Tpo-gefest.ru

ТПО Гефест
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Лампа накаливания. Электрические нагревательные приборы

Лампа накаливания. Электрические нагревательные приборы

Этот закон опре­де­ля­ет ко­ли­че­ство теп­ло­ты, вы­де­ля­ю­ще­е­ся в про­вод­ни­ке, по ко­то­ро­му про­те­ка­ет элек­три­че­ский ток.

Если по про­вод­ни­ку до­ста­точ­но долго про­те­ка­ет элек­три­че­ский ток, то про­вод­ник на­гре­ва­ет­ся. На­грев про­вод­ни­ка мы можем опре­де­лить по из­ме­не­нию тем­пе­ра­ту­ры. В раз­ных про­вод­ни­ках, в за­ви­си­мо­сти от элек­три­че­ско­го со­про­тив­ле­ния, на­грев будет раз­ный.

2. Принцип работы лампы накаливания

Пер­вое, самое из­вест­ное при­ме­не­ние теп­ло­во­го дей­ствия, – это све­че­ние лампы, на­грев про­вод­ни­ка до бе­ло­го ка­ле­ния.

Ши­ро­ко рас­про­стра­нен­ные на се­го­дняш­ний день лампы на­ка­ли­ва­ния устро­е­ны до­ста­точ­но про­сто (рис. 1).

Лампа на­ка­ли­ва­ния

Рис. 1. Лампа на­ка­ли­ва­ния

Глав­ная часть лампы – это нить на­ка­ли­ва­ния, ко­то­рая вы­пол­ня­ет­ся из воль­фра­ма (или из спла­ва, в ко­то­рый вхо­дит воль­фрам). Воль­фрам ис­поль­зу­ют по­то­му, что это очень ту­го­плав­кий ма­те­ри­ал, тем­пе­ра­ту­ра плав­ле­ния воль­фра­ма со­став­ля­ет более 3000 0 С. Воль­фра­мо­вая нить, на­гре­ва­ясь, ярко све­тит­ся и со­зда­ет ин­тен­сив­ное све­то­вое из­лу­че­ние.

Кроме нити на­ка­ли­ва­ния в лампе су­ще­ству­ют под­во­дя­щие кон­так­ты.

Воль­фра­мо­вая нить, если ее на­гре­вать в воз­ду­хе, до­ста­точ­но быст­ро пе­ре­го­рит. Это про­ис­хо­дит по­то­му, что при на­гре­ва­нии она окис­ля­ет­ся и раз­ру­ша­ет­ся. По­это­му в лампе на­ка­ли­ва­ния воль­фра­мо­вую нить по­ме­ща­ют внутрь стек­лян­ной колбы, из ко­то­рой уда­ля­ют воз­дух. Концы воль­фра­мо­вой нити под­клю­ча­ют к кон­так­там. Два кон­так­та под­клю­ча­ют­ся к двум важ­ным точ­кам лампы – один кон­такт при­со­еди­ня­ет­ся к спи­ра­ли, ко­то­рая вво­ра­чи­ва­ет­ся в па­трон, вто­рой кон­такт под­со­еди­ня­ет­ся к од­но­му из кон­так­тов в ниж­ней части цо­ко­ля. Так обес­пе­чи­ва­ет­ся про­те­ка­ние элек­три­че­ско­го тока.

При про­те­ка­нии элек­три­че­ско­го тока нить лампы на­ка­ли­ва­ния может на­гре­вать­ся до , что обес­пе­чи­ва­ет до­ста­точ­но яркое све­че­ние.

Есть раз­лич­ные лампы: одни горят ярко, дают много света, дру­гие – до­ста­точ­но туск­ло. Это за­ви­сит от того, какая ис­поль­зу­ет­ся спи­раль. Если спи­раль будет более тон­кая, лампа будет го­реть ярче. Если спи­раль толще, со­от­вет­ствен­но, со­про­тив­ле­ние у нее дру­гое, го­реть эта лампа будет туск­лее.

3. КПД различных ламп

В ре­зуль­та­те ис­сле­до­ва­ния ламп на­ка­ли­ва­ния вы­яс­ни­лось, что ко­эф­фи­ци­ент по­лез­но­го дей­ствия у таких ламп очень невы­сок.

Ко­эф­фи­ци­ент по­лез­но­го дей­ствия ламп на­ка­ли­ва­ния со­став­ля­ет 4 %. У ламп днев­но­го света ко­эф­фи­ци­ент по­лез­но­го дей­ствия со­став­ля­ет 15 %, а у ламп на­руж­но­го осве­ще­ния ко­эф­фи­ци­ент по­лез­но­го дей­ствия – 25 %.

4. Другие нагревательные приборы

Кроме ламп на­ка­ли­ва­ния су­ще­ству­ют и дру­гие на­гре­ва­тель­ные при­бо­ры. Это раз­лич­ные обо­гре­ва­те­ли, ков­ры-обо­гре­ва­те­ли, элек­три­че­ские плиты. На на­гре­ва­нии, то есть на за­коне Джо­у­ля-Лен­ца, ос­но­ва­ны такие при­бо­ры, как ки­пя­тиль­ни­ки, утюги, фены и т. д.

Во все этих при­бо­рах ис­поль­зу­ет­ся один и тот же прин­цип: на­гре­ва­ние про­вод­ни­ка при про­те­ка­нии элек­три­че­ско­го тока. Во всех на­гре­ва­тель­ных при­бо­рах ис­поль­зу­ет­ся на­гре­ва­тель­ный эле­мент, ко­то­рый пред­став­лен либо в виде ленты, либо до­ста­точ­но мощ­но­го про­во­да (рис. 2).

Раз­лич­ные на­гре­ва­тель­ные эле­мен­ты

Рис. 2. Раз­лич­ные на­гре­ва­тель­ные эле­мен­ты

Элек­три­че­ские при­бо­ры ис­поль­зу­ют на­гре­ва­тель­ные эле­мен­ты раз­ной формы и кон­фи­гу­ра­ции. В утю­гах это может быть один на­гре­ва­тель­ный эле­мент, а в элек­три­че­ской плите – дру­гой. Во всех на­гре­ва­тель­ных при­бо­рах пре­сле­ду­ет­ся цель со­зда­ния удоб­но­го и боль­шо­го ко­ли­че­ства теп­ло­ты, ко­то­рое можно ис­поль­зо­вать.

5. Постоянная температура нагревания электрических приборов

По­че­му во всех на­гре­ва­тель­ных при­бо­рах тем­пе­ра­ту­ра на­гре­ва­ния оста­ет­ся по­сто­ян­ной?

На­гре­ва­ние про­вод­ни­ка свя­за­но с элек­три­че­ским со­про­тив­ле­ни­ем. А элек­три­че­ское со­про­тив­ле­ние про­вод­ни­ка за­ви­сит от тем­пе­ра­ту­ры. Чем тем­пе­ра­ту­ра про­вод­ни­ка ниже, тем со­про­тив­ле­ние про­вод­ни­ка мень­ше. Если про­вод­ник на­гре­ва­ет­ся, его со­про­тив­ле­ние уве­ли­чи­ва­ет­ся. Из­ме­не­ние элек­три­че­ско­го со­про­тив­ле­ния при на­гре­ва­нии при­во­дит к тому, что все время под­дер­жи­ва­ет­ся одна и та же мощ­ность, ко­то­рая вы­де­ля­ет­ся при на­гре­ва­нии в про­вод­ни­ке.

На се­го­дняш­ний день на­гре­ва­тель­ные эле­мен­ты при­об­ре­та­ют осо­бое зна­че­ние. В бли­жай­шее время можно ожи­дать по­яв­ле­ния обо­гре­ва­е­мых тро­туа­ров, отап­ли­ва­е­мых улиц, а не толь­ко ис­поль­зо­ва­ние на­гре­ва­тель­ных при­бо­ров в по­ме­ще­ни­ях.

6. Завершение

Вывод

Вы узна­ли о прак­ти­че­ском при­ме­не­нии за­ко­на Джо­у­ля – Ленца. По­зна­ко­ми­лись с прин­ци­пом ра­бо­ты лампы на­ка­ли­ва­ния, а также дру­гих элек­три­че­ских на­гре­ва­тель­ных при­бо­ров.

Из чего состоит вольфрамовая лампочка?

Конструкция лампы накаливания с вольфрамовой нитью очень проста. Она состоит из:

  • колбы, т. е. самой стеклянной сферы, либо вакуумированной, либо наполненной газом;
  • тела накала (нить накаливания) – спирали из сплава вольфрама;
  • двух электродов, по которым на спираль подается напряжение;
  • крючков – держателей вольфрамовой нити, выполненных из молибдена;
  • ножки лампочки;
  • внешнего звена токоввода, служащего предохранителем;
  • корпуса цоколя;
  • стеклянного изолятора цоколя;
  • контакта донышка цоколя.

Принцип работы лампы накаливания также несложен. Свет вырабатывается по причине того, что вольфрамовая нить нагревается от подаваемого на нее напряжения. Подобное свечение, хоть и в более малых объемах, можно увидеть при работе электрической плитки с открытым нагревательным элементом из нихрома. Свет от спирали выделяется очень слабый, но на этом примере становится ясно, как работает лампа накаливания.

Кроме привычной формы, эти световые приборы могут быть и декоративными, в виде свечи, капли, цилиндра или шара. Так как свет от вольфрама всегда одного цвета, производители выпускают такие осветительные приборы с различными, иногда окрашенными стеклами.

Интересны в работе лампочки с нитями накаливания с зеркальным покрытием. Принцип действия лампы накаливания можно сравнить с точечными светильниками, так как освещают они направленно определенную площадь.

Читайте так же:
Включение трех лампочек одним выключателем схема

Разновидности форм ламп накаливания

Разновидности форм ламп накаливания

Достоинства

Конечно, основные преимущества ламп накаливания – это минимальная сложность при их изготовлении. Отсюда, естественно, и низкая цена, ведь на сегодняшний день более простого электрического прибора и представить нельзя. Та же история и с включением такого элемента в сеть. Для этого не нужно устанавливать какое-то дополнительное оборудование, достаточно простейшего патрона.

В некоторых случаях даже при его отсутствии люди подключают лампы накаливания, на скорую руку соорудив патрон из дерева, пластика, либо вовсе соединяя лампу с проводом при помощи изоляционной ленты. Конечно, такие подключения в форс-мажорных обстоятельствах имеют право на существование, но они небезопасны в смысле пожарной и электрозащиты (необходимо следить, чтобы основание не нагрелось).

Также лампочки с нитью накаливания больших мощностей (150 Вт) очень широко применяются в освещении теплиц. Ведь помимо того, что они дают свет, в результате накаливания вольфрамовой нити лампы сильно нагреваются. К тому же освещение от них наиболее близко к солнечному свету, современная лампочка на светодиодах или люминесцентная энергосберегающая этим похвастаться не могут. По этой же причине лампа накаливания имеет преимущество и в вопросе влияния на зрение человека.

Недостатки

Вольфрамовая нить

Вольфрамовая нить

К недостаткам ламп накаливания можно отнести недолговечность работы таких приборов, это напрямую зависит от такого параметра, как напряжение в сети. Если повысить ток, то спираль начнет быстрее изнашиваться, что и приведет к перегоранию в самом тонком месте. Ну а если же понизить напряжение, то освещение станет намного слабее, хотя, конечно, это увеличит срок службы лампы.

К основным недостаткам ламп накаливания можно также отнести и негативное действие на нить накала резких скачков напряжения. Но от этого недостатка можно избавиться путем установки вводного стабилизатора. Конечно, остается вопрос с включением освещения. Ведь в момент подачи напряжения нить накала холодная, а значит, сопротивление ее ниже. Решается эта проблема установкой простейшего поворотного диммера. Тогда с поворотом рукоятки нить будет накаливаться плавнее, (т. е. будет отсутствовать краткая резкая подача напряжения), а значит и прослужит она много дольше.

Но все же главным минусом этих приборов, конечно же, можно считать их низкий КПД, а именно то, что работающая лампа расходует подавляющую части энергии на тепло, в результате чего начинает сильно нагреваться. Эти потери составляют до 95%, но такой уж алгоритм работы вольфрамовых лампочек. Так что при приобретении этого светового прибора следует учитывать все преимущества и недостатки лампы накаливания.

Устройство лампы накаливания

Устройство лампы накаливания — рассмотрим на примере обычной цокольной. Основным элементом служить нить. Она может быть изготовлена из тугоплавкого вольфрама, рения или осмия.

Последний используется редко, поскольку температура плавления у него примерно на 400 °C ниже, чем у предыдущих двух. Сама проволока скручивается в нить малого радиуса, а затем уже эта спираль скручивается в более крупную. Делается это для уменьшения длины нити. Крепится она с помощью двух токовводов и поддерживается крючками из молибдена.

Токовводы выходят наружу и крепятся один к донышку цоколя, другой к корпусу цоколя. Обычно в разрыв токоввода, идущего в ножке, впаивается предохранитель из ферроникелевого сплава. Он служит для предотвращения возникновения электрической дуги в момент разрыва нити накаливания.

устройство лампы накаливания

Поскольку дуга имеет высокую температуру, она может раскалить частицы тела накала до такой степени, что металл прожигает стекло и капает вниз, что может привести к пожару. Однако в последнее время из-за малой эффективности предохранители не стали устанавливать.

Чтобы предотвратить окисление тела накала и защитить спираль от механического воздействия, используют колбу. В зависимости от назначения для колб могут использовать следующее стекло:

  • натриево-кальциевое силикатное;
  • боросиликатное;
  • известковое;
  • свинцовое.

Боросиликатное легче переносит высокие температуры. Для ламп с вольфрамовым телом саму колбу делают из известкового стекла, а изолятор из свинцового.

На открытом воздухе тело накала быстро окисляется, поэтому из колбы выкачивают воздух, либо заполняют инертным газом:

  • аргоном;
  • криптоном;
  • смесью азота с аргоном.

По себестоимости смесь является более приемлемой, поэтому применяется чаще. Лампы мощностью до 25 Вт продолжают выпускать вакуумными.

Находящийся в колбе газ имеет давление, это увеличивает температуру тела накала и приближает шкалу цветопередачи к белому. Кроме того, газ замедляет оседание материала тела нити на внутреннюю часть колбы, что замедляет ее потемнение.

Достоинства ламп накаливания

Основные преимущества ламп накаливания:

  • компактные габариты и стабильный цветовой спектр излучения;
  • не требуется дополнительный блок для розжига и поддержки работы изделия;
  • простая конструкция и отработанная технология изготовления, положительно влияющие на стоимость;
  • свечение не чувствительно к воздействию ионизирующей радиации и электромагнитных импульсов;
  • конструкция спирали допускает скачки напряжения;
  • при подаче напряжения лампа включается мгновенно;
  • в конструкции изделия не применяются токсичные вещества, требующие особых условий утилизации или переработки;
  • допускается использование в сетях постоянного и переменного тока;
  • при коммутации не имеет значения полярность;
  • конструктивная схема позволяет выпускать оборудование, рассчитанное на разное напряжение питания;
  • возможна корректировка яркости свечения при помощи дополнительного сопротивления (диммера);
  • при коммутации к сети переменного тока отсутствует пульсация света;
  • нет гудения и иных посторонних шумов при работе;
  • допускается эксплуатация при отрицательной температуре;
  • при работе не создаются помехи, препятствующие приему радиоволн;
  • устойчивость конструкции к образованию конденсата.
Читайте так же:
Можно ли выключатели с подсветкой использовать с энергосберегающими лампами

Типы современных источников света

Выделяют несколько типов источников света, которые используются в светильниках:

  • обычные лампы накаливания;
  • галогенные лампы накаливания;
  • лампы дневного света (люминесцентные) или энергосберегающие;
  • светодиоды.

Типы лампочек

Далее можете ознакомиться с описанием каждого типа и его сферой применения:

Обычные лампы накаливания

С момента своего появления изобретение Эдисона претерпело немало изменений, касающихся его внешнего вида. Что касается принципа действия – он остался тем же. В стеклянном корпусе (колбе), наполненном инертным газом, находится вольфрамовая спираль, соединенная с контактами цоколя. Ток, проходя через спираль, нагревает ее до 3000 градусов, что вызывает знакомое всем желтоватое свечение. Благодаря отсутствию в колбе кислорода нить накаливания не сгорает от такой высокой температуры.

Такой тип лампы широко распространен, имеет невысокую стоимость и прост в монтаже. В то же время у нее слабая светоотдача (около 20%) и большая потребляемая мощность, а долговечность оставляет желать лучшего. Лампа имеет чувствительность к вибрациям и количеству циклов включения/отключения, хрупкая. Из-за сильного нагрева корпуса лампа накаливания пожароопасна, поэтому не допускается ее соприкосновение с быстро воспламеняющимися материалами. Форма и размеры таких ламп различны: они могут быть маленькими и большими; в виде свечи, витой свечи, пламени на ветру, зеркальными, матовыми.

Несмотря на свои недостатки, такие лампы все еще широко используются, в том числе в качестве элементов декора помещения. Отлично подойдут для большой хрустальной люстры, создав массу бликов и искристого света, что абсолютно невозможно при использовании люминесцентных светильников и не дает желаемого эффекта с применением светодиодов.

Галогенные лампы накаливания

На самом деле, этот тип ламп является своего рода модернизацией лампы накаливания. Разница в том, что в галогенной лампе внутренняя колба с нитью накаливания в составе инертного газа имеет бром или йод. Добавление этих веществ позволило повысить КПД в 2-3 раза. Такие источники света имеют хорошую цветопередачу; у них стабильная яркость, не зависящая от срока службы, который достигает 2-3 тысяч часов. Благодаря особенностям конструкции, в которой внутренняя колба с нитью может быть незначительных размеров, существуют совсем небольшие галогенки с большой светоотдачей.

Галогенные лампы бывают низковольтными (на 6, 12 и 24 Вольт) и высоковольтными (на 220В). При использовании низковольтных галогенных ламп для их подключения к электросети применяют трансформаторы на 6, 12, 24 Вольт. Яркость свечения таких ламп сопоставима с 220-вольтовой «галогенкой», но они более безопасны и потребляют меньше электроэнергии. Это позволяет применять их в ванной комнате или помещении сауны. Благодаря современным электронным трансформаторам, не занимающим много места, галогенные лампы отлично смотрятся во встроенных светильниках на подвесных потолках. Такие лампы соединяются между собой параллельно, а затем подключаются к трансформатору.

Электронные трансформаторы имеют нижний и верхний порог мощности, что исключает использование устройства без минимально необходимой нагрузки. Это необходимо учесть при проектировании освещения, так как одна группа ламп не может быть по мощности ниже минимального значения нагрузки трансформатора. Также учитывают максимальное расстояние от трансформатора до ламп: оно должно быть не более 3-х метров. В противном случае необходимо применение провода большего сечения. Вопрос планирования мощности также важен с точки зрения диммирования освещения. Если изначально планировалось подключать энергосберегающие лампы, но потом решили остановиться на хрустальной люстре с лампами накаливания, диммер придется заменить на соответствующий.

Сфера применения этих ламп достаточно широка, но чаще всего они используются в качестве точечных встраиваемых светильников на потолках и стенах помещений, где не нужно много света, но где есть потребность в направленном световом потоке для того, чтобы подчеркнуть те или иные особенности интерьера. Особенно хороши в этом отношении зеркальные лампы с защитным стеклом или без него с углом излучения 10 и 38 градусов.

Капсульные низковольтные прозрачные и матовые галогенные лампы применяются для светильников у письменных столов, организации подсветки мебели, в люстрах, для эффекта «звездного неба» на потолке. С таким типом ламп будет удобно заниматься работой, требующей хорошего зрительного восприятия – работой с документами, рисованием, вышиванием.

Лампы люминесцентные

Лампы дневного света (люминесцентные) или энергосберегающие лампы, в т.ч. КЛЛ – компактные люминесцентные лампы можно назвать следующим шагом в отношении эффективности и энергосбережения по сравнению с предшественниками: лампами накаливания и «галогенками». Люминесцентные или энергосберегающие лампы имеют герметичную стеклянную трубку (прямую или в виде спирали) с парами ртути, цоколь резьбовой или штырьковый. Прямые трубки знакомы по производственным помещениям и офисам уже десятки лет, а «экономки» с трубкой-спиралью, вкручивающиеся в обычный патрон, появились не очень давно. Свечение газа под действием электрического тока в таких лампах становится видимо для человеческого глаза благодаря специальному покрытию внутренней поверхности трубки – люминофору. Имеют задержку при включении. Не так критичны, как лампы накаливания к прикосновениям пальцами, поэтому более просты в монтаже. Из-за содержания ртути требуют специальной утилизации.

Читайте так же:
Лампочка 24 вольта переменного тока

При относительно небольшой стоимости хорошо подойдут для помещений, где часто включен свет. Позволяют сэкономить значительное количество электроэнергии. Имеют приемлемый уровень цветопередачи, позволяющий использовать их в качестве основного источника для освещения рабочих зон.

Светодиоды

Наиболее современный и самый экономный в плане энергопотребления источник света, созданный с использованием полупроводников. Строго говоря, светодиод не является лампой. Потребляемая мощность практически полностью расходуется на световой поток. Светодиоды могут быть монохромными (белыми и тепло-белыми) и цветными, позволяющими с помощью специальных контроллеров добиться любого цвета испускаемого светового потока. Имеют разную мощность и угол направления светового потока. Диммируются специальными устройствами. Выпускаются как с резьбовым, так и со штырьковым цоколем. Срок службы достигает 100000 часов. Светодиоды выпускаются в виде лампочке, а также в виде светодиодной ленты, на которую они наклеены с определенной частотой.

Отлично подойдут для организации уличной подсветки, а также постоянного освещения в местах, где свет не выключается – их энергопотребление минимально. Благодаря разному форм-фактору с их помощью можно воплотить любые дизайнерские решения. Подойдут для локальной подсветки рабочих зон, а также зон отдыха (с приглушенным мягким светом нужного цвета).

Исследовательская работа по теме: «От ламп накаливания до современных ламп». Выполнил ученик 8 Б класса МБОУ «Лицей №1 им. Н.К. Крупской» Тепляков Михаил.

Введение. Каждый из нас хоть раз сталкивался с тем, что в доме или квартире перегорает электрическая лампа. В связи с широким ассортиментом ламп у людей зачастую возникает вопрос о том, какие лампы выбрать? Чтобы ответить на этот вопрос я провел исследование свойств ламп накаливания, энергосберегающих ламп и светодиодных ламп. Свои исследования оформил в рамках исследовательской работы «От лампы накаливания до современных ламп».

Цель работы: Цель работы: исследовать и сравнить следующие критерии различных ламп: • уровень освещенности ламп на разных высотах; время розжига ламп температуру нагрева потребляемая фактическая мощность (энергопотребление) световой поток

Гипотеза . Светодиодные лампы имеют большую светоотдачу. Большой уровень освещенности, меньшую температуру нагрева по сравнению с обычными лампами накаливания

Лампы накаливания. Лампа накаливания — искусственный источник света, в котором свет испускает тело накала, нагреваемое электрическим током до высокой температуры. В качестве тела накала чаще всего используется спираль из тугоплавкого металла (вольфрама), либо угольная нить. Чтобы исключить окисление тела накала при контакте с воздухом, его помещают в вакуумированную колбу либо колбу, заполненную инертными газами или парами галогенов. В лампе накаливания используется эффект нагревания тела накаливания при протекании через него электрического тока (тепловое действие тока). Если пропустить через лампочку электрический ток, то вольфрамовая нить накаляется до очень высокой температуры и начинает излучать световой поток.

Первые лампы накаливания . Лампа Деларю Лампа Лодыгина

Плюсы и минусы. Плюсы. • Лампа накаливания выпускается в массовом производстве, и потому недостатка в таком источнике света никогда нет – ее можно приобрести в любой торговой точке, подобрав с любой формой колбы и цоколя, под любой плафон и светильник. • Лампа накаливания характерна небольшими размерами и имеет доступную стоимость. • Такая лампа не имеет в себе токсических компонентов и потому не несет опасности ни домочадцам, ни окружающей среде в процессе эксплуатации и ее утилизации. • Прекрасно переносит как низкие, так и высокие температуры окружающей среды, – ее можно монтировать для освещения, как на улице, так и в не отапливаемых жилых и нежилых помещениях. Минусы. Небольшой срок службы – всего 1 000 часов, когда современные лампы могут работать и 5 000, а иногда и до 15 и 30 тысяч часов. Колба самой лампочки достаточно хрупкая и чувствительна к даже самым небольшим по силе ударам и вибрациям. Сильная зависимость отдачи света и эксплуатационного срока от напряжения, точнее сказать от его подачи и отсутствия перепадов электричества в сети.

Энергосберегающие лампы. Энергоэффективная ла́мпа — электрическая лампа, обладающая существенно большей светоотдачей (соотношением между световым потоком и потребляемой мощностью), например, в сравнении с наиболее распространёнными сейчас в обиходе лампами накаливания. Благодаря этому замена ламп накаливания на энергосберегающие способствует экономии электроэнергии.

Плюсы и минусы. Плюсы. экономичность в 5 раз выше, чем у ламп накаливания. срок службы 8-10 тыс. часов; низкая теплоотдача; равномерность излучения; широкая цветовая гамма. Минусы. сложность плавной регулировки яркости, снижение напряжения приводит к отключению лампы; небольшая мощность; задержки при включении ламп: стационарный режим освещения наступает через 2 минуты; ЭЛ – самые вредные из всех типов ламп из-за находящихся в них паров ртути. Их запрещено выбрасывать вместе с бытовыми отходами дома

Читайте так же:
Как зачистить провода для ламп

Светодиодная лампа . Светодиодная лампа — это достаточно сложное электронное устройство с несколькими десятками деталей, от которых зависит качество света, безопасность его для здоровья и долговечность лампы. Главное преимущество светодиодных ламп — экономия электричества. При том же количестве света, излучаемого лампой, светодиодная лампа потребляет в 7-10 раз меньше электроэнергии, чем обычная лампа накаливания. Уже сейчас можно купить 6-ваттные светодиодные лампы-«груши» и 4-ваттные лампы-«свечки», которые дают столько же света, сколько 60- и 40-ваттная лампа накаливания соответственно.

Плюсы и минусы . Плюсы. Экономичность — при том же количестве света современная светодиодная лампа потребляет в 7-10 раз меньше электричества. Долговечность — светодиодная лампа служит в 15-50 раз дольше обычной. Небольшой нагрев — ребёнок не обожжётся о светодиодную лампу в настольной лампе. Одинаковая яркость при разном напряжении сети — в отличие от ламп накаливания, светодиодные лампы светят так же ярко при пониженном напряжении в сети. Свет хороших ламп визуально неотличим от света ламп накаливания. Минусы. Высокая цена. Присутствие на рынке ламп с плохим качеством света (пульсация, плохие цветовые характеристики, некомфортная цветовая температура, несоответствие светового потока и эквивалента лампы накаливания заявленным). Проблемы у некоторых ламп с выключателями, имеющими индикатор. Регулировку яркости поддерживают только некоторые дорогие модели

Некоторые физические характеристики ламп. 1.Световая отдача — это характеристика, показывающая количество света, приходящегося на один Ватт мощности. Единицей измерения световой отдачи является Лм/Вт (специалисты говорят «люменов с ватта», подразумевая, что каждый ватт потребленной электроэнергии выдает некоторое количество люменов светового потока). 2.Световой поток — это один из основных параметров для ламп, по которому можно анализировать мощность света (излучения), воспринимаемого человеком. Измеряется в «люменах» (Лм). 3.Освещенность — это отношение значения светового потока лампы к площади освещаемой поверхности. Измеряется в «люксах» (Лк). Именно по величине освещенности определяют интенсивность освещения той или иной лампы на разных точках поверхности. 1Лк = 1Лм/1кв.м, т.е. освещенность на поверхности равна 1 (Лк), если световой поток мощностью 1 (Лм) будет падать на поверхность площадью 1 (кв.м.) 4.Индекс цветопередачи — это относительная величина, показывающая, насколько естественно и точно передаются цвета предметов в свете того или иного источника света. Этот индекс обозначается двумя буквами (Ra) и варьируется от 0 до 100. 5. Цветовая температура — это эффективная величина, равная температуре абсолютно черного тела, при которой отношение энергетических яркостей для двух длин волн его спектра равно отношению этих же величин для спектра исследуемого источника света. Цветовая температура (CCT — Correlated Colour Temperature) измеряется в Кельвинах (K). Чем выше значение K, тем холоднее свет.

1.Исследование характеристик ламп накаливания. Цель: Исследовать освещенность и световой поток ламп накаливания. Оборудование: Лампы на 75 Вт и 95 Вт, люксметр ( смартфон), линейка. Ход работы: Располагая лампы на разных высотах 1 м и 50 см, над люксметром определить освещенность ламп накаливания. Заметить время розжига ламп и оценить температуру нагрева. Вывод : В ходе проделанной работы я определил, что световой поток и освещенность больше у лампы накаливания на 95 Вт. Лампам не требуется время для розжиг и они имеют большую температуру нагрева.

2. Исследование характеристик энергосберегающих ламп. Цель: Исследовать освещенность и световой поток энергосберегающих ламп. Оборудование: Лампы на 15 Вт и 20 Вт, люксметр (смартфон), линейка. Ход работы: Располагая лампы на разных высотах 1 м и 50 см, над люксметром определить освещенность энергосберегающих ламп. Заметить время розжига ламп и оценить температуру нагрева. Вывод : В ходе проделанной работы я сравнил освещенность, световой поток и время розжига энергосберегающих ламп разной мощности. Лампа на 20 Вт имеет большую освещенность, больший световой поток чем лампа на 15 Вт. Время розжига ламп одинаковое.

3. Исследование характеристик светодиодных ламп. Цель: Исследовать освещенность и световой поток светодиодных ламп. Оборудование: Лампы на 12 Вт и 8 Вт, люксметр (смартфон), линейка. Ход работы: Располагая лампы на разных высотах 1 м и 50 см, над люксметром определить освещенность светодиодных ламп. Заметить время розжига ламп и оценить температуру нагрева. Вывод : В ходе проделанной работы я сравнил освещенность и световой поток и время розжига светодиодных ламп разной мощности. Лампа на 12 Вт имеет большую освещенность и световой поток, чем лампа на 8 Вт. Время розжига ламп одинаковое. Лампы не нагреваются.

Заключение по практической части. В ходе исследования характеристик различных ламп я пришел к следующим выводам: Каждая лампа имеет разную освещенность, световой поток, температуру накала, цветовую температуру; • Светодиодные лампы во время работы не нагреваются; Для работы энергосберегающих ламп и светодиодных ламп требуется время розжига, а для ламп накаливания нет; Срок службы ламп больше у светодиодных ламп. Энергосберегающие и светодиодные лампы дают экономию электроэнергии.

Читайте так же:
Как найти силу тока в лампочке формула

Расчет экономии электроэнергии.

Результаты анкетирования. 1.Какие лампы используются у Вас для освещения дома? А) Лампы накаливания; Б) энергосберегающие; В) светодиодные. 2. В чем преимущество, на Ваш взгляд энергосберегающих, светодиодных ламп перед лампами накаливания? 3) Получила ли Ваша семья экономию в оплате за электроэнергию, при использовании этих видов ламп? 4) Какими способами Вы утилизируете перегоревшие лампы? • В опросе участвовали 20 человек. Из числа опрошенных большинство используют в домашних условиях энергосберегающие и светодиодные лампы. Основным преимуществом данных ламп перед лампами накаливания все отметили меньшее потребление электроэнергии и её экономия. Ответы на третий вопрос оказались неоднозначными, в одних семьях есть экономия в оплате за электроэнергию, в других нет, некоторые не дали ни какого ответа. Для утилизации данных видов ламп все были едины — выкидываем в мусорный контейнер. И лишь в одной семье данные лампы собираются, и дальнейшая их утилизация будет произведена в г. Ижевске в специальный контейнер.

Выводы: На основании сделанных исследований можно отметить, что самыми экономичными и безопасными для обращения являются светодиодные лампы; самыми простыми являются лампы накаливания; самыми вредными являются энергосберегающие лампы, т.к. содержат ртуть и излучают ультрафиолетовое излучение; самый большой срок работы у энергосберегающих и светодиодных ламп; самыми дорогими являются энергосберегающие лампы;

Рекомендации. • Лампы накаливания не стоит применять в тех помещениях, где свет горит долгое время, а также в светильниках для натяжных потолков по причине сильного нагрева. Такие лампы можно применять для освещения коридора, туалета, ванной комнаты, т.е. там, где существует потребность частого включения-выключения света при непродолжительном времени использования. • При выборе светодиода учесть, что существует две основных разновидности колб – матовая и прозрачная. Светодиоды матового типа отличаются более рассеянным светом, а прозрачного типа наиболее ярким, что будет идеальным для люстры из хрусталя. • Приобретая лампу, следует помнить, что только светодиоды высокого качества будут соответствовать заявленным на упаковке параметрам потребления электроэнергии.

• Светодиоды, произведённые в Китае, соответствуют по КПД люминесцентной лампе. • При выборе отталкиваться лучше от гарантийного срока эксплуатации, что составляет от 3 до 5 лет. Это значит, что если за этот временной отрезок лампочка сломается, ее должны заменить на новую бесплатно. • Учитывайте цену лампы. Качество не может стоить дешево. Низкая цена – признак невысокого качества товара, служба которого будет недолгой, и желаемой экономии не будет. Покупать товар лучше известного производителя, предпочтительнее – европейского.

Достоинства и недостатки

Сравнение отдельных видов светильников накаливания позволит выбрать наиболее подходящий вариант, исходя из того, какая нужна мощность и световая отдача. Но у всех перечисленных видов светильников есть общие достоинства и недостатки:

Плюсы:

  1. Доступная цена. Стоимость многих ламп находится в пределах 2 у. е.;
  2. Быстрое включение и выключение. Это наиболее значимый параметр в сравнении с энергосберегающими лампами с долгим включением;
  3. Маленькие размеры;
  4. Простая замена;
  5. Широкий выбор моделей. Сейчас есть декоративные светильники (свеча, ретро-завиток и другие), классические, матовые, зеркальные и прочие.

Минусы:

  1. Высокая потребляемая мощность;
  2. Негативное воздействие на глаза. В большинстве случаев от него поможет матовая или зеркальная поверхность колбы лампы накаливания;
  3. Низкая защита от перепадов напряжения. Для обеспечения нужного уровня используется блок защиты для лампы накаливания, он подбирается в зависимости от типа;
  4. Короткий эксплуатационный период;
  5. Очень низкий коэффициент полезного действия. Большая часть электрической энергии уходит не на освещение, а на нагрев колбы.

Как увеличить срок службы лампы накаливания

В среднем обычная бытовая лампочка накаливания служит 700-1000 часов. Но на деле элемент перегорает гораздо быстрее. Чтобы продлить срок службы лампочки, нужно предотвратить провоцирующие перегорание спирали факторы.

  • Учитывать диапазон напряжений. Его указывают на колбе изделия. Как правило, он равен 125-135 Вт, 220-230 Вт, 2,3-2,4 кВт. При превышенном напряжении в доме изделие будет перегорать скорее. К примеру, в квартире максимальное напряжение 220 В, а лампа куплена с диапазоном 125-135 В. Здесь нить накала перегорит однозначно быстрее, поскольку увеличивается КПД изделия.
  • Устранить неисправность патрона. Если лампы перегорают часто, стоит осмотреть его, перепроверить контакты. При необходимости патрон меняют.
  • Исключить вибрации. Они приводят к быстрому перегоранию вольфрамовой нити. Поэтому перенос мобильных светильников лучше выполнять с выключенной лампочкой.

Для продления срока службы лампы накаливания можно снизить напряжение в сети всего на 7-8%. В этом случае изделие проработает дольше в 3-3,5 раза при экономном расходе электроэнергии.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector