацией нельзя использовать в жилых помещениях.
• Индекс цветопередачи (CRI). Спектр света светодиодной лампы отличается от спектра солнечного света и света обычной лампы накаливания. Хоть свет и выглядит белым, некоторых цветовых компонентов в нём больше, а некоторых меньше. CRI показывает, насколько равномерен уровень разных цветовых компонентов в свете. При низком CRI света хуже видны оттенки. Такой свет визуально неприятен, причём понять, что в нём не так, очень сложно. У ламп накаливания и солнца CRI=100, у обычных светодиодных ламп он больше 80, у очень хороших больше 90. Лампы с CRI ниже 80 в жилых помещениях лучше не использовать.
• Угол освещения. Светодиодные лампы типа «груша» бывают двух видов. У первых защитный колпак имеет форму полусферы, имеющей такой же диаметр, как и корпус. Такие лампы совсем не светят назад и если в люстре они светят вниз, потолок будет оставаться тёмным, что может быть визуально некрасиво. У второго вида ламп прозрачный колпак имеет диаметр больше корпуса и лампа немного светит и назад. Лампы на светодиодных нитях или прозрачных дисках имеют такой же большой угол освещения, как обычные лампы накаливания. Галогенные софиты дают узкий луч света с углом освещения около 30 градусов, а большинство светодиодных софитов светят рассеянным светом с углом около 100 градусов. Такие лампочки в подвесном потолке «слепят» из-за слишком широкого угла. Только некоторые светодиодные софиты имеют линзы и такой же узкий угол освещения, как у галогенных ламп.

И ещё три проблемы, с которыми можно часто столкнуться у светодиодных ламп:

• Несоответствие светового потока и эквивалента заявленным значениям. К сожалению, часто на упаковке светодиодных ламп пишут завышенные значения светового потока и эквивалента. Можно встретить лампы, на которых указан световой поток 600 Лм и то, что лампа заменяет 60-ваттную ламу накаливания, а по факту она светит только, как 40-ваттная лампа.
• Несоответствие цветовой температуры заявленной. Очень часто встречаются лампы, цветовая температура света которых отличается от того, что обещает производитель. Вместо 2700К можно встретить 3100К, а вместо 6000К даже 7200K.
• Преждевременный выход ламп из строя. Производители указывают срок службы светодиодных ламп от 15000 до 50000 часов, по факту же лампы иногда ломаются через несколько месяцев работы.

7. Как выбрать качественные светодиодные лампы?

На Российском рынке представлены лампы нескольких десятков брендов. Большинство из них - российские бренды, изготавливающие лампы в Китае на заказ. Многие думают, что раз лампы китайские, лучше и дешевле их покупать в китайских интернет-магазинах, но это большая ошибка. К сожалению, подавляющее большинство ламп из китайских магазинов очень плохого качества. Мощность и световой поток у них гораздо ниже обещанных, индекс цветопередачи (CRI) низкий, у многих ламп присутствует пульсация, порой доходящая до 100%, цветовая температура не нормируется (китайцы часто пишут «тёплый белый свет 2700-3500К» и что будет по факту никто не знает), никакой гарантии на такие лампы нет и при выходе из строя поменять их не получится. Я протестировал несколько десятков ламп из китайских интернет магазинов и хорошая среди них была всего одна, при этом стоила она дороже, чем аналогичные лампы в России.

Мне известны только четыре бренда, которые не завышают световой поток и эквивалент на упаковке. Это Ikea, Osram, Philips и Diall, поэтому при покупке ламп всех остальных брендов лучше берите лампы «с запасом». Если Вам нужно заменить 40-ваттную лампочку, лучше берите ту, на которой написано «эквивалент лампы накаливания 60 Вт».

Если при покупке есть возможность включить лампу, убедитесь, что она не мерцает с помощью карандашного теста или смартфона. Лампы с недопустимой пульсацией попадаются даже у таких брендов, как Osram.

Если мерцание обнаружилось уже дома, смело возвращайте лампу - по российским законам, светодиодные лампы можно возвращать в магазин в течение 14 дней со дня покупки.

Обращайте внимание на сроки гарантии (гарантия на лампы бывает от года до пяти лет) и сохраняйте чеки. Лампы должны обменивать в местах их приобретения.