На сегодняшний день лампы накаливания являются самым распространенным источником света, используемым как в бытовых, так и промышленных, общественных, административных и других видах светильников. Основным источником оптического излучения в лампах накаливания является разогретый до температуры свечения проводник, находящийся в инертной атмосфере. Выпускают лампы вакуумные с аргоновым и криптоновым наполнителем. Криптоновые лампы имеют меньшие габариты и обеспечивают световой поток примерно на 10% больше, чем лампы с аргоновым наполнителем.
Лампы используются в сетях переменного тока напряжением 127 и 220 В и частотой 50 Гц.
Световая отдача ламп накаливания в диапазоне от 25 до 1000 Вт составляет примерно от 9 до 19 лм/Вт для ламп со средним сроком службы 1000 ч.
Достоинства: Просты по конструкции, надежны, не имеют дополнительных устройств при включении, практически не зависят от температуры окружающей среды, мгновенно зажигаются.
Недостатки ламп накаливания: низкая световая отдача, преобладание в спектре излучений желто-красной части спектра, ограниченный срок службы, большая зависимости характеристик ламп накаливания от подводимого напряжения (так как с повышением напряжения возрастает температура нити накала, и, как следствие, свет становиться белее, быстро возрастает световой поток и несколько медленнее световая отдача, резко уменьшается срок службы).
Галогенные лампы
Достоинством галогенных ламп являются неизменно яркий свет, хорошая цветопередача.
Галогенные лампы применяются для местного и декоративного освещения жилых помещений, магазинов, гостиниц, ресторанов, галерей и выставок, в которых эффективность использования энергии и низкие затраты на обслуживание имеют большое значение. Галогенные лампы используются также в кинематографии, телевидении, транспортных средствах. По сравнению с обычными лампами накаливания галогенные имеют более высокую цветовую температуру (до 3100 К), благодаря чему их свет имеет более сочные и яркие цвета, высокую световую отдачу и долгий срок службы. Галогенные лампы работают от сети 220 В напрямую без трансформаторов, модели низкого напряжения - от источников питания 6, 12 и 24 В. Галогенные лампы низкого напряжения отличаются миниатюрностью, большим углом падения света, что позволяет создавать компактные системы освещения в самых различных сферах деятельности.
Галогенные лампы являются высокотемпературными излучателями. Добавление галогена обеспечивает более длительную работу лампы, уменьшает вольфрамовый осадок на нити накаливания в результате испарения частиц вольфрама и обеспечивает стабильную светоотдачу. При температуре около 1400 °С испаряющийся с нити накаливания вольфрам вступает в химическую реакцию с галогеном, которым наполнена колба лампы. В результате конвекции образовавшийся галогенид циркулирует вблизи нити накаливания и расщепляется. Частицы вольфрама оседают на нити накаливания, а молекулы галогена высвобождаются и готовы принять участие в следующем цикле.
Достоинства: Срок службы 1500 - 2000 часов, обладают стабильностью светового потока в течении всего срока службы, меньшие размеры колбы по сравнению с лампами накаливания. При одинаковой с лампой накаливания мощности световая отдача в 1,5-2 раза больше.
Недостатки: Нежелательны изменения напряжения сети, при снижении напряжения уменьшается температура спирали снижается срок службы лампы.
Люминесцентные лампы
Люминесцентные лампы используются в основном для местного и общего освещения жилых и общественных помещений.
Люминесцентные лампы очень экономичны и имеют светоотдачу до 104 лм/Вт. Множество типов по мощности и длине делают люминесцентные лампы лучшим инструментом для решения задач общего освещения. Люминесцентные лампы питаются от сети переменного тока напряжением 127 и 220В частотой 50 Гц.
Световая отдача в несколько раз больше чем у ламп накаливания.
Представляют собой стеклянную вакуумированную трубу-колбу, наполненную парами ртути низкого давления. Стенки трубки изнутри покрыты слоем люминофора. Пары ртути в электрическом разряде излучают свет главным образом в ультрафиолетовом диапазоне. Излучение разряда поглощается люминофором и переизлучается в видимую область спектра. Используются лампы мощностью 6, 18, 13, 14, 18, 20, 30, 36, 40, 65 и 80 Вт.
Меняя виды люминофора, можно изменять цветовые характеристики ламп. Буквы, входящие в наименование типов таких ламп, означают:
Л - люминесцентная;
Б - белой цветности;
Д - дневной цветности;
Ц - с улучшеной цветопередачей;
ТБ - тепло-белая;
У - универсальная;
Э - экологическая.
Достоинства: По сравнению с лампами накаливания экономичнее и долговечнее, обладают хорошей светопередачей. Срок службы до 10000 часов у импортных ламп и до 5000-8000 часов у отечественных, нечувствительны к изменениям температуры
Недостатки: При температуре ниже 5 градусов тяжело зажигаются и могут гореть более тускло, низкая цветопередача, пульсация светового потока, чувствительность к колебаниям напряжения в сети.
Газоразрядные лампы
За почти полувековой период внедрения газоразрядных ламп они стали стандартом для всех отраслей и не нашли широкого применения только при освещении жилья в силу таких отрицательных факторов, как повышенный шум пускорегулирующей аппаратуры, неприятное мерцание света и невозможность быстрого повторного включения лампы до момента ее полного остывания.
Обладают высокой яркостью и стабильным в течение всего срока службы цветом излучения.
Цвет излучения: от желтого до нейтрально-белого.
Компактные размеры лампы и разрядной дуги позволяют создавать световые пучки высокой интенсивности. Рабочее положение - произвольное.
Необходимо знать:
ü Начинают работать на полную мощность не сразу, а только по мере прогревания.
ü Должны применяться в закрытых светильниках с защитным стеклом.
Области применения:
ü Наружное освещение: улицы, площади, скоростные магистрали, транспортные пересечения, протяжные туннели, спортивные сооружения, аэродромы, строительные площадки, архитектурные сооружения, вокзалы, аэропорты для уличного освещения, производственные и складские помещения, дороги и пешеходные зоны.
ü Декоративное наружное освещение: для подсветки пешеходных дорожек, тротуаров.
ü Художественная подсветка зданий.
Преимущества:
ü Стабильный цвет излучения в течение всего срока службы.
ü Высокая эффективность ламп позволяет снизить эксплуатационные затраты.
ü Длительный срок службы по сравнению с галогенными лампами и лампами накаливания.
ü Все типы ламп имеют защиту от УФ излучения.
Недостатки:
ü высокая стоимость;
ü большие размеры;
ü необходимость пускорегулирующей аппаратуры;
ü долгий выход на рабочий режим;
ü высокая чувствительность к сбоям в питании и скачкам напряжения;
ü наличие токсичных компонентов и как следствие необходимость их сбора и утилизации;
ü невозможность изготовления ламп на самое разное напряжение (от долей вольта до сотен вольт);
ü наличие мерцания и гудения при работе на переменном токе промышленной частоты;
ü непривычный в быту спектр.
Газоразрядные лампы можно разделить на:
- ртутные,
- металлогалогенные;
- натриевые лампы.