Как увеличить срок службы лампы накаливания?
Лампы накаливания до сих пор остаются самыми популярными бытовыми осветительными приборами. Благодаря дешевизне, простоте использования и универсальности применения – они на протяжении столетия почти не подвергались изменениям. Впрочем, кроме достоинств, отличаются эти изделия и некоторыми недостатками. Основные из них – это недолговечность и высокое энергопотребление, особенно в сравнении с более современными (светодиодными и газоразрядными) осветительными приборами. И если прожорливость ламп ничем не исправить (таковы уж особенности конструкции), да и в современном мире лампа — не самый требовательный электроприбор в хозяйстве, то вот срок службы – можно попытаться значительно увеличить.
Начнем с объяснения основных причин преждевременного выхода «лампочки Ильича» из строя:
- Превышение пускового тока.
До 90% всех ламп накаливания перегорают в момент включения. Почему это случается? А секрет кроется в конструкции осветительного прибора.
Основным элементом лампочки является нить накаливания. Именно за счет ее разогрева мы можем наблюдать яркое свечение прибора. Производится нить из вольфрама – самого тугоплавкого металла в мире. Применение других металлов практически невозможно, так как температура на спирали в процессе работы достигает 3000 °C. Как известно из курса школьной физики, металлы обладают положительной зависимостью их электрического сопротивления от температуры: холодное тело обладает меньшим сопротивлением, нежели горячее. А сила тока в цепи обратно пропорциональна сопротивлению. Исходя из этого, можно сделать вывод, что в момент включения холодной лампы – через ее спираль проходит ток значительно большей силы, чем в ходе дальнейшей работы (коэффициент пускового тока для ламп накаливания составляет 10-15). Это и является причиной перегорания нити накаливания.
- Превышение номинального напряжения.
На каждой лампе указывается номинальное напряжение, на работу с которым она рассчитана (обычно это от 220 до 250 В).
Проблема кроется в том, что напряжение в электросети постоянно подвергается скачкам. Например, в бытовой сети 220В оно может меняться от 190-200В во время пиковой нагрузки на сеть вечером – до 250-260В в ночные и утренние часы, когда нагрузки минимальны. А повышение напряжения всего на 5% — снижает срок службы лампы на все 40%.
При десятипроцентном превышении напряжения в сети – лампа служит до 3 раз меньше положенного срока и может сгореть в любой момент при резком его(напряжения) скачке.
Как же продлить жизнь лампам накаливания?
Есть несколько способов:
Применение полупроводникового диода
Последовательно подключенный в сеть вместе с лампой диод позволит значительно увеличить срок службы лампы (в некоторых случаях удавалось добиться непрерывного горения лампы в течении нескольких лет). В основе этого принципа – выпрямление переменного тока, за счет чего удается снизить электрическую нагрузку на прибор.
Достоинства способа:
- Дешевизна и простота.
- Удобность применения (диод можно установить в корпус выключателя, перед патроном лампы или прямо перед цоколем (см. рисунок)).
Недостатки:
- Снижение яркости свечения
- Мерцания лампы в процессе свечения.
Включение лампы через терморезистор
Применение терморезистора, обладающего отрицательным коэффициентом сопротивления (уровень сопротивления обратно пропорционален температуре), позволяет «отвести» часть токов от нити накаливания до того, пока не прогреются нить и сам резистор.
Достоинства:
- Простота реализации
- Значительное снижение риска перегорания при включении.
Недостатки:
- Отсутствие защиты от перепада напряжения.
- Небольшое увеличение расхода энергии из-за потерь на резисторе.
Подключение через дроссель
Катушка индуктивности с ферромагнитным сердечником включается последовательно с лампой. Благодаря индукции в момент подачи тока все напряжение сети сосредоточенно на дросселе.
Таким образом, достигается задержка в зажигании лампы и плавность включения.
Достоинства:
- Снижение риска выхода из строя при включении
Недостатки:
- Нет защиты от роста напряжения
- Потери яркости лампы (хоть и меньше, чем при использовании диода).
- Свет включается не сразу
Включение через диодный мост
Применение сложной конструкции из нескольких диодов и резисторов обеспечит прекрасную защиту лампы при включении, сочетая в себе достоинства предыдущих способов.
Достоинства:
- Надежная защита от перегорания
Недостатки:
- Сложность реализации
Все эти способы требуют наличия навыков и познаний в области электротехники, так как требуют расчетов для подбора оптимальных компонентов. Высокое напряжение опасно для здоровья и жизни! Соблюдайте все правила техники безопасности при работе с электросетью!
Cрок службы лампы накаливания: 5 способов продлить
Лампы накаливания до сих пор остаются самыми популярными бытовыми осветительными приборами.
Благодаря дешевизне, простоте использования и универсальности применения – они на протяжении столетия почти не подвергались изменениям. Впрочем, кроме достоинств, отличаются эти изделия и некоторыми недостатками.
Основные из них – это недолговечность и высокое энергопотребление, особенно в сравнении с более современными (светодиодными и газоразрядными) осветительными приборами.
И если прожорливость ламп ничем не исправить (таковы уж особенности конструкции), да и в современном мире лампа – не самый требовательный электроприбор в хозяйстве, то вот срок службы – можно попытаться значительно увеличить.
Начнем с объяснения основных причин преждевременного выхода «лампочки Ильича» из строя:
- Превышение пускового тока.
До 90% всех ламп накаливания перегорают в момент включения. Почему это случается? А секрет кроется в конструкции осветительного прибора.
Основным элементом лампочки является нить накаливания. Именно за счет ее разогрева мы можем наблюдать яркое свечение прибора.
Производится нить из вольфрама – самого тугоплавкого металла в мире.
Применение других металлов практически невозможно, так как температура на спирали в процессе работы достигает 3000 °C.
Как известно из курса школьной физики, металлы обладают положительной зависимостью их электрического сопротивления от температуры: холодное тело обладает меньшим сопротивлением, нежели горячее. А сила тока в цепи обратно пропорциональна сопротивлению.
Исходя из этого, можно сделать вывод, что в момент включения холодной лампы – через ее спираль проходит ток значительно большей силы, чем в ходе дальнейшей работы (коэффициент пускового тока для ламп накаливания составляет 10-15). Это и является причиной перегорания нити накаливания.
- Превышение номинального напряжения.
На каждой лампе указывается номинальное напряжение, на работу с которым она рассчитана (обычно это от 220 до 250 В). Проблема кроется в том, что напряжение в электросети постоянно подвергается скачкам.
Например, в бытовой сети 220В оно может меняться от 190-200В во время пиковой нагрузки на сеть вечером – до 250-260В в ночные и утренние часы, когда нагрузки минимальны.
А повышение напряжения всего на 5% – снижает срок службы лампы на все 40%.
При десятипроцентном превышении напряжения в сети – лампа служит до 3 раз меньше положенного срока и может сгореть в любой момент при резком его(напряжения) скачке.
Как же продлить жизнь лампам накаливания?
Есть несколько способов:
Применение полупроводникового диода
Последовательно подключенный в сеть вместе с лампой диод позволит значительно увеличить срок службы лампы (в некоторых случаях удавалось добиться непрерывного горения лампы в течении нескольких лет). В основе этого принципа – выпрямление переменного тока, за счет чего удается снизить электрическую нагрузку на прибор.
Достоинства способа:
- Дешевизна и простота.
- Удобность применения (диод можно установить в корпус выключателя, перед патроном лампы или прямо перед цоколем (см. рисунок)).
рисунок)).Недостатки:
- Снижение яркости свечения
- Мерцания лампы в процессе свечения.
Включение лампы через терморезистор
Применение терморезистора, обладающего отрицательным коэффициентом сопротивления (уровень сопротивления обратно пропорционален температуре), позволяет «отвести» часть токов от нити накаливания до того, пока не прогреются нить и сам резистор.
Достоинства:
- Простота реализации
- Значительное снижение риска перегорания при включении.
Недостатки:
- Отсутствие защиты от перепада напряжения.
- Небольшое увеличение расхода энергии из-за потерь на резисторе.
Подключение через дроссель
Катушка индуктивности с ферромагнитным сердечником включается последовательно с лампой. Благодаря индукции в момент подачи тока все напряжение сети сосредоточенно на дросселе. Таким образом, достигается задержка в зажигании лампы и плавность включения.
Достоинства:
- Снижение риска выхода из строя при включении
Недостатки:
- Нет защиты от роста напряжения
- Потери яркости лампы (хоть и меньше, чем при использовании диода).
- Свет включается не сразу
Включение через диодный мост
Применение сложной конструкции из нескольких диодов и резисторов обеспечит прекрасную защиту лампы при включении, сочетая в себе достоинства предыдущих способов.
Достоинства:
- Надежная защита от перегорания
Недостатки:
Все эти способы требуют наличия навыков и познаний в области электротехники, так как требуют расчетов для подбора оптимальных компонентов. Высокое напряжение опасно для здоровья и жизни! Соблюдайте все правила техники безопасности при работе с электросетью!
Источник: https://elektro-prof.ru/ru/content/28-kak-uvelichit-srok-sluzhby-lampy-nakalivaniya
Как продлить срок службы ламп накаливания
Пока мы ещё не все перешли на
Мы всё ещё пользуемся обычными лампами накаливания .
Они дешевле , чем энергосберегающие лампы , да и более безопасны .
Правда одним из недостатков ламп накаливания является их недолгий срок службы .
Главными причинами короткой жизни ламп накаливания являются :
- скачки напряжения в электросети ;
- наличие механических воздействий на лампу накаливания;
- сотрясения , толчки , вибрация ;
- температура окружающей среды ;
- некачественные соединения в электропроводке .
При продолжительной работе лампы накаливания ее нить накала под воздействием высокой температуры нагрева постепенно испаряется, уменьшаясь в диаметре, рвется (перегорает). Чем выше температура нагрева нити накала, тем больше света излучает лампа. При этом интенсивнее протекает процесс испарения нити, и сокращается срок службы лампы. Поэтому для ламп накаливания устанавливается такая температура накала нити, при которой обеспечивается необходимая светоотдача лампы и определенная продолжительность ее службы.
Обычная лампа накаливания расчитана на срок службы в 1000 часов .После 750 часов горения световой поток снижается в среднем на 15%.
Но при этом даже небольшое повышение напряжения в сети на 5-6% укорачивает жизнь лампочки в два раза .
По этой причине лампы накаливания, освещающие лестничные клетки, довольно часто перегорают, так как ночью электросеть мало нагружена и напряжение повышено.
Рассмотрим несколько способов продления срока службы ламп накаливания :
- При покупке ламп накаливания обратите внимание на диапазон напряжений , который необходим данной лампочке . Он написан на лампе или упаковке : от 125 до 135 ; от 215 до 235 ; от 220 до 230 ; от 230 до 240 В .В пределах каждого диапазона лампа накаливания дает хороший световой поток и достаточно долговечна.Наличие нескольких диапазонов объясняется тем, что рабочее напряжение в сети отличается от номинального: у источника питания (подстанции) оно выше, а вдали от источника питания ниже. В связи с этим, чтобы лампы долго служили и хорошо светили, необходимо правильно выбрать необходимый диапазон Замерьте напряжение у себя в электросети (вольметром) . Если оно у вас , допустим , 230В , то не стоит покупать лампочку с диапазоном от 215 до 225 В , она быстро перегорит .
- Лампы накаливания, которые работают в условиях вибрации и подвергаются толчкам, выходят из строя чаще, чем работающие в спокойном состоянии. Если возникает необходимость пользоваться переноской, то лучше осуществлять ее перемещение в выключенном состоянии.
- Иногда можно заметить , что в люстре перегорает лампочка в одном и том же патроне . В этом случае необходимо заняться патроном : очистить и подогнуть центральный и боковой контакт , подтянуть контактные соединения проводов . Желательно , чтобы в люстре были установлены лампочки одинаковой мощности (Вт) .
- Для лестничной площадки хорошо подойдёт способ установки диода . Приобретите диод с обратным напряжением не менее 400В и номинальным током не менее 1 Ампер . Вмонтируйте его в выключатель , установив его в разрыв любого провода , идущего к выключателю . Лампочка будет работать в половину своей мощности . Яркость уменьшится , появится мерцание , но для лестничной площадки это подойдёт .
- Следующий способ так же подойдёт для лестничных площадок (или нежилых помещений) . Соединяем две одинаковые по мощности лампы накаливания последовательно . Это понизит напряжение на каждой лампе в два раза .
- Есть и более дорогостоящий способ продления срока службы ламп накаливания . В разрыв цепи (фазы) устанавливается УПВЛ (устройство плавного включения ламп) . Данное устройство в момент включения света постепенно увеличивает напряжение , подаваемое на лампочку . Накал нити в лампе происходит постепенно , без скачков тока .
В связи с этим, чтобы лампы долго служили и хорошо светили, необходимо правильно выбрать необходимый диапазон Замерьте напряжение у себя в электросети (вольметром) . Если оно у вас , допустим , 230В , то не стоит покупать лампочку с диапазоном от 215 до 225 В , она быстро перегорит .
Вмонтируйте его в выключатель , установив его в разрыв любого провода , идущего к выключателю . Лампочка будет работать в половину своей мощности . Яркость уменьшится , появится мерцание , но для лестничной площадки это подойдёт .Первая схема
Этот автомат (см. Рис 1.) уменьшает броски тока через осветительную лампу в момент ее включения.
При замыкании контактов выключателя Q1 ламла EL1 начинает светиться вполнакала, поскольку ток через нее протекает только во время положительных полупериодов сетевого напряжения на нижнем, по схеме, проводе питания.
Во время же отрицательных полупериодов заряжается конденсатор С1. Как только напряжение на конденсаторе достигнет напряжения стабилизации стабилитрона VD2, откроется тринистор VS1 и лампа вспыхнет почти в полный накал.
Рис 1.
Показанные на схеме детали рассчитаны на работу автомата с лампой (или лампами) мощностью до 150 Вт. Для более мощной нагрузки (500… 700 Вт) нужно установить диод VD3 с допустимым выпрямленным током 2…3 А (например, КД202Л). Трииистор при этом можно не устанавливать на радиатор.
Налаживают автомат при отключенном диоде VD3. Вместо резистора R3 желательно временно впаять переменный, сопротивлением 15 кОм или 22 кОм. Через несколько секунд после включения устройства в сеть должна загореться мерцающим светом лампа EL1.
Если свечения ее нет, подбирают переменным резистором ток управляющего электрода тринистора. Затем измеряют напряжение на конденсаторе.
Если оно превышает 50 В, заменяют конденсатор другим, с большим номинальным напряжением или устанавливают стабилитрон с меньшим напряжением стабилизации.
После этого подключают диод VD3 и измеряют переменное напряжение на лампе. Изменить его в ту или иную сторону можно подбором резистора R1, но значительно уменьшать сопротивление резистора по сравнению с указанным на схеме нежелательно, иначе уменьшится продолжительность предварительного разогрева нити лампы (оно не должно быть менее 2 с) – до включения тринистора.
Вторая схема
Как известно чаще всего лампа накаливания выходит из строя в момент ее включения. Это происходит вследствие того, что холодная нить лампы имеет малое сопротивление и протекающий начальный импульсный ток превышает номинальный в несколько раз, являясь причиной перегорания нити.
Рис 2.
Продлить «жизнь» лампы поможет нижеприведенная схема. Схема служит (Рис 2.) для плавного включения лампы накаливания мощностью до 100 ватт. Диоды VD1-VD4 можно заменить на КД202Ж, КД202С.
Внимание! Так как элементы схемы находятся под напряжением электросети, то следует соблюдать меры электробезопасности при наладке прибора.
Источник: http://malahit-irk.ru/2011-01-13-09-04-43/121-2011-05-09-05-46-42.html
От чего зависит срок службы автолампочки: способ прогноза долговечности автомобильных ламп
Грустная новость: заявленная производителем долговечность лампы для автомобиля отличается от срока ее службы на практике.
Помните:
Чем выше напряжение в бортовой сети автомобиля, тем скорее перегорают лампыЛампы типа Н7 – наименее долговечные Срок службы дорогих ламп с повышенной производительностью меньше стандартных
Практически все серьезные автолюбители заинтересованы в том, чтобы лампы, установленные в осветительных системах их машин, служили как можно дольше. Увы, невозможно точно ответить, сколько километров или месяцев эти лампы будут гореть.
Смотрите также
Замена лампочек в машине: как выбрать лучшую?
Срок службы лампы может быть указан только в часах работы.
Для понимания срока службы важны 2 параметра: B3 и TС.
Первый – минимальное количество часов, в течение которых работают 97% ламп (т. е. практически все). Чем дольше светит лампа, тем меньший срок службы ей остается. Об этом говорит значение TС, когда 2/3 ламп, скорее всего, выйдут из строя.
Хотя, надо сказать, сегодняшние автолампы значительно более производительные, чем образцы начала 1960-х годов. Тогдашняя двойная лампа накаливания давала гораздо меньше света и выходила из строя примерно через 50 часов.
Сегодня средний срок службы увеличился в разы. Так, для стандартной лампы H7 значение B3 составляет 330 часов.
Другой важный компонент, определяющий долговечность лампы, – это напряжение бортовой сети вашего автомобиля. Заводские тесты ламп проводятся при напряжении 13,2 В, что значительно ниже, чем в автомобильной сети, для которой оптимальным является показатель в диапазоне 13.8–14.4 В.
Увеличение напряжения на 5% не только вызывает более яркое свечение ламп накаливания, но и сокращает их срок службы вдвое.
Уже при 13,8 В работоспособность ламп накаливания становится в два раза ниже заявленной, а при 14,4 В она и вовсе может составить всего 25% от анонсированной производителем.
Практический способ прогноза долговечности автомобильных ламп
Для различных типов ламп производители установили свои сроки службы.
Например, для h5 это 700-900 часов, для h2 – 500-600 часов, а для H7 – около 500 часов. Теперь, в зависимости от напряжения в системе автомобиля, которое вы можете измерить сами с помощью мультиметра, вы можете узнать, сколько может проработать лампа, разделив указанное заводское время работы на 2 или на 4.
Советы
Стандартная лампа Ultra life работает от 2 до 4 раз дольше обычного, однако чем дальше, тем больше она будет терять свою силу и будет светить тусклее. Ultra life имеет смысл ставить в автомобили с высоким бортовым напряжением (например, 14,4 В).
Смотрите также
Можно ли ставить светодиодные лампы в противотуманные фары
Помните: лампочки не любят скачков напряжения.
Чтобы продлить срок службы ламп накаливания, включайте свет только через несколько секунд после запуска двигателя, а выключайте перед тем как заглушить его.
Источник: https://1gai.ru/baza-znaniy/sovety/523471-ot-chego-zavisit-srok-sluzhby-avtolampochki-sposob-prognoza-dolgovechnosti-avtomobilnyh-lamp.html
Срок службы электрических ламп
Сегодня широкое распространение имеют четыре вида освещения: традиционные лампы накаливания, люминесцентные, галогенные и светодиодные. Срок службы лампочек напрямую зависит от технологии осветительного прибора. Но в рамках технологи ресурс лампочек будет напрямую зависеть от условий эксплуатации.
Принцип работы ламп накаливания при нагрузках
Наибольшую нагрузку спираль лампы накаливания испытывает в момент включения. Это происходит из-за того, что спираль лампочки в холодном состоянии имеет сопротивление в десятки раз меньше, чем когда она раскалена.
Экспериментальная проверка наиболее распространенных электрических ламп накаливания мощностью 25, 40, 60, 75, 100 Вт показывает, что их сопротивление в холодном состоянии составляет 155,5; 103,5; 61,5; 51,5; 40 Ом, а в рабочем — 1936; 1210; 815; 650; 490 Ом, соответственно.
Тогда отношение «горячего» сопротивления к «холодному» равняется 12,45; 11,7; 13,25; 12,62; 12,4, а в среднем оно составляет 12,5. Эти показатели взяты из справочника. Но ради любопытства наши электрики в Королеве провели такие опытные замеры и вышли на те же цифры.
В результате лампа накаливания при включении работает в экстремальных условиях при токах, которые превышают номинальный. Это приводит к сокращению ресурса лампочек накаливания, к ускоренному износу нити накала и преждевременному выходу из строя, особенно при превышениях напряжения в питающей сети.
Последнее обстоятельство при длительных превышениях напряжения относительно номинального приводит к резкому сокращению срока службы лампы. В результате при очередном нажатии на выключатель лампочка перегорит, и даже может отключиться автомат в щитке.
А вы зададитесь вопросом, что делать, если погас свет и обесточилась квартира?
Срок службы лампы накаливания сильно зависит от условий эксплуатации
Эксплуатационный ресурс обычной лампочки накаливания зависит:
- от качества коммутации проводов;
- от качества монтажа и подключения люстры;
- от качества сборки светильника;
- от стабильности номинального напряжения;
- от наличия или отсутствия механических воздействий на светильник, толчков, сотрясений, вибраций;
- от температуры и влажности окружающей среды;
- от типа примененного выключателя и скорости нарастания величины тока при подаче питания.
Как увеличить срок службы лампы накаливания
Для того, чтобы продлить ресурс и эксплуатационный срок службы, необходимо разобраться, почему перегорают электрические лампы накаливания. При продолжительной работе лампочки ее нить накала под воздействием высокой температуры нагрева постепенно испаряется, уменьшаясь в диаметре и рвется (перегорает).
Чем выше температура нагрева нити накала, тем больше света она излучает. При этом интенсивнее протекает процесс испарения нити, и сокращается срок службы лампы. Поэтому для ламп накаливания устанавливается такая температура накала нити, при которой обеспечивается необходимая светоотдача лампы и определенная продолжительность ее службы.
Увеличить срок эксплуатации ламп накаливания можно путем включения в цепь устройств плавного пуска, которые будут сглаживать нагрузку, возникающую на старте работы холодной лампочки.
Для уточнения возможных способов продления работы светильников обратитесь за консультацией к мастеру.
Например, наш электрик в Мытищах в подъезде многоквартирного дома собирал схему лестничного освещения, просчитывая оптимальный ресурс работы ламп.
Такой же опыт есть у наших мастеров, оказывающих услуги электрика в Пушкино.
Средний ресурс лампы накаливания составляет 1000 часов
Средняя продолжительность горения лампы накаливания при расчетном напряжении не превышает 1000 часов. После 750 часов горения световой поток снижается в среднем на 15%.
Лампы накаливания очень чувствительны даже к относительно небольшим повышениям напряжения: при повышении напряжения всего на 6% срок службы снижается вдвое. По этой причине лампы накаливания, освещающие лестничные клетки, довольно часто перегорают, так как ночью электросеть мало нагружена и напряжение повышено.
Эксплуатационный срок службы энергосберегающих светодиодных (led) ламп
Светодиодные лампы не имеют нить накаливания и устроены совсем по-другому, нежели обычные лампочки Ильича. В связи с принципиально новой технологией изготовления можно отметить, что основным их преимуществом является наибольший срок службы.
Производители заявляют о номинальном ресурсе до 50 000 часов! Если сравнивать с лампочками накаливания, то это в 50 раз больше. Если пересчитать эти показатели исходя из режима использования в обычных домашних условиях, то можно утверждать, что светодиодная (led) лампочка прослужить 15 лет. А это, согласитесь, значительный срок.
За это время можно забыть простейшую процедуру замены лампочки в домашних светильниках.
К сожалению, на практике срок службы светодиодных ламп колеблется в зависимости от производителя вокруг цифры 5 лет, что, конечно, все равно превышает срок службы обычных лампочек накаливания.
Гарантийный срок службы энергосберегающих люминесцентных ламп составляет до 20 000 часов
По технологии производства люминесцентные лампы также значительно отличаются от ламп накаливания. Внутри светильников находится инертный газ и пары ртути.
В лампе проходит электрический ток, в результате чего появляется ультрафиолетовое (УФ) излучение).
Внутренние поверхности лампы покрыты специальным веществом – люминофором.
Оно поглощает ультрафиолетовое излучение и преобразует его в видимый свет. Происходит так называемое явление люминесценции.
Длительность срока службы люминесцентных ламп дневного света колеблется от 2 000 до 20 000 часов.
Производители при этом оговаривают идеальные условия эксплуатации, при соблюдении которых можно будет максимально долго использовать люминесцентные светильники. Прежде всего должно быть не больше 5 включений/выключений.
Поэтому эти лампы дневного света не подходят для использования в местах, где часто щелкают выключателем, или в паре с датчиками движения. Кроме того, не должно быть скачков напряжения.
К сожалению, реальный срок службы люминесцентных ламп не всегда дотягивает до заявленных в связи с тем, что в продаже очень много низкокачественных лампочек в основном китайского производства.
Срок службы галогенных ламп
Галогенные лампы по своему строению схожи с лампами накаливания.
В них также есть спираль. Но их колба наполнена специальным, так называемым буферным газом: парами галогенов (брома или йода). Пары галогенов увеличивают срок службы лампочки до 2 000 – 4 000 часов. Причем чем меньше колба галогенки, тем дольше она прослужит.
При применении устройств плавного пуска срок работы галогенных лампочек можно повысить до 8 000 – 12 000 часов. Если сравнивать галогенные светильники со светодиодными, то первые, конечно, значительно уступают вторым. Но при этом они свободно могут использоваться в паре с диммером или диодным выключателем, как и лампочки накаливания.
Если материал этой статьи был для вас интересен и полезен, поделитесь им со своими знакомыми в социальных сетях. Возможно, кому-то эта информация очень пригодится. C уважением, Королевский электрик в Щелково.
Источник: http://elektrik-korolev.ru/srok-lamps.html
Как увеличить срок службы лампочки накаливания ?
Существует несколько способов продления срока службы ламп накаливания рассмотрим самые простые из них.
Начнем с покупке лампочки в магазине, вы не когда не задумывались, что пишут производители на лампочках кроме мощности, а если и обращали внимание, то не предовали значения, обычно на лампе написано мощность 40, 60, 75 Вт и т.д и напряжение на которое рассчитана данная лампочка. Последнему параметру мы и не придаем значение, а зря !
В дневное и особенно в ночное время (когда нет снижено потребление электроэнергии) напряжение в сети иногда превышает 220 В и часто достигает 230…240 В. Превышение напряжения способствует быстрому выгоранию нитей накала электроламп.
Расчеты показывают, что превышение напряжения всего лишь на 4% по сравнению с номинальным (то есть с 220 до 228 В) сокращает срок службы электроламп на 40%, а при повышенном «питании» в 6% этот срок снижается более чем в два раза.
Из этого следует что при покупке ламп уточняйте у продавца , на какое напряжение они расчитаны ( на каждой лампочке написано), это или 220–230 В, ллибо 230-240 В. Вторые соответственно служить будут гораздо дольше.
Идем дальше. Практика показывает, что если уменьшить напряжение накала всего на 8%, то есть питать их от 200…202 В, то удается продлить время работы лампы почти в 3.5 раза, а при напряжении 195 В время эксплуатации возрастает почти в 5 раз.
Эксплуатация электрических ламп при пониженном напряжении целесообразна там, где не имеет особого значения снижение яркости свечения нити накаливания, например, в служебных помещениях и местах обшего пользования.
Так яркость свечения ламп, освещающих лестничные площадки, обычно не играет большой роли: важнее обеспечить длительную их работу, так как здесь лампы очень часто перегорают из-за значительного броска тока в момент включения группы ламп.
Существует несколько способов снижения напряжения кк электролампе. Отметим наиболее простые способы, которые можно использовать в домашних условиях.
Для понижения напряжения на лампе можно использовать полупроводниковый диод, если его включить последовательно с лампой.
При таком варианте понижения питающего напряжения наблюдается едва заметное мерцание ламп. Это происходит за счет однополупериодного выпрямления переменного тока.
Диод можно установить непосредственно в корпусе выключателя, между клеммой и одним из подводящих проводов. Диод должен иметь определенный запас по допустимому току и бьпъ рассчитан на напряжение не ниже 400 В.
Из миниатюрных диодов этому требованию отвечают диоды серии КД105 и КД209. Диоды КД105 следкет применять с лампами мощностью не более 40 Вт, а диоды КД209, с любым буквенным индексом включают с 75-ваттными лампами. Также можно использовать диоды Д226 которые применялись в блоках питания старой аппаратуры.
Если установка диода в выключателе затруднена, тогда его можно установить в цоколе от перегоревшей электролампы, который закрепляют на цоколе эксплуатируемой лампы (рис. 1).
Рис. 1 Крепим дополнительный цоколь с диодом к основному цоколю лампы.
В этом случае лучше использовать диоды типа Д231,Д232, Д246 .
У таких диодов отрезают вывод с резьбой и припаивают этой стороной к центральной контактной площадке цоколя основной лампы. После этого в центре дополнительного цоколя просверливают отверстие под противоположный вывод диода.
Чтобы этот вывод не касался стенок, следует проложить внутрь цоколя слой бумаги или изоляцеонной ленты.
Можно использовать и более мощные диоды, которые устанавливаются вне выключателя из-за своих больших габаритов. Особенно удобно использовать в доме где, общий выключатель на один подъезд. рекомендуемые типы диодов: КД202М, Н, Р или С, КД203,Д232…Д234, Д246..Д248 с любым буквенным индексом.
И еще в качестве гасящего элемента цепи можно использовать и конденсаторы, которые включаются последовательно с лампой накаливания. Установка баластных конденсаторов особенна полезна в подьездах, где не маленькие размеры конденсатора особо не имеют значения.
Для одной лампы мощностью 40..60 Вт вполне хватит конденсатора емкостью 5..10 мкФ на напряжение 400 В.
Опыт показывает , что ваша “лампочка Ильича” будет светить практически вечно !
Внимание !!! Все электромантажные работы выполнять при снятом напряжении электросети !!!
Источник: https://www.mirpodelki.ru/index.php?id=268
Как продлить жизнь электрической лампочке. Чтобы лампа накаливания служила долго
Традиционные электрические лампы накаливания довольно часто выходят из строя. Основная причина их неисправности — перегорание вольфрамовой нити.
Принцип работы лампы накаливания
Нить накала лампы, изготовленная в виде спирали из тугоплавких сплавов на основе вольфрама, размещена в прозрачной стеклянной колбе, внутри которой либо создан вакуум (у ламп малой мощности), либо она заполнена инертным газом.
При протекании через спираль электрического тока она нагревается до высокой температуры вследствие ее высокого сопротивления, а разогревшись, излучает в широком диапазоне спектра, в том числе и в его видимой части, в результате чего «лампочка светит».
Качество ламп
- Основной причиной «перегорания» ламп накаливания является неравномерное испарение материала нити накала, в результате чего на спирали лампы появляются участки с меньшим поперечным сечением и большим сопротивлением.
- Повышенное сопротивление локального участка нити накала приводит, к повышению его температуры, сравнительно с остальными участками спирали, а значит, и к более активному испарению металла на таких участках.
- В результате материал нити накала на этом участке либо плавится либо полностью испаряется и электрическая лампа приходит в негодность.
Ограниченный ресурс и повышенное напряжение
- Второй причиной выхода из строя электрических ламп накаливания является ограниченность ресурса времени работы, который составляет приблизительно 1000 часов, а нестабильное значение напряжения в электрической сети дополнительно сокращает время износа спирали.
- В ночное время, когда напряжение в сети значительно выше номинального, атомы вольфрама более интенсивно испаряются, а нить накала значительно быстрее истончается и утрачивает свою функциональность.
- Повышение напряжение на 5% сокращает срок службы электрической лампы примерно вдвое.
Частые включения
Поскольку значения сопротивлений нити накала лампы в холодном и горячем состоянии существенно разнятся, при подаче питания на электрическую лампу происходит следующее: спираль лампы холодная и имеет невысокое сопротивление, по этой причине происходит так называемый «большой бросок тока» и нить накала преждевременно перегорает.
Неисправности патрона и выключателя
- Когда в патроне, в который вкручена лампочка, между его центральным или боковыми контактами и цоколем лампы имеет место ненадежное контактное соединение, значение сопротивления в месте контактов хаотически колеблется, что приводит к колебаниям напряжения, питающего нить накала.
- В результате лампа выходит из строя раньше, чем выработает заявленный часовой ресурс.
- У неисправного выключателя контактные элементы обычно покрыты слоем копоти и при включении-выключении искрят.
- Следовательно, напряжение на нить накала лампы подается нестабильное, что, как и в случае с неисправным патроном, влечет за собой преждевременный выход из строя электрической лампы из-за перегорания ее спирали.
Вибрации и механические воздействия
Нить накала лампы в рабочем состоянии имеет температуру в диапазоне от 2000 до 30000 С и материал спирали при этом активно испаряется.
Любая, даже незначительная вибрация или легкое механическое воздействие способны нарушить целостность нити накала и привести к полной неисправности лампы.
Простые способы продления жизни лампы
В первую очередь приведите в порядок все электрическое хозяйство в доме: проверьте качество контактов в квартирном электрощитке и в разветвительных или распаечных (называйте как хотите) коробках, а при обнаружении плохих контактов устраните (сами или с помощью приглашенного специалиста) эти недостатки .
Выполните замену неисправных и полуисправных выключателей и патронов ламп накаливания.
Иногда вместо замены патрона на новый достаточно лишь подогнуть в нем центральный контакт в сторону цоколя лампы.
При покупке подбирайте лампы, рассчитанные на напряжение равное или немного выше того, которое «живет» в ваших розетках. Например, при напряжении электрического тока в квартирной сети от 220 до 230 вольт разумным будет остановить свой выбор на лампах, с обозначенным номинальным напряжением 230-240 В.
Для защиты ламп от перепадов тока в момент включения приобретите и установите в разрыв цепи электролампы устройство плавного включения ламп (УПВЛ), которое обеспечит постепенное увеличение подаваемого на лампу напряжения в момент ее включения.
Можно изготовить упрощенный вариант УПВЛ самому, поместив в разрыв одного из проводов, ведущих к лампе, бумажный конденсатора емкостью 10-20 мкф, рассчитанный на напряжение не менее 300 В.
Для продления срока службы ламп, постоянно включенных в ночное время (освещение лестничных клеток, подъездов и др.
) большое распространение получил способ со вставкой, вернее впайкой, диода в разрыв цепи освещения.
Максимально допустимый прямой ток такого диода должен составлять не менее 0,5-1 А, а максимально допустимое обратное напряжение – 300 В. Такая лампа будет заметно мигать с частотой 25 Гц, если для вас это недопустимо, можно добавить в цепь последовательно подключенный конденсатор номиналом 20 мкф и 300 В.
Еще один способ уберечь лампу от повышенного напряжения ночью — последовательно подключить две одинаковые по мощности лампы в одной электрической цепи.
Удачи вам! Пусть у вас все получится!
Источник: https://goodmaster.com.ua/dom-i-kvartira/kak-prodlit-zhizn-lampochke.html
Почему перегорает лампа накаливания и как продлить ей жизнь
Несмотря на бурное развитие энергосберегающих технологий, старая добрая лампа накаливания продолжает широко использоваться. Поэтому продление срока ее службы – весьма актуальная задача даже сегодня. Почему лампочка Ильича служит так недолго и можно ли продлить ей жизнь?
Конструкция и принцип работы
Для того чтобы решить вопрос по продлению жизни лампы накаливания, необходимо четко представлять ее конструкцию и принцип работы.
Конструктивно любая лампа накаливания независимо от типа, мощности и назначения представляет собой стеклянную колбу, заполненную инертным газом. В колбе на токопроводящих держателях крепится так называемое тело накала – спираль из тугоплавкого металла. Обычно это вольфрам или его сплавы. К колбе крепится цоколь – он позволяет быстро подключить прибор к сети.
Конструкция классической лампы накаливания
При подаче на лампу напряжения спираль накаляется и начинает ярко светиться. Инертный газ не позволяет спирали окислиться и тут же сгореть. Вроде все просто и должно быть долговечным. Но это не совсем так. Точнее, совсем не так.
Благодаря инертному газу спираль действительно почти не окисляется, но из-за высокой температуры вольфрам испаряется и оседает на стенках колбы. Со временем спираль утончается и, наконец, перегорает – лампу можно выбросить. Причем срок жизни прибора не особо и велик – в районе 1 000 часов.
Существуют и лампы, в колбе которых вакуум.
В основном это миниатюрные индикаторные лампочки и лампы для карманных фонарей. Но испарение вольфрама с тела накала происходит и в них.
Это одна из причин выхода лампы накаливания из строя. Но есть еще одна, причем немаловажная. Любой проводник изменяет свое электрическое сопротивление в зависимости от температуры.
Чем нагрев сильнее, тем сопротивление выше.
Если ради эксперимента измерить сопротивление холодной спирали лампочки накаливания, то можно получить очень любопытный результат. Сопротивление холодной 100-ваттной лампы будет равняться 38 Ом.
Сопротивление тела накала 100-ваттной лампы
- Согласно закону Ома при таком сопротивлении и напряжении питания в 220 В ток через лампу будет равняться:
- I = U/R =220/38 = 5.8 А
- Потребляемая мощность составит соответственно:
- P = I*U = 5.8*220 = 1 276 Вт
Но на лампочке написано 100 Вт, а не 1 270! В чем подвох? Он как раз в том, что холодное тело накала имеет электрическое сопротивление в 10 раз ниже номинального! Когда спираль прогреется, ее сопротивление станет нормальным и прибор выйдет на штатный режим, потребляя все те же 100 Вт.
Но проблема состоит в том, что в момент включения спираль холодная и лампа потребляет более киловатта, хотя рассчитана на мощность вдесятеро меньшую. Очень часто спираль не выдерживает такого токового удара и сгорает. Особенно часто это происходит при утончении тела накала после длительной работы.
Бытует мнение, что чем реже включаешь/выключаешь лампу накаливания, тем дольше она проживет. Теперь вполне очевидно, что это абсолютная истина – лампа накаливания чаще всего сгорает именно во время включения из-за токового удара.
Как продлить жизнь?
Прежде всего, рассмотрим первую причину выхода прибора из строя – перегорание спирали из-за ее утончения. Для того чтобы решить эту проблему, достаточно уменьшить на приборе напряжение.
В этом случае спираль будет работать с недонакалом и, естественно, проживет много дольше.
Как уменьшить напряжение, если в сети оно постоянно держится на одном уровне? Ставить громоздкий понижающий трансформатор?
Это неоправданно дорого, да и технически трудновыполнимо – придется либо питать все лампочки от отдельной линии, либо ставить трансформатор на каждый светильник.
Но можно обойтись и более простыми и бюджетными решениями.
Питание через диод
Как известно, большинство бытовых приборов, включая осветительные, питается от бытовой сети 220 В. Напряжение в сети переменное, то есть плавно изменяет свой знак 100 раз в секунду.
График, поясняющий понятие переменного напряженияВеличина 220 В относится к действующему напряжению. Амплитудное или мгновенное значение в таких сетях составляет 310 В, но для понимания вопроса это несущественно.
Что будет, если в этой синусоиде срезать одну полуволну?
Синусоида со срезанной полуволной
Очевидно, что действующее напряжение уменьшится вдвое, что и требуется для решения поставленной задачи. А срезать одну полуволну можно обычным диодом – ведь он пропускает ток только в одном направлении.
Итак, чтобы уменьшить питающее лампу напряжение вдвое, достаточно включить ее через диод.
При этом полярность включения полупроводника роли не играет – абсолютно не важно, верхняя или нижняя полуволна будет срезана.
Схема подключения лампочки через диод
В результате лампа будет питаться пониженным напряжением и прослужит в десятки раз дольше. Схема предельно простая и ее сможет собрать практически каждый, кто знаком с основами электротехники.
Но она, увы, имеет существенные недостатки. Во-первых, спектр излучения спирали, работающей практически в полнакала, сдвинется в «красную» сторону.
То есть свет такой лампы будет тускло-желтым и неприятным.
Ну а во-вторых, после срезания одной полуволны частота питающего напряжения снизится вдвое и упадет до пятидесяти герц. Это не только неприятно, но и сильно утомляет глаза.
Таким образом, за простоту схемы придется платить достаточно высокую цену.
Поэтому использовать подобный вариант стоит лишь в местах, где редко бывают люди и не занимаются серьезной работой – на лестничных площадках, в кладовых и т.п.
Выбирая диод, необходимо учитывать: его максимально допустимое обратное напряжение должно быть не менее 400 В, а максимально допустимый прямой ток – в полтора-два раза выше тока, потребляемого лампой.
Можно ли как-то обойти эти проблемы, не усложняя при этом схему? Первую проблему – желтый неприятный свет – обойти можно лишь частично. А вот второй вопрос решить можно.
Схема с гасящим конденсатором
Любой конденсатор, работая в цепях переменного тока, обладает некоторым реактивным сопротивлением тем большим, чем ниже частота напряжения и меньше емкость конденсатора. Причем сопротивление это будет действовать на обе полуволны.
Ограничение амплитуды синусоиды гасящим конденсатором
Поскольку напряжение в сети переменное, то включив последовательно с лампой конденсатор соответствующей емкости, можно снизить питающее напряжение без снижения частоты. Мерцание, появившееся при использовании диода, в этом случае не появится.
Схема подключения лампочки через гасящий конденсатор
Что касается яркости, то ее можно регулировать в широких пределах практически от 0 до 90-95%. Это очень удобно.
Если снизить напряжение на лампе не вдвое, а, к примеру, всего на 10-20%, подобрав соответствующий конденсатор, то желтизна и снижение светового потока будет не так сильно заметно, а лампа прослужит пусть не так долго, как с диодом, но все равно много дольше, чем при включении напрямую.
Как подобрать гасящий конденсатор? Сделать это совсем не сложно – достаточно воспользоваться калькулятором и парой формул. Прежде всего, необходимо рассчитать ток через лампу при желаемом напряжении:
I = P/U
Где:
- I – эффективный ток через лампу;
- P – мощность, которую будет потреблять лампа при напряжении U;
- U – желаемое напряжение.
- Для того чтобы узнать, какую мощность будет потреблять лампа при пониженном напряжении, решим простую пропорцию:
- Pном/U1 = P/U2 или P = U2*Pном/U1
- Где:
- Pном – мощность лампочки при номинальном напряжении;
- U1 – номинальное напряжение питания лампочки;
- P – мощность, потребляемая лампой при желаемом напряжении;
- U2 – желаемое напряжение питания лампочки.
На самом деле зависимость мощности от напряжения нелинейна – при снижении напряжения тело накала будет нагреваться слабее, а значит, его сопротивление станет понижаться. Таким образом, реальная потребляемая мощность будет несколько выше расчетной.
Теперь нам нужна формула, приведенная ниже:
- Здесь:
- · C – емкость гасящего конденсатора;
- · f – частота питающей сети;
- · U – напряжение питающей сети;
- · Uвых – желаемое питающее напряжение лампы;
· I – эффективный ток через лампу (см. первую формулу).
Конденсатор, используемый в этой схеме, должен быть бумажным, неполярным и рассчитан на рабочее напряжение не ниже 400 В.
Происходит ли экономия электроэнергии?
Можно ли продлив срок службы лампочки подобными схемами, заодно и сэкономить электроэнергию? На первый взгляд можно – ведь лампа будет потреблять меньшую мощность. На самом деле при таких схемах произойдет не экономия, а перерасход!
Если понизить питающее напряжение лампы накаливания вдвое, то световой поток, создаваемый ею, упадет примерно в 4 раза! То есть, чтобы получить такой же световой поток, как у стоваттной лампы, необходимо использовать 4 таких же лампочки, включенные через диоды. Нетрудно подсчитать, что расход электроэнергии при таком раскладе увеличится ровно вдвое.
Использование плавного включения
Итак, использование диодов и конденсаторов действительно позволяет существенно продлить срок службы ламп накаливания, но, несмотря на свою простоту, в таких решениях больше минусов, чем плюсов. Есть ли оптимальный вариант? Безусловно.
Поскольку лампы накаливания чаще всего сгорают от токового удара, для решения проблемы достаточно от него избавиться. Необходимо устройство, подающее напряжение на световой прибор после включения не мгновенно, а с постепенным увеличением.
Такое устройство при желании и умении можно собрать – схем в сети Интернет есть множество. Но для неспециалиста в радиоэлектронике проще воспользоваться так называемым УПВЛ – Устройством Плавного Включения Лампы.
Устройство плавного включения лампы
Найти этот прибор можно практически в любом соответствующем магазине, и стоит он относительно недорого.
Если включить его последовательно с лампочкой, то напряжение на ней при подаче питания будет увеличиваться постепенно и токового удара не произойдет.
Единственно, выбирая УПВЛ, необходимо проследить, чтобы оно было рассчитано на работу в сети 220 В, а мощность должна быть не меньше мощности используемой лампы.
Есть и еще один вариант – диммер, позволяющий регулировать освещенность в комнате по своему желанию. Включается свет таким диммером плавно, так что токового удара не произойдет и в этом случае. Кроме того, покупая диммер, мы получаем дополнительное удобство – возможность изменять освещение в комнате по своему усмотрению.
Диммер с плавным включением лампы
Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5c9ca52b27839400b33cc158/5d9c60068f011100b48ebb5c
Как продлить срок службы лампы накаливания с помощью диода 1N4007
Многие сталкивались с проблемой частого выхода из строя лампочек в нежилых помещениях, особенно в труднодоступных местах. Это может быть связано с рядом факторов.
Таких как перепады напряжения в сети, сезонные колебания температур, производственный брак, человеческий фактор и много других. В данной статье описан простой и довольно доступный способ, который позволит продлить срок службы лампы накаливания.
Подготовительные работы и материалы
- Полупроводниковое устройство – диод 1N4007.
- Пластиковое клеммное соединение.
- Индикатор напряжения.
- Отвёртка.
Для удобства монтажа по месту установки, необходимо разрезать клеммное соединение на две части, с одним двухсторонним контактом.
Типовая электросхема
Монтаж диода
Устанавливать диод рекомендуется в свободную полость в стене, где установлен выключатель, при его встроенном исполнении. Или во внутреннюю часть корпуса, при его накладном (внешнем) типе.
Для этого частично демонтируем выключатель. Данные работы необходимо выполнять, не касаясь электропроводки, если обесточить линию не представляется возможным (в подъезде, к примеру). Предварительно поставив клавишу выключателя в выключенное положение. Затем индикатором определяем, к какой клемме выключателя подаётся фаза.
Далее, с противоположной от фазы стороны отсоединяем конец провода, на который не подаётся напряжение, и крепим его к подготовленному клеммному соединению.
С другой стороны клеммного соединения закрепляем диод, с учётом, чтобы полоска на корпусе диода, обозначающая катод, была со стороны соединения. А свободный конец диода закрепляем на клемме выключателя.
Следует отметить, что диод крепится вплотную к переходному соединению и клеммам выключателя, во избежание короткого замыкания. После надёжного крепление диода, монтируем выключатель на прежнее место. Далее, при помощи выключателя, подаём питание в цепь. В случае успешного монтажа лампочка загорится. При этом можно наблюдать её слабое мерцание.
Примечание: при работе без отключения напряжения на участке монтажа, следует соблюдать осторожность! Касание к проводу, по которому подаётся фаза, может вызвать поражение электрическим током!
Заключение
После установки диода изменятся некоторые характеристики движения тока в цепи, что позволит увеличить срок службы лампы накаливания. Описанный способ не рекомендуется для мест частого и продолжительного использования человеком, так как характеристика светового потока может негативно повлиять на зрение.
Источник: https://zen.yandex.com/media/asutpp.ru/kak-prodlit-srok-slujby-lampy-nakalivaniia-s-pomosciu-dioda-1n4007-5d5e8870ac412400aeb2aa18?from=feed&rid=4068853083.503.1569924502142.93022&integration=site_desktop&place=layout
Вечная лампочка. Как продлить жизнь лампы
Лампочки, как и все приборы, имеют определенный ресурс, после выработки которого они перегорают. Перегоревшая лампа в квартире не вызывает у хозяев практически никаких негативных эмоций, ее спокойно заменяют или сразу, или, если под рукой не окажется запасной, воспользуются каким-либо переносным источником света. А если перегорела лампочка в гараже, на даче или в подъезде, это может доставить немало неприятных минут. В таких случаях помочь может фонарик телефона или зажигалки. Но, как показывает опыт, почему-то в таких случаях зарядка телефона оказывается на исходе, а зажигалку в кармане носят далеко не все. И в эти минуты хочется, чтобы в наших подъездах горели вечные лампочки.
Почему перегорают лампочки: основные причины
Ресурс полезной службы лампы накаливания, как утверждают производители, составляет 1 000 часов эксплуатации. Срок фактической службы, как правило, оказывается заметно меньшим. Он зависит не только от качества изготовления самой лампочки, но и от условий ее эксплуатации. Факторы, сокращающие срок полезной службы лампочки, следующие:
- Резкое повышение напряжения в сети. Повышение напряжения вызовет кратковременный избыточный разогрев вольфрамовой спирали накаливания, следствием чего произойдет испарение вольфрама и истончение нити. Это и приводит к сокращению срока службы и преждевременному перегоранию лампочки.
- Частое включение и выключение света. Лампочки обычно перегорают в момент включения, когда происходит быстрый разогрев спирали. Это провоцирует повреждение нити накаливания, так как холодная спираль имеет более низкое сопротивление, и соответственно, номинальное значение пускового тока превышает значение рабочего.
- Неисправности в электрической цепи включения лампы. Чаще всего это подгоревшие контакты выключателя или патрона, недостаточно сильно затянутые контакты в распределительной коробке или щитке, ненадежное соединение проводов светильника.
Защита лампочек от перепадов напряжения в сети
Причин преждевременного перегорания ламп достаточно, и если некоторые можно устранить ремонтом и заменой деталей электрической цепи, в которую включена лампочка, то исключить перепады напряжения в городской электросети невозможно. В квартире или доме можно установить устройства, стабилизирующие напряжение, что позволит не только продлить срок службы ламп, но и защитить прочие электроприборы. В настоящее время на рынке достаточный выбор различных защитных устройств как для всей электрической сети дома или квартиры, так и для регулировки подачи напряжения на осветительные приборы. Но установка их в гараже, а тем более подъезде, экономически нецелесообразна.
Лампочка, которая работает более века, существует
Казалось бы, существование вечной лампочки противоречит законам физики. Но документально зафиксирован факт существования лампы накаливания, которая работает с 1901 года. Она занесена в книгу рекордов Гиннеса, и любой желающий может посмотреть ее онлайн. В отличие от современных, ее спираль изготовлена из углерода, а мощность составляет всего 4 Вт. Также столетняя лампа имеет, в отличие от современных, большую толщину стенок стеклянной колбы.
Как сделать?
Из вышеперечисленных причин, приводящих к преждевременному перегоранию лампочек накаливания, следует, что существенно срок службы лампы можно продлить, сведя до минимума перепады напряжения. Но как сделать вечную лампочку?
Самый простой способ — это включить в электрическую цепь последовательно с лампой полупроводниковый (лучше кремниевый маломощный) диод соответствующей структуры со статическим коэффициентом передачи тока не менее 50. Понятие «маломощный» в данном контексте условно, так как мощность диода подбирается соответственно мощности лампочки, к которой этот диод подключается. Данный диод можно вмонтировать в любом доступном и удобном месте цепи: прямо в корпусе выключателя, в патроне лампы и т. д. После монтажа такой схемы лампа будет получать не переменный, а однонаправленный импульсный ток через этот диод. При этом лампочка будет светить тусклее и с мерцанием. Такую схему включения ламп нельзя использовать в квартирах и рабочих помещениях, но для применения в подсобных холодных помещениях она вполне пригодна. Использование такой схемы включения электрической лампочки делает ее условно вечной. Сто лет светить, она, конечно же, не будет, но несколько лет проработает.
Следует учитывать, что данный способ продления службы лампочки до категории вечной существенно снижает и без того невысокий коэффициент полезного действия лампы накаливания.
Современные энергосберегающие лампочки
В настоящее время существует широкий выбор ламп для освещения. Помимо привычных с детства лампочек Ильича, на прилавках магазинов появился широкий ассортимент энергосберегающих ламп с различными характеристиками. Какие же предпочтительнее?
Люминесцентные лампы — это газоразрядные лампы низкого давления. Они выпускаются с прозрачной и матовой колбой, на стенки которой нанесен люминофор. Он и является источником света при включении лампы. Их долговечность раз в 15 выше срока службы ламп накаливания. К тому же такие лампы излучают ровный и стабильный поток света, что делает их весьма популярными. Вдобавок они подают равномерный и стабильный поток света и имеют широкий спектр цветопередачи: от теплого, близкого к свету ламп накаливания, до холодного дневного света. Коэффициент полезного действия люминесцентных ламп достигает 80 %.
Данные лампы широко применяются как для промышленного, так и для бытового освещения. Но они требуют к себе повышенного внимания вследствие содержания в них паров ртути, которые являются сильнейшим ядом. Конечно, человек не отравится от одной разбившейся лампочки, но все-таки не следует перегоревшую лампу небрежно бросать в мусорное ведро, тем более что для них предусмотрен особый способ утилизации. Запасные лампы надо хранить в местах, недоступных для детей.
Светодиодные лампы также долговечны, их ресурс колеблется в широком диапазоне от 1,5 до 10 лет в зависимости от производителя. Они устойчивы к механическим повреждениям, нормально функционируют в широком диапазоне температур, излучают равномерный чистый свет. Не содержат никаких опасных для человека веществ.
Лучшие лампы для домашнего освещения
Для домашнего освещения люди предпочитают выбирать самые экономные лампочки. При сравнении таких характеристик современных ламп, как энергопотребление, эффективность освещения, срок службы, требования к условиям эксплуатации и цена, в данном сегменте уверенно лидируют светодиодные лампы. При низком энергопотреблении они излучают более яркий свет и способны сделать ваш дом светлым и уютным.
А если учесть, что некоторые производители заявляют срок службы своих светодиодных ламп в 30, 50, а некоторые даже до 100 тыс. часов непрерывной работы, то можно подумать, что вечные лампочки уже созданы. Правда, срок гарантии на эти лампы, как правило, не превышает двух лет.
Типы освещения: лампы накаливания
Есть четыре основных типа освещения:
- Лампа накаливания
- Флуоресцентный
- Разряд высокой интенсивности
- Натрий низкого давления
Лампы накаливания
Томас Альва Эдисон изобрел лампу накаливания с разумным сроком службы. Льюис Латимер усовершенствовал его с помощью углеродной нити.
Лампа накаливания состоит из запаянной стеклянной колбы с нитью накала внутри.Когда электричество проходит через нить накала, она нагревается. В зависимости от температуры нити накала излучается излучение.
Температура нити накала очень высока, обычно более 2000 ° C или 3600 ° F. В «стандартной» лампе мощностью 60, 75 или 100 Вт температура нити составляет примерно 2550 ° C, или примерно 4600 ° F. При таких высоких температурах тепловое излучение нити накала включает значительное количество видимого света.
Этот принцип получения света от тепла называется «накаливанием».«При такой высокой температуре 2 000 ° C около 5 процентов электрической энергии преобразуется в видимый свет, а остальная часть испускается в виде тепла или инфракрасного излучения.
Инструкции : Нажмите кнопку воспроизведения, чтобы увидеть, как работает лампа накаливания.
Как работает лампа накаливания
Щелкните здесь, чтобы открыть текстовое описание.
Как работает лампа накаливания
В лампочке накаливания электричество проходит вверх и через нить накаливания, заставляя ее нагреваться и ярко светиться.Чтобы нить накала не загорелась, весь кислород удаляется из колбы.
Давайте теперь рассмотрим несколько различных типов ламп накаливания.
Стандартные лампы накаливания
Стандартные лампы накаливания являются наиболее распространенными, но при этом наиболее неэффективными. Лампы большей мощности обладают более высокой эффективностью (больше люмен на ватт), чем лампы меньшей мощности.
Инструкции : Нажмите кнопку «график» ниже, чтобы создать график, сравнивающий мощность и эффективность, а затем ответьте на вопрос ниже.
Щелкните здесь, чтобы открыть текстовое описание эффективности лампочки. Это будет расширено, чтобы предоставить больше информации.
Сравнение мощности и эффективности лампы накаливания
В таблице ниже сравнивается количество ватт лампы накаливания с ее эффективностью (люмен на ватт).
| Вт (мощность) | 25 | 40 | 60 | 75 | 100 | 150 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| КПД (люмен на ватт) | 8 | 12 | 14 | 15 | 17 | 19 |
На основании этих данных ясно, что с увеличением количества ватт увеличивается и КПД.
Вольфрамовые галогенные лампы
Галогенная лампа вольфрама — это лампа накаливания, в которой газы из семейства галогенов запечатаны внутри колбы и внутреннее покрытие, которое отражает тепло обратно к нити накала. Светоотдача аналогична обычной лампе накаливания, но с меньшей мощностью. Галогены в газовой заправке уменьшают материальные потери нити накала, вызванные испарением, и увеличивают производительность лампы.
Лампа галогенная вольфрамовая
Трубчатые вольфрамово-галогенные лампы
Трубчатые вольфрамово-галогенные лампы обычно используются в торшерах, которые отражают свет от потолка, обеспечивая более рассеянное и подходящее общее освещение.
Хотя они обеспечивают лучшую энергоэффективность, чем стандартные лампы A-типа, эти лампы потребляют значительное количество энергии (обычно потребляют от 300 до 600 Вт) и сильно нагреваются (трубчатая вольфрамово-галогенная лампа мощностью 300 Вт достигает температуры около 2600 Вт). ° C по сравнению с примерно 600 ° C для компактной люминесцентной лампы). Поскольку вольфрамово-галогенные лампы работают при очень высоких температурах (достаточно высоких, чтобы буквально поджарить яйца), их не следует использовать в светильниках с патронами, покрытыми бумагой или целлюлозой.
Трубчатая вольфрамово-галогенная лампа.
Галогенные лампы
Галогенная лампа часто на 10–20 процентов эффективнее обычной лампы накаливания с аналогичным напряжением, мощностью и продолжительностью жизни. Галогенные лампы могут иметь в два-три раза больший срок службы, чем обычные лампы. Насколько увеличится срок службы и эффективность, во многом зависит от того, используется ли высококачественный наполняющий газ (обычно криптон, иногда ксенон) или аргон. На изображении ниже показан снимок, сделанный инфракрасной камерой, на котором сравнивается тепло, выделяемое галогенной и компактной люминесцентной лампой.Красная и белая цветовые зоны очень горячие, а синие — более прохладные.
Сравнение тепла, выделяемого галогенными лампами и лампами накаливания CFL.
Кредит: Лаборатория Лоуренса Беркли
Отражатель лампы
Рефлекторные лампы — Световые волны от лампочки распространяются во всех направлениях. Свет, идущий назад, бесполезен, когда свет больше всего нужен спереди. Рефлекторные лампы (тип R) предназначены для рассеивания света на определенных участках.
Рефлекторные лампы имеют серебряное покрытие по бокам, как и любое зеркало, поэтому все световые волны, проходящие через боковые стороны или заднюю часть, отражаются вперед.Поэтому их называют рефлекторными лампами, а также прожекторами, прожекторами и лампами точечного освещения.
Инструкции : Нажмите кнопки ниже, чтобы увидеть разницу между обычной и отражающей лампой накаливания:
Обычная лампа
Светоотражающая лампа
Лампы с параболическим алюминированным отражателем (PAR)
Лампы с параболическим алюминированным отражателем (PAR) (показаны на изображении ниже) также доступны с галогенной технологией для работы от 120 вольт.Стандартную лампу накаливания мощностью 150 Вт можно заменить галогенной лампой меньшей мощности, что снизит потребление электроэнергии до 40 процентов.
Лампа с отражающей лампой (тип R).
Лампа накаливания | Статья о лампе накаливания по свободной энциклопедии
источника света, в котором преобразование электрической энергии в световую энергию происходит в результате нагрева огнеупорного проводника электрического тока. Впервые энергия Люминоуса была получена этим методом в 1872 году русским ученым А.Н. Лодыгин, пропустивший электрический ток через угольный стержень, помещенный в закрытый откачиваемый сосуд. В 1879 г. американский изобретатель Т. А. Эдисон представил достаточно прочную конструкцию лампы накаливания с углеродной нитью, которую можно было удобно производить в промышленных масштабах. В 1898–1908 гг. Несколько металлов (осмий, тантал и вольфрам) были испытаны в качестве тел накаливания, а в 1909 г. началось использование ламп накаливания с вольфрамовой нитью зигзагообразной формы. Лампы накаливания, наполненные азотом или инертными газами (аргон и криптон). появился в 1912–13; вольфрамовая нить была изготовлена в форме спирали (спирали).Дальнейшие усовершенствования ламп накаливания были направлены на повышение световой отдачи за счет повышения температуры тела накаливания при сохранении срока службы лампы. Использование макромолекулярных инертных газов с добавками галогенов для заполнения ламп накаливания позволило уменьшить загрязнение колбы лампы частицами диспергированного вольфрама и снизить скорость испарения вольфрамовой нити. Использование раскаленных тел в форме двойной спирали (спирали, намотанной из спирали) или тройной спирали уменьшило потери тепла через газ.
Все многочисленные разновидности ламп накаливания изготавливаются из стандартных деталей, хотя размеры и форма деталей различаются. Конструкция типичной лампы накаливания показана на рисунке 1. Внутри колбы тело накаливания (вольфрамовая спираль) прикреплено к стеклянной или металлической выхлопной трубе с помощью держателей из молибденовой проволоки. Концы спирали прикрепляем к концам выводов. Средняя часть выводных проводов изготовлена из платинита или молибдена для создания герметичного соединения со стеклянным стержнем.Колба лампы при вакуумной обработке заполняется инертным газом; впоследствии выхлопная труба термосваривается, образуя наконечник. Для защиты наконечника и облегчения крепления колбы к патрону лампа снабжена цоколем, прикрепленным к колбе с помощью герметика.
Рисунок 1 . Схема электрической лампы накаливания: (1) стеклянная колба, (2) корпус накаливания, (3) держатели, (4) выхлопная труба, (5) выводы, (6) шток, (7) герметизирующий состав основания, (8) наконечник, (9) цоколь
Лампы накаливания классифицируются в зависимости от области использования (лампы для общего освещения, для фар и т. д.), в зависимости от их основной конструкции и световых свойств колбы (лампы с отражателем, декоративные лампы, и лампы с рассеивающим покрытием), или по форме корпуса накаливания (лампы с плоской спиралью, двойной спиралью и т. д.).По габаритным размерам лампы накаливания делятся на субминиатюрные, миниатюрные, малогабаритные, стандартные и большие. Например, лампы длиной менее 10 мм и диаметром 6 мм называются сверхминиатюрными, а большие лампы имеют длину более 175 мм и диаметр 80 мм.
| Таблица 1. Световая отдача некоторых ламп | ||
|---|---|---|
| Световая отдача (люмен на ватт) | Примечания | |
| Керосиновая лампа……… | <1 | |
| Лампа накаливания | ||
| с углеродной нитью накала. . . . | 2–3 | |
| с танталовой нитью. . . | 7 | Общее освещение зданий и транспортных средств |
| с вольфрамовой нитью (вакуум) …….. | 8–9 | |
| с двойной спиралью из вольфрама (газонаполненный, промышленный криптон)……… | 12,5–13,5 | |
| с двойной спиралью из вольфрама (галогенные лампы) ….. | 22–27 | Специальные оптические инструменты |
| с плоской спиралью из вольфрама (галогенные лампы) …. | 34,5 | Маленькие кинопроекторы |
Лампы накаливания выпускаются на напряжение от долей вольта до сотен вольт и мощностью до десятков киловатт (кВт) .Например, прожекторная лампа мощностью 10 кВт имеет длину 475 мм и диаметр 275 мм. Увеличение рабочего напряжения на 1 процент относительно номинального напряжения увеличивает световой поток от лампы накаливания на 4 процента, но сокращает срок ее службы на 15 процентов. Кратковременное подключение лампы к напряжению, превышающему номинальное напряжение на 15 процентов, вызывает пробой лампы. Срок службы лампы накаливания составляет от 5 часов для авиационных фар до 1000 часов для ламп, используемых в транспортной отрасли; поэтому лампы следует устанавливать в местах, позволяющих легко заменить их.Световая отдача ламп накаливания зависит от их конструкции, напряжения и мощности, а также от продолжительности службы; она составляет от 10 до 35 люмен на ватт. Значения световой отдачи для нескольких ламп разной конструкции приведены в таблицах 1 и 2.
| Таблица 2. Световая отдача осветительных ламп, заполненных криптоном (при сроке службы 1000 часов) | ||
|---|---|---|
| Напряжение | Мощность (Вт) | Световой поток (люмен на ватт) |
| 127………………….. | 60 | 13,4 |
| 127 …………….. …… | 75 | 14,4 |
| 127 …………………. | 100 | 15,6 |
| 220 ………………….. | 60 | 11,7 |
| 220 ……………. ……. | 75 | 12,7 |
| 220 …………………. | 100 | 13,8 |
По световой эффективности лампы накаливания уступают газоразрядным источникам света.Однако лампы накаливания проще в эксплуатации (не требуют пускателей и сложной арматуры) и практически не имеют ограничений по напряжению и мощности. Ежегодное производство ламп накаливания во всем мире составляет до 10 миллиардов; существует более 2000 видов ламп.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Скобелев В.М. «Лампы накаливания». В Справочная книга по свето- технике . Москва, 1956.Ульмишек Л.Г. Производство электрических ламп накаливания , 5 изд.Москва-Ленинград, 1966.
Гуторов, М. М. Основы светотехники и источники света . Москва, 1968.
Большая Советская Энциклопедия, 3-е издание (1970-1979). © 2010 The Gale Group, Inc. Все права защищены.