На смену лампам накаливания . . .

Строение

Обычная лампа состоит из следующих конструктивных элементов:

• колба;
• вакуум или инертный газ, закачиваемый внутрь нее;
• нить накала;
• электроды — выводы тока;
• крючки, необходимые для удерживания нити накала;
• ножка;
• предохранитель;
• цоколь, состоящий из корпуса, изолятора и контакта на донышке.

Помимо стандартных исполнений из проводника, стеклянного сосуда и выводов, существуют лампы специального назначения. В них вместо цоколя используются другие держатели или добавляется дополнительная колба.

Предохранитель обычно изготавливается из сплава феррита и никеля и помещается в разрыв на одном из выводов тока. Зачастую он расположен в ножке. Его основное предназначение — защита колбы от разрушения в случае обрыва нити. Связано это с тем, что в случае ее обрыва образуется электрическая дуга, приводящая к плавлению остатков проводника, которые попадают на стеклянную колбу. Из-за высокой температура она может взорваться и вызвать возгорание. Впрочем, долгие годы доказали низкую эффективность предохранителей, поэтому они стали эксплуатироваться реже.

Колба

Стеклянный сосуд используется для защиты нити накаливания от окисления и разрушения. Габаритные размеры колбы подбирают в зависимости от скорости осаждения материала, из которого производится проводник.

Газовая среда

Если раньше вакуумом заполнялись все без исключения лампы накаливания, то сегодня такой подход применяют лишь для маломощных источников света. Более мощные устройства заполняются инертным газом. Молярная масса газа влияет на излучение тепла нитью накаливания.

В колбу галогенных ламп закачиваются галогены. Вещество, которым покрыта нить накала, начинает испаряться и взаимодействовать с расположенными внутри сосуда галогенами. В результате реакции образуются соединения, которые повторно разлагаются и вещество вновь возвращается на поверхность нити. Благодаря этому появилась возможность повысить температуру проводника, увеличив коэффициент полезного действия и срок эксплуатации изделия. Также такой подход позволил сделать колбы более компактными. Недостаток конструкции связан с изначально малым сопротивлением проводника при подаче электрического тока.

Нить накала

По форме нить накаливания может быть разной — выбор в пользу той или иной связан со спецификой лампочки. Зачастую в них применяют нить с круглым сечением, закрученную в спираль, гораздо реже — ленточные проводники.

Современная лампа накаливания работает от нити из вольфрама или осмиево-вольфрамового сплава. Вместо обычных спиралей могут закручиваться биспирали и триспирали, что стало возможным за счет повторного закручивания. Последнее приводит к уменьшению теплового излучения и повышению КПД.

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.

Способы сборки

По способу сборки изделия делятся на несколько категорий.

DIP

DIP расшифровывается как Dual In-line Package. Конструкция приборов интересна, но существенно устарела. Выделяют следующие размеры светодиодов:

• 0,3;
• 0,5;
• 0,8;
• 1,0 см.

Также полупроводниковые изделия различаются цветом, материалом изготовления, формой чипа. Из преимуществ DIP-сборки выделим малый нагрев и высокую яркость. Бывают одноцветные и многоцветные (RGB-технология). Можно распознать по характерной цилиндрической форме и встроенной линзе выпуклого типа.

«Пиранья»

Данная группа осветительных устройств характеризуется высоким световым потоком. Изготавливаются прямоугольной формы, имеют четыре PIN-вывода, бывают красными, синими, белыми или зелеными.

По сравнению с DIP-технологией изделия более жестко и прочно «сидят» на плате. Свинцовая подложка повышает теплопроводность, но в то же время понижает общую безопасность при эксплуатации. Широкая распространенность обусловлена большим диапазоном рабочих температур.

SMD-технология

SMD расшифровывается как Surface Mounting Device (в переводе с англ. — «устройство, фиксируемое на поверхности»). Эти светодиоды характеризуются мощностью в диапазоне 0,01–0,2 Вт. Главная особенность связана с наличием нескольких кристаллов (1–3), монтируемых на керамическую подложку.

Корпус покрыт люминофором. Стандартный припой используется для соединения основной платы и контактных площадок.

Из недостатков выделим низкую ремонтопригодность: если выйдет из строя хотя бы один диод, то придется заменять целую плату.

COB-технология

Последняя и наиболее надежная технология изготовления светодиодов получила название Chip On Board (COB). Полупроводники крепятся на плату без корпуса и какой-либо подложки, после чего покрываются люминофором.

Главное преимущество связано с небольшой площадью свечения при высокой мощности. Равномерное свечение изделия гарантируется высокой плотностью светодиодов и наличием люминофора. Такие светодиоды чаще применяются в наши дни.

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.

Буквы в маркировке

Тип цоколя принято указывать тремя буквами латинского алфавита и цифрами. Их значения по порядку таковы:

1. Большая буква — сообщает о форме.
2. Цифра — номер цоколя. Характеризует его размеры и расстояние между питающими выводами.
3. Маленькая буква — количество контактов.

Третий символ обычно опускается производителями. В быту по умолчанию используют лампы с двумя выводами. Поэтому на упаковке встречаются только первые два символа (Е 14).

С помощью маркировки можно узнать полезную информацию об осветительном приборе. Значения букв раскрываются в таблице.

Резьбовые цоколи Эдисона — тип E

Самая старая и распространенная модификация. Встречается практически в любой квартире. Яркие представители — E27, E14. Эти типы цоколей применяются в стандартных лампочках для дома. Чуть менее известен E40. Предназначен для ДРЛ и ДНаТ светильников на 400 Вт. Они применяются для освещения дорог. Выделяются маленькие представители этой модификации — E5 и Е12. Они имеют узкий диаметр и встречаются сравнительно реже.

Резьбовые цоколи тип E

Обратите внимание. Дешевые китайские светодиодные лампы часто ломаются из-за перегрева

Их не стоит помещать в закрытые герметичные бра и светильники. Схожая проблема имеется и у компактных люминесцентных ламп. Электронная начинка таких осветительных приборов плохо справляется с высокими температурами.

Штырьковые — G

Применяются для точечных светильников. Конструкция подразумевает, что питание на лампу передается по двум штырям. Они бывают различной толщины — G7, G9. Для фиксации лампочку достаточно поступательным движением вставить в патрон.

Лампочки со штырьковым типом цоколя

Настольные — 2G11

Лампочки с такими цоколями относятся к люминесцентным. Внешне напоминают G23. Колба осветительного прибора имеет вытянутую форму в виде буквы «П». В таких цоколях установлен пусковой стартер и конденсатор.

Светодиодные лампы с цоколем 2G11

С утопленными выводами — R

Эти осветительные приборы называют линейными. Встречаются в прожекторах строительных объектов и стадионов. Обычно это газоразрядные или галогенные лампы.

Лампа металлогалогенная 150 Вт RX7s

Автомобильные — H

Производятся для индустрии автомобилестроения. Изначально буква «H» обозначала галогеновые лампы. Со временем форм-фактор прижился. Все изделия, выпускаемые с таким крепежом, начали помечать символом «H». Например — H1, H4, H7.

Автомобильная лампа H7

Штифтовые — B

Используются в двуспиральных автомобильных лампах. Их конструкция позволяет зафиксировать осветительный прибор в одном единственно верном положении

Это важно для направленной фокусировки света. Лампочка вставляется с нажатием и поворотом

Энергосберегающая лампочка B22

Софитные — тип S

Первоначально применялись в сценическом оборудовании. Отсюда их красивое название. Сейчас распространены в подсветке салонов авто, ванных комнат и некоторых приборов. Их особенность — малый диаметр до 19 мм.

Софитная с цоколем SV8.5

Фокусирующие — P

Оснащены встроенным отражателем. Схожи по назначению с типом B. Устанавливаются в одном правильном положении. Встречаются в фонарях и кинопроекторах.

С фокусирующим цоколем – тип P

Телефонные — T

Лампы накаливания с T цоколями применяются в качестве индикаторных. Имеют низкий ток потребления 30-120 мА. Конструкция патрона предусматривает установку светофильтра. Распространенные напряжения таких ламп — 12, 24, 48 и 60 В.

У телефонных ламп есть характерная неисправность. Отрываются тонкие проволочки, идущие к колбе

Если лампочка не светится, на это следует обратить внимание. Возможен быстрый ремонт

Индикаторная лампа цоколь T5.5 k

Кабельные — тип K

Редкий вид цоколей. Осветительные элементы встречаются в оранжереях и помещениях, где требуется имитация солнечного света. Обычно это лампы, подходящие для выращивания растений.

Лампа Metalarc HSI-td 2000 w/d с цоколем K12S

Умные цоколи

Современные устройства. Работают с любыми смартфонами. Свет можно удаленно включать и выключать с помощью приложения на телефоне. Управляются по сети Wi-Fi. Некоторые модели могут изменять свой цвет. Выглядит очень эффектно.

Бесцокольные лампы — W

Типичный цоколь отсутствует. Вместо него проволочные выводы. Эти лампы встречаются в праздничных гирляндах и приборных панелях автомобилей.

Автомобильная безцокольная лампочка W21W

Кратко о каждом из типов наиболее применяемых ламп

Лампы накаливания

То, что лампы накаливания характеризуются чрезвычайно низким КПД, ни для кого не секрет. Тем не менее именно они на протяжении последних 100 лет являются основным источником искусственного света на Земле. И этому утверждению есть логичное объяснение. Во-первых, они дешёвые, безопасные и экологичные, а во-вторых, многие люди не желают вникать в сложности светодиодных технологий, продолжая освещать свои дома по-старинке.

С целью продления срока службы и увеличения светоотдачи учёные стали заполнять колбу инертными газами. Так появились галогенные лампы, которые стали более компактными и способны работать до 2 тыс. часов от сети 220В. Но и это не предел. Если их подключить через устройство плавного пуска, то продолжительность работы возрастёт до 5 раз.

Но не стоит забывать, что эффективность любого источника света выражается не только в виде затрат на электроэнергию и КПД. Высокая цветопередача – показатель, благодаря которому мы видим цветные объекты такими, какие они есть на самом деле. В отличие от светодиодных и люминесцентных ламп, которые имеют прерывистый спектр излучения и как следствие заниженный коэффициент цветопередачи, лампы накаливания излучают свет во всём видимом спектре с Ra близким к 100%. Для освещения жилых помещений данное преимущество является приоритетным.

Люминесцентные лампочки

Пришедшие на смену лампам накаливания, компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) быстро завоевали звание «энергосберегающих». Увеличенный срок службы, насыщенный белый свет и низкое энергопотребление свидетельствовали об их эффективности. КЛЛ мощностью потребления 20 Вт способна обеспечить световой поток 1300 лм, что сопоставимо с обычной лампочкой на 100 Вт. Несложно посчитать, что световая отдача КЛЛ составляет 65 лм/Вт, что делает её в 5 раз эффективнее лампы накаливания. При этом покупатель может выбрать тёплый, дневной или холодный цвет света.

Всем люминесцентным лампам присущ один существенный недостаток – химическая опасность. Внутреннее пространство витой стеклянной колбы содержит ртуть, а значит, утилизировать перегоревшие лампы вместе с бытовыми отходами нельзя. Наибольший вред исходит от КЛЛ, разбитых во время работы, когда разогретые пары ртути беспрепятственно проникают в окружающее пространство.

Светодиодные лампы

Лампы, в которых роль источника света выполняют светодиоды хоть и достигли больших высот, но все еще продолжают совершенствоваться. Ежегодно рынок освещения пополняется новыми моделями с улучшенными техническими характеристиками. Но к сожалению, основной вектор конкурентной борьбы направлен на снижение себестоимости светодиодных ламп, в результате чего страдает их качество, а значит, и эффективность использования. Тем не менее на рынке светодиодной продукции достаточно брендов, для которых качество имеет первостепенное значение, а цена – доступна каждому.

Говорить об эффективности самых дешёвых светодиодных ламп не имеет смысла, так как их производство происходит с грубыми нарушениями:

• технологии, в результате чего они могут выйти из строя в любой момент;
• экологии, что выражается в применении токсичного пластика для корпуса, оловянно-свинцового припоя и фенолов при сборке печатных плат.

Что же выбрать для дома?

Выбор освещения для дома не простой. Если все же выбор пал на светодиодные лампочки, конечно же, сразу возникает вопрос – «какие светодиоды лучше». Каждая из ламп обладает своими преимуществами и недостатками.

Прежде чем приступить к выбору, следует четко уяснить и определить для каких целей необходим энергосберегающий компонент? Какой из них наиболее целесообразен в использовании, в быту?

Экономия энергии видов ламп

Чтобы объективно оценить нужность такого элемента как лампы, необходимо увериться также и в его недостатках, в частности ответить на вопросы:

1. Какое у них устройство?
2. Каким образом достигается бережливость?
3. Насколько они опасны?

Если оценивать преимущества осветительных элементов двух типов, однозначно можно заметить, что лампы энергосбережения отвечают экономической выгодностью за счет долговечности использования. Что первый, что второй вид лампы однозначно обеспечит хорошее освещение. Однако, обсуждение преимущества ни в коем случае не разъяснит какой из вариантов лучше. К примеру, светодиод прекрасен в тех вариантах, где существует дизайнерский проект в осветительной системе. Лампы такого плана имеют эстетичный вид, гармонируют с дизайном комнаты. Светодиод – прекрасный альтернативный способ сэкономить на счете за электроэнергию. Такие лампы безопасны для всех, кто находится в помещении.

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.

Совместимость e27 с другими типоразмерами

Разъемное соединение Е27 является очень удобным, поскольку позволяет заменять детали и эффективно ремонтировать приборы. В домашних устройствах часто можно встретить другой тип цоколя – Е14, также называемый «миньоном» в силу его небольших размеров.

Если сложно быстро достать лампу с цоколем необходимого размера, или заменить патрон, можно соединить плохо совместимые детали при помощи специального адаптера. Такой адаптер послужит идеальным переходником, снимающим все проблемы по подключению.

Его единственный недостаток – он удлиняет лампочку, что может быть не очень удобно при использовании. Чрезмерно длинное устройство, сильно выдающееся из патрона, также может странно смотреться и нарушать эстетичность осветительного прибора.

Существует великое множество разновидностей переходников с цоколя на цоколь. Выбрать и заказать переходник можно в любом магазине осветительной техники, на птичьем рынке или на китайском сайте

В этой сфере можно обратить внимание на такие бренды, как Ecola Base, OBI, Космос. К примеру, Ecola base выпускает адаптеры для перехода с цоколя G9 на E27, адаптер для E27 на E14, двойной переходник с E14 на 2хE27, и многие другие виды подобных устройств

Обратите внимание, что все контакты надлежит перепаивать с большим тщанием и повышенной внимательностью

Неосторожность и невнимательность могут привести к пожару, порче имущества и ущербу для здоровья

При наличии соответствующей сноровки, можно менять цоколи и на других типоразмерах лампочек. Главное в этом деле – соблюдать технику безопасности. Однако в большинстве случаев, дешевле и проще будет купить в магазине лампочку нужного размера или адаптер к ней.

Лампочка с типом цоколя Е27 удобна в эксплуатации, и ее легко найти в продаже. Скорее всего, устройства именно этого типоразмера установлены в осветительных приборах вашего дома. В быту чаще всего приходится сталкиваться с цоколем Е27, поэтому информация об изделиях с данной маркировкой может оказаться очень полезной.

Предыдущая
Цоколи и патроныКак правильно подключить патрон для лампочки к проводам на потолке

Совместимость e27 с другими типоразмерами

Бывает, что имеющиеся дома лампы с цоколем e27 не подходят к некоторым светильникам. Такое часто случается с люстрами, ночниками или бра, на которых установлены патроны e14. Конечно, можно приобрести излучатели с подходящим цоколем, но какой смысл лампам e27 лежать на полке без дела и пылиться. Приемлемым вариантом будет приобретение специального адаптера, позволяющего совместить патрон e14 и цоколь e27. Такие переходники могут быть различных размеров. Единственным их минусом является то, что они увеличивают длину лампы.

Домашние мастера нашли и другой выход. При помощи отвертки, паяльника и термоклея цоколь со старой перегоревшей лампы довольно просто переставляется на новую. Конечно, подобные действия оправданы, если нет иного выхода или много свободного времени и есть интерес к подобным переделкам.

Если принято решение заменить цоколь лампы своими руками, следует быть предельно внимательным и аккуратным. Все контакты должны быть плотно и качественно пропаяны. В случае плохого соединения провод начнет греться, что может привести к пожару.

Расчет эффективности замены люминесцентных ламп на светодиодные

В таблице ниже представлены показатели мощности для люминесцентных и светодиодных ламп с идентичным значением светового потока.

Исходя из данной схемы, становится понятно, что люминесцентную лампу на 36 Вт можно заменить светодиодной на 18 Вт. Переход на светодиодные источники света рационален не только экономически, но и с точки зрения эффективности. Чтобы понять разницу, давайте перечислим технико-эксплуатационные параметры для каждой лампочки.

Преимущества LED-ламп над люминесцентными

1. Срок службы приблизительно равен 2000 часам. Конкретное значение напрямую связано с количеством включений/выключений, но для данной величины оно не должно превышать 2000 циклов.
2. Поскольку световой поток является рассеянным, то есть расходится в разных направлениях, для повышения освещенности требуется применение отражателей.
3. После включения требуется несколько секунд, чтобы выйти на рабочую яркость.
4. Из-за использования пускорегулирующего устройства появляются помехи в сети.
5. Со временем, независимо от количества включений/выключений, защитный слой из люминофора деградирует, что приводит к уменьшению светового потока на 25-30%.
6. Предъявляются особые требования при эксплуатации и утилизации, поскольку принцип действия связан с ртутными парами, заключенными в стеклянной колбе.

Светодиодная лампа:

1. Срок службы превышает 10 000 часов независимо от циклов включения-выключения.
2. Направленный световой поток, отсутствие необходимости в применении отражателей.
3. Моментальный выход на рабочую яркость при включении лампы.
4. Вместо пускорегулирующего устройства используется драйвер, что исключает создание помех в сети.
5. Максимальное снижение яркости на фоне более продолжительного срока эксплуатации составляет 10%.
6. Уменьшенное потребление электроэнергии.
7. Экологичность и безопасность.

Как продлить ей срок службы?

Чтобы продлить срок службы лампы накаливания вам необходимо разобраться с причинами частого перегорания и устранить их.

Для этого можно посоветовать следующее:

1. Приобретайте качественные модели от известных производителей, избегайте дешевых подделок;
2. Проводите мониторинг уровня напряжения дома и выбирайте лампы с номиналом в соответствующем диапазоне, к примеру, до 240В.
3. Периодически проверяйте состояние патрона и его контактов, при необходимости зачищайте их.
4. Проверяйте неисправность выключателя, осматривайте его контакты и места подключения проводки. При необходимости произведите замену выключателя.
5. Своевременно выявляйте неисправности проводки, не игнорируйте запах гари или плавления изоляции, проверяйте соединения проводов.
6. Установите качественный светильник, современный ассортимент предлагает широкий выбор моделей с защитой от влаги, ударов и температуры.

В некоторых ситуациях будет целесообразным заменить классическую лампочку на энергосберегающую лампу. Люминесцентные лампы и светодиодные лампочки хоть и стоят дороже, но имеют куда больший срок службы.

Плюсы и минусы

С одной стороны, лампы накаливания являются самыми доступными источниками света, с другой – характеризуются массой недостатков.

Преимущества:

• низкая стоимость;
• нет необходимости в применении дополнительных приспособлений;
• простота использования;
• комфортная цветовая температура;
• устойчивость к повышенной влажности.

Недостатки:

• недолговечность — 700–1000 часов при соблюдении всех правил и рекомендаций по эксплуатации;
• слабая световая отдача — КПД от 5 до 15 %;
• хрупкая стеклянная колба;
• возможность взрыва при перегреве;
• высокая пожарная опасность;
• перепады напряжения существенно сокращают срок эксплуатации.

Топ 5 способов продлить срок службы лампы накаливания

Как же бороться со всеми вышеперечисленными проблемами и увеличить срок службы лампочки? Самая важная из них – токовый удар, поскольку от нас тут, казалось бы, ничего не зависит. Поэтому оставим его напоследок, а пока пройдемся по оставшимся пунктам.

Превышение питающего напряженияПромышленность выпускает лампочки на различные типы напряжения, поэтому эта проблема решается правильным выбором прибора. Самый распространенный стандарт у нас в стране: 215-235 В, 220- 230 В и 230-240 В. Измерь сам или попроси знакомого электрика измерить напряжение в квартирных розетках. Сделать это необходимо несколько раз на протяжении суток: утром, днем и вечером. Максимальное напряжение, которое покажет тестер, и есть рабочее напряжение в твоей квартире. Именно на это значение и должны быть рассчитаны лампочки, которые ты покупаешь. Обычно диапазон рабочих напряжений обозначается на цоколе или колбе прибора. Можно, конечно, перестраховаться, и взять лампочки с напряжением повыше.

Удары и вибрацииЭтот вопрос решается легко: не переноси включенный осветительный прибор. В случае если это необходимо по особенностям эксплуатации, используй низковольтные лампочки – у них спираль короче

Идеальный вариант увеличения срока службы переносок: использование специальных лампочек, например, автомобильных.

Неисправность осветительной сетиЕсли ты заметил, что в многорожковой люстре сгорает одна и та же лампа, обрати пристальное внимание на исправность светильника. Плохой контакт в патроне или подводящем проводе может стать причиной скачков напряжения, что и вызывает постоянные токовые удары, сжигающие лампочку

То же самое касается и многосекционных выключателей. Если в люстре лампы одной секции имеют подозрительно малый ресурс службы, почисть и подтяни контакты выключателя.