Виды ламп, цоколей, их конструкционные особенности

Лампы накаливания

Лампа накаливания (ЛОН) — самый первый источник электрического света, который появился в домашнем обиходе. Она была изобретена еще в середине 19 в., и хотя с того времени претерпела немало реконструкций, сущность осталась без изменений. Любая лампа накаливания состоит из вакуумного стеклянного баллона, цоколя, на котором располагаются контакты и предохранитель, и нити накаливания, излучающей свет.

Лампа накаливания

Спираль накаливания сделана из вольфрамовых сплавов, которые легко выдерживают рабочую температуру горения +3200 °C. Чтобы нить мгновенно не перегорела, в современных лампах накачивают в баллон какой-нибудь инертный газ, например аргон.

Принцип работы лампы очень прост. При пропускании тока через проводник малого сечения и низкой проводимости часть энергии уходит на разогрев спирали-проводника, отчего тот начинает светиться в видимом свете. Несмотря на столь простое устройство, видов ЛОН существует огромное множество. Они различаются по форме и размерам.

Свет в лампе накаливания исходит от раскаленной вольфрамовой спирали

Декоративные лампы (свечи): баллон имеет вытянутую форму, стилизованную под обычную свечу. Как правило, используются в небольших светильниках и бра.

Окрашенные лампы: стекла баллонов имеют различный цвет с декоративными целями.

Лампа накаливания с матовым стеклом дает более мягкий и равномерный свет

Зеркальными лампами называют лампы, часть стеклянного баллона которых покрыта отражающим составом для направления света компактным пучком. Такие лампы чаще всего используют в потолочных светильниках, чтобы направлять свет вниз, не освещая потолка.

Лампы местного освещения работают под напряжением 12, 24 и 36 В. Они потребляют немного энергии, но и освещение соответствующее. Применяются в ручных фонарях, аварийном освещении и т. д. ЛОН по-прежнему остаются в первых рядах источника света, несмотря на некоторые недостатки. Их минусом является очень низкий КПД — не более 2–3 % от потребляемой энергии. Все остальное уходит в тепло.

Декоративная лампа-свеча с цоколем Е14

Второй минус заключается в том, что ЛОН небезопасны с противопожарной точки зрения. Например, обычная газета, если ее положить на лампочку в 100 Вт, вспыхивает примерно через 20 мин. Надо ли говорить, что в некоторых местах ЛОН нельзя эксплуатировать, например в маленьких абажурах из пластика или дерева. Кроме того, такие лампы недолговечны. Срок службы ЛОН составляет примерно 500–1000 ч. К числу плюсов можно отнести дешевизну и простоту монтажа. ЛОН не требуют каких-либо дополнительных устройств для работы, подобно люминесцентным.

Нормы освещения дома (СНиП)

Нормативы освещенности описываются в специальных нормативных документах. Их несколько: строительные нормы и правила 23-05-2010 «Естественное и искусственное освещение» (взамен СНиП 23-05-95), свод правил 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение» и санитарные правила и нормы 2.2.1-2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий».

Для расчета домашнего освещения целиком документы читать не стоит, достаточно знать нормы для разных комнат.

Тип комнаты	Норма освещенности (на плоскости пола), лк
Жилые комнаты, кухни	150
Ванные комнаты, коридоры, прихожие, кладовки	50
Детские	200
Рабочие зоны и кабинеты	300
Лестницы	20
Гардеробные	75

Норма приводится в лк (люкс). Но для конкретной комнаты необходимо рассчитать световой поток в люменах (лм). (Ведь именно люмены приводятся на упаковке). Это совсем не сложно. Формула простая: нужно освещенность умножить на площадь комнаты в м2.

где F – световой поток, лм;

Е – нора освещенности, лк;

S – площадь комнаты, м2.

Несомненно, общая освещенность зависит еще и от цвета стен, степени естественного освещения, высоты потолков. Норма в документах приводится минимальная. Любите посветлее – смело увеличивайте ее.

Далее полученный результат можно перевести в более привычные мощности.

Приложение на телефон для замера освещенности. Освещенность замеряется специальными приборами, но в домашних условиях можно воспользоваться обычным смартфоном. Созданы приложения для замеров, например https://play.google.com/store/apps/details?id=com.notquitethem.android.luxmeter&hl=ru

Классификация

Лампы накаливания

В недавнем прошлом наиболее распространённый тип. Осветительные приборы данного вида могут использоваться как на стационарных, так и на портативных устройствах (например, ручные фонарики).

Свет испускает нагретая вольфрамовая нить, помещённая в колбу (баллон), из которого откачан воздух (отсюда термин «вакуумные»).

Лампы накаливания по составу газа в баллоне разделяют на собственно вакуумные, криптоновые, галогенные.

Вакуумные

Поверхность колбы может быть как прозрачной, так и матовой, что позволяет получить более мягкий свет без использования защитного колпака. Также, верхняя часть баллона может быть покрыта зеркальной краской, чтобы направить световой поток вниз (при потолочном освещении).

Лампы для переносных источников работают от напряжения 12, 24, 36 В.

Для стационарных – 220 В, 50 Гц (городская электрическая сеть).

Основной минус подобных источников света – низкий КПД: только 2-3% идёт на освещение. Остальная энергия рассеивается в виде тепла (отсюда и низкий показатель светоотдачи).

Тип используемого крепления – цоколь Эдисона (Е-цоколь); различается по своему диаметру (в мм), указываемому в маркировке:

• Е10 – используется для карманных фонариков;
• Е14, также называемый «миньён» (маленький);
• Е27 – стандартный;
• Е40 используется для наружного освещения;

Плюсы:

• широкое распространение оборудования;
• низкая цена;
• удобство монтажа;

Минусы:

• низкий КПД;
• малая длительность работы (500–1000 ч.);
• пожароопасность (нельзя использовать в пластиковых и деревянных конструкциях);

Характеристики:

Цоколь	Е
Мощность	5 – 500 Вт
Светоотдача	7–17 лм/Вт
Цветопередача Ra	более 90
Световая температура	2700 К
Стоимость	от 10 р.
Срок службы	500–1000 ч.

Криптоновые лампы

Лампа накаливания, в баллон которой добавлен криптон (инертный газ). Обладают меньшими габаритами и большим временем работы по сравнению с вакуумными (1000–2000 ч.), не чувствительны к перепадам напряжения.

Характеристики:

Цоколь	Е
Мощность	5 – 500 Вт
Светоотдача	8–19 лм/Вт
Цветопередача Ra	более 90
Световая температура	2700 К
Стоимость	от 40 р.
Срок службы	1000–2000 ч.

Галогенные лампы

Как следует из названия, колба содержит пары галогенов (элементов 17 группы таблицы Менделеева – брома или йода). Добавление этих газов позволяет значительно увеличить время работы и повысить светоотдачу, по сравнению с  вакуумными аналогами.

Используется Е- или G-цоколь (см. люминесцентные лампы).

Плюсы:

• Срок службы до 2000-4000 ч..
• Малые размеры, возможность применения в гипсокартонных конструкциях (например, подвесной потолок).

Минусы:

1. Чувствительность к загрязнению (установку необходимо производить в перчатках, при попадании жира на поверхность колбы, прибор очень быстро выходит из строя).
2. Чувствительность к перепадам напряжения.

В настоящее время, разработан новый тип галогенных источников с инфракрасным покрытием, которое пропускает видимый свет и отражает тепловое излучение, они имеют сниженное энергопотребление и увеличенное время эксплуатации по сравнению с аналогами без покрытия.

Характеристики:

Цоколь	Е, G
Мощность	20 – 1500 Вт
Светоотдача	14–30 лм/Вт
Цветопередача Ra	более 90
Световая температура	3700 К
Стоимость	от 20
Срок службы	2000–4000 ч.

Основные виды галогенных ламп

В зависимости от внешнего вида и способа применения галогенные лампы делятся на несколько основных видов:

• с внешней колбой;
• капсульные;
• с отражателем;
• линейные.

С внешней колбой

С вынесенной или внешней колбой галогенная лампа ничем не отличается от стандартных «лампочек Ильича». Они могут подключаться непосредственно в сеть 220 вольт и иметь любую форму и размеры. Отличительной чертой является наличие в стандартной стеклянной колбе маленькой галогеновой лампочки с колбой, выполненной из жаропрочного кварца. Применяются галогенные лампы с вынесенной колбой в различных светильниках, люстрах и других приборах освещения с цоколем Е27 или Е14.

Капсульные

Капсульные галогенные лампы имеют миниатюрные размеры и применяются для организации подсветки интерьера. Они имеют небольшую мощность и часто используются с цоколями G4, G5 в сети постоянного тока с напряжением 12 – 24 вольт и G9 в сети переменного тока 220 вольт.

Конструктивно такая лампа имеет тело накала, расположенное в продольной или поперечной плоскости, а на задней стенке колбы нанесено отражающее вещество. Такие устройства ввиду малой мощности и размеров не требуют специальной защитной колбы и могут монтироваться в светильниках открытого типа.

С отражателем

Устройства с отражателем имеют конструкцию для направленного излучения света. Галогенные лампы могут иметь алюминиевый или интерференционный рефлектор. Самый распространённый из этих двух вариантов – алюминиевый. Он перераспределяет и фокусирует тепловой поток и световое излучение вперед, благодаря чему световой поток направляется в нужную точку, а лишнее тепло отводится, защищая пространство и материалы вокруг лампы от перегрева.

Интерференционный отражатель отводит тепло внутрь лампы. Галогенные лампы с отражателем могут иметь различные конфигурации формы и размеров, а также имеют разные углы излучения света.

Линейные

Самый старый вид галогенных ламп, который используется с середины 60-х годов 20 века. Линейные галогенные лампы имеют вид вытянутой трубки, на концах которой расположены контакты. Линейные лампы имеют различные размеры, а также высокую мощность и в основном применяются в различных прожекторах и уличных осветительных приборах.

Галогенные лампы с покрытием по технологии IRC

IRC-галогенные лампы – это специальный вид такого рода осветительных устройств. IRC означает «инфракрасное покрытие». Они имеют особое покрытие на колбе, которое свободно пропускает видимый свет, но препятствует прохождению инфракрасного излучения.  Состав покрытия направляет это излучение обратно к телу накала в связи с чем повышается коэффициент полезного действия и эффективность работы галогенной лампы, улучшает равномерность свечения и светоотдачу.

Применение IRC-технологии позволяет снизить потребление электрической энергии такими устройствами до 50% и существенно влияет на энергоэффективность осветительного прибора. Ещё одним достоинством является увеличение срока службы практически в 2 раза, в сравнении со стандартными галогенными лампами.

Галогенные люстры

Галогенные люстры – это цельные устройства, которые основаны на множестве параллельно подключенных друг к другу галогенных ламп. Такие люстры имеют совершенно различные внешний вид и конфигурацию, а благодаря маленькому размеру галогенных ламп – имеют эстетичный вид и равномерное свечение.

В магазинах можно встретить галогенные люстры с питанием от 220 вольт переменного тока, а также низковольтные варианты для применения в системах постоянного тока или с использованием с блоками питания.

Радиатор

Радиатор – это важный элемент конструкции светодиодной лампы, который влияет на срок службы. Используются разные материалы:

1. Пластик. Применяется только для LED-кристаллов с малой мощностью. Изделия недорогие.
2. Алюминий. Отличается высокими показателями теплоотвода, но при контакте возможен удар током или ожог.
3. Композит. Обеспечивает безопасность и повышает теплопроводимость.
4. Керамика. Обеспечивает электроизоляцию, устройства отличаются высокой стоимостью.

Виды радиаторов.

В навесной потолок лучше купить устройства с керамическими или алюминиевыми радиаторами. Только они обеспечат достаточный отвод тепла в замкнутом пространстве и надёжность без негативного воздействия на технические показатели.

Как правильно выбрать лампочку для дома

При выборе лампочки для дома необходимо определить тип прибора, цоколя, подобрать форму. Дополнительно учитывайте:

• расход электроэнергии;
• уровень освещения;
• безопасность.

Для всех представленных на рынке моделей справедливо соответствие: чем мощнее лампа, тем ярче она светит. Световой поток измеряется в люменах и указывается на упаковке.

Сравнение мощности.

Сформировались следующие критерии подбора по мощности:

• для ламп накаливания – около 18 Вт на 1 кв.м площади;
• люминесцентные приборы – 8 Вт на 1 кв.м;
• светодиодные элементы – 3 Вт на 1 кв.м.

При замене лампочки в доме учитывается мощность светильника. Некоторые люстры искусственно занижают подаваемую в патрон мощность и просто не смогут обеспечить выбранные элементы нужным количеством энергии.

Цоколь на бытовых источниках освещения обычно резьбовой. Чаще всего используются E14 и E27. Число рядом с буквой означает диаметр соединения с патроном светильника.

Разновидности цоколей.

Реже применяются штырьковые цоколи с маркировкой G. Они имеют разные размеры, подбирать лампу необходимо в соответствии с конкретным обозначением.

Форм ламп разнообразна. Популярны бытовые модификации в виде груши, шара или свечи.

Разновидности формы колбы.

При выборе лампочек для дома особенное внимание стоит уделять температуре свечения. Все приборы принято разделять по этому принципу на две большие группы: с теплым и холодным светом

При этом в каждой группе множество оттенков. Сейчас производители лампочек стараются указывать на упаковках полный спектр температур и прописывать конкретное значение в кельвинах.

Как выбрать галогенную лампу

При выборе галогенных ламп в первую очередь стоит обратить внимание на производителя устройства: лучше приобретать устройства известных и распространенных производителей (они отвечают за качество выпускаемой продукции и контролируют его на всех этапах производства). Самые известные фирмы: Osram, Navigator и Camelion

Дальнейший выбор ничем не отличается от выбора обычной лампы и состоит в выборе необходимого типа цоколя и формы лампы, а также цене, которую вы готовы заплатить за лампу. Цена устройств зависит от производителя, технических характеристик и размеров галогенной лампы.

Сравнение основных параметров светодиодных ламп и ламп накаливания, таблица соответствия мощности и светового потока

Что такое люминесцентная лампа и как она работает?

Что измеряется в люменах и какие нормы освещенности на 1 квадратный метр?

Все типы и виды цоколей для ламп освещения — правила маркировки и в чём отличия

Что такое цветовая температура светодиодных ламп?

Как заменить люминесцентную лампу на светодиодную?

Стандартные галогеновые

Наиболее распространенные — модели в цоколе Н4 и Н7. Оптика имеет достаточную мощность свечения и оптимальный срок эксплуатации, 2 000 часов. Стандартные галогеновые лампы стоят от 250 руб. за шт.

Если изготовитель в машину установил галогеновую Н4, заменить штатную оптику можно только на аналогичную, светодиоды на такие модели устанавливаются только для поворотов.

Ообычная галогеновая лампа выдает световой поток теплого желтого, желто-белого света длиной до 40 метров. Цветовая температура не должна превышать 3 500 К, яркость 1500 Л.

Галогеновые в цоколе Н7 стандартно имеют мощность в 55 Вт и яркость от 1000 Л. Популярные модели:

1. Philips Vision. Эмблема бренда говорит сама за себя. Фара обеспечивает мощный направленный луч длиной до 55 м, служит на 30 % дольше — 2 350 часов.
2. MTF Light Стандарт Н7. Используется колба из кварцевого стекла, поглощает до 90 % УФ излучения, стойкая к вибрациям, имеет высокий срок эксплуатации.
3. Osram «Оригинальная линия». Практически на все иномарки с четырехблоковыми фарами в качестве замены производители рекомендуют устанавливать лампы от Осрам. Линейка стандартных галогенок обеспечивает водителя ровным белым светом повышенной яркости.

С усиленным световым потоком

Лампы для фар автомобилей с улучшенной яркостью производятся всеми компаниями, которые специализируются на производстве автомобильной оптики. Яркость повышается за счет использования новых технологий:

• увеличение давления в колбе;
• использование тугоплавких нитей накаливания;
• установка колбы с уплотненными стенками.

Галогеновая лампа с увеличенным светопотоком используется как разновидность стандартной лампы для ближних огней. Наиболее востребованные модели в цоколе Н7:

1. Philips H7 Racing Vision. Имеет увеличенную в 1,5 раза яркость за счет высокого давления инертного газа в колбе и переустановке нити накаливания. Фара ближнего света освещает дорогу на расстоянии до 60 метров, перед установкой рекомендуется проводить коррекцию оптики для снижения дальности луча.
2. МТФ Light Argentum. Лампа остается самой недорогой в сегменте, от 200 руб., имеет увеличенную на 80 % яркость. Не требует дополнительной корректировки для снижения длины луча. Оптика дает мягкий теплый желтый свет, с хорошим освещением обочины.
3. Осрам Night Breaker Laser. Для ближнего освещения бренд предлагает лампу с увеличенными характеристиками яркости и большей дальностью — до 65 метров. Модель дает белый свет за счет использования ксенона.

C увеличенным сроком эксплуатации

Лампа с большим ресурсом позволит водителю не тратить деньги на ежегодную замену оптики. Долгий срок эксплуатации возможен, если производитель модернизировал изготовление нити накаливания и использует тугоплавкие материалы. Самыми популярными в линейке остаются такие:

1. Филипс «Длинный свет» LongLife EcoVision. Срок службы увеличен в 4 раза и составляет не менее 10 000 часов. Уплотненные стенки кварцевой колбы устойчивы к вибрациям, перепадам температуры.
2. Osram Ultra Life. Для ближних фар модель самая перспективная. Лампа рассчитана на беспрерывную эксплуатацию в течение долгого времени. Средний рабочий срок 3,5 лет или 100 000 км пробега, имеют стильный дизайн и устанавливаются в прозрачные блоки.

C эффектом ксенона

Лампочка ближнего света с эффектом ксенона обеспечивает ровное ближнее освещение дороги и дает белый спектр. При производстве колба покрывается синим или голубым материалом, который убирает желтизну луча стандартной длины до 50 м. Самые востребованные модели:

1. Philips WhiteVision. Использована технология нанопокрытия колбы, которая дает свет высокой контрастности. При освещении дороги обеспечивается четкий контур светового пятна с неразмытым краем. Лампы хорошо работают во время тумана, не требуют дополнительной корректировки. Продаются парами, рекомендуется проводить замену одновременно на обеих фарах ближнего света.
2. Галогеновая оптика линейки Osram Cool Blue Intense дает идентичный ксеноновому белый свет, максимально приближенный к дневному. Цветовая температура 4200 К, что считается высоким параметром для оптики дневного огня, лампу чаще устанавливают как дальний свет. Преимущества модели – нет ослепления водителей встречного транспорта. Из недостатков владельцы отмечают срок эксплуатации ниже заявленного.
3. IPF Xenon White. Галогеновая оптика с эффектом ксеноновой форы от японского производителя подходит для установки на ближний и дальний свет. Имеет улучшенные в 2 раза показатели яркости при стандартной мощности в 55 В. Остается лучшим образцом по продолжительности эксплуатации.

Разновидности ламп накаливания

Классифицируются лампы накаливания исходя из их конструкционных особенностей и сферы применения.

Общего и местного назначения – самая многочисленная группа. Лампы общего вида используются при организации основного освещения бытовых, промышленных и общественных помещений. Основным отличием устройств местного назначения является пониженное напряжения источника питания. Поэтому чаще всего их используют в переносных светильниках, для освещения рабочего места и т. д.;

Декоративные отличаются разнообразием размеров, форм и расположением спирали. Такие лампы накаливания обрели популярность в последнее время благодаря неординарному внешнему виду. Чаще всего их используют в дизайн-проектах в качестве декоративного элемента.

Иллюминационные виды ламп накаливания отличаются небольшим рабочим напряжением. Как правило, у них цветная колба, окрашенная изнутри (реже снаружи) неорганическим пигментом. Палитра красок самая разнообразная и зависит от цели использования. Чаще всего применяются в иллюминационных устройствах. Но эффективная цветопередача сохраняется недолго – под воздействием высокой температуры пигмент «выгорает» и теряет первоначальную яркость.

Иллюминационная лампа накаливания.

Сигнальные постепенно становятся историей. Все чаще их заменяют светодиодные элементы. Разрабатывался этот вид ламп накаливания для разнообразных светосигнальных устройств.

Сигнальная лампа.

Зеркальные имеют колбу своеобразной формы. Ее разрабатывали с таким расчетом, чтобы световой поток имел определенную направленность. Препятствует рассеиванию и способствует фокусировке специальное алюминиевое покрытие. Оно наносится изнутри, оставляя не закрашенным определенный участок колбы (как правило верхний), через который и будет выходить луч света. Используется в местах где необходимо организовать направленное освещение.

Лампf накаливания зеркальные (ЗК).

Транспортные лампы используются в самых разнообразных ТС. Их конструкция и технические характеристики соответствуют условиям эксплуатации. Такие осветительные элементы отличаются повышенной прочностью и вибрационной устойчивостью. Устройство цоколя позволяет быстро сменить вышедшую из строя лампу на новую. Рассчитаны на работу от электросети транспортного средства. Основные виды таких элементов используются в осветительных приборах авто- и мототранспорта, на тракторной технике, самолетах и вертолетах, на морских и речных судах.

Отдельно в этой категории стоят двухнитевые лампы накаливания. В них имеются две спирали, что позволяет в некоторых ситуациях использовать вместо двух один элемент освещения. Например, фары автомобиля (переключение с ближнего на дальний или с габаритов на стоп-сигналы), ж/д светофоры и т. д.

Лампа накаливания, 12V, 21/5W, BAY15d, МАЯК, 61215, двухнитевая с большим цоколем.

Отдельную группу составляют галогенные лампы накаливания. Использование галогенов позволило значительно уменьшить габариты конструкции при повышении светоотдачи. По этой технологии изготавливаются элементы для общего освещения, инфракрасных облучателей, кино- и телеоборудования, прожекторов и пр.

Мощность

Мощность – не главный технический параметр при выборе лампочки LED, но его воспринимают как один из важнейших, поскольку от этого зависит потребление электроэнергии, экономичность. Если сравнивать с обыкновенными лампочками накаливания, они потребляют намного меньше энергии.

На корпусе, а также упаковке устройств LED есть маркировка мощности. Она находится в пределах от 3 до 25 Вт. В основном, параметр обозначается буквами «P» или «W». Люди, которые привыкли использовать лампы накаливания мощностью 100 Вт, могут приобрести светодиодную лампу мощностью 15 Вт, и она будет освещать комнату так же, но потреблять при этом меньше энергии.

Чипам требуется меньшее напряжение, но при этом они способны излучать большую яркость. Например, светодиодные изделия мощностью 10 Вт по яркости будут соответствовать классической лампочке накаливания мощностью 75 Вт. Чтобы узнать об остальных сравнительных характеристиках, изучите таблицу ниже.

Таблица соответствия яркости ламп накаливания и LED.

Приобретая LED-лампу, стоит помнить о том, что недорогие китайские изделия отличаются меньшей мощностью и не соответствуют указанной на упаковке маркировке. Разница между дорогой лампой и дешевой может колебаться в пределах 5 Вт. Такие осветительные устройства рекомендуется не покупать.

Выводы

Выбор лампочек для дома и квартиры зависит от индивидуальных потребностей и совокупности критериев безопасности и экономичности. Комфорт для глаз обеспечат лампочки накаливания и галогеновые.

Энергосберегающие люминесцентные и светодиодные лампы для дома сократят потребление электроэнергии и обеспечат существенную экономию денег. Оптимальное решение для дома и квартиры – это комбинация видов лампочек в разных комнатах и их зонах.

Предыдущая

Освещение в квартиреВыбор и размещение точечных светильников в кухне

Следующая

Освещение в квартиреОсновные способы организации и монтажа освещения лестницы в частном доме