+7 495 665 08 52

+7 495 508 19 83

Почему часто перегорают лампочки


Почему так часто перегорают лампочки

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта «Заметки электрика».

Наверное многие из Вас сталкивались с проблемой быстрого перегорания ламп накаливания (ЛН). Например, у меня в подъезде раньше такая лампа горела от силы 3-4 дня, а бывало и того меньше. Т.е. вместо положенных ей по паспорту 1000 часов, она работала максимум часов 30-40.

Вы скажите, что согласно Федерального Закона №261 «Об энергосбережении» от 26.11.2009 (Глава 3, ст.10)  уже все давно должны перейти на энергосберегающие лампы, например, на КЛЛ или светодиодные.

Но спешу огорчить Вас, что на самом деле это не так. Переход на энергосберегающие лампы идет, но не так быстро, как предполагалось. Еще большинство граждан используют именно лампы накаливания, а значит и проблема их частого перегорания тоже актуальна.

Можно, конечно, ссылаться на производителей ламп, и в принципе это тоже правильно. Но не всегда виноват производитель, иногда причина закрадывается в цепях электропроводки и условиях эксплуатации.

Итак, по моему мнению существует как минимум 7 причин, и каждую мы рассмотрим в отдельности.

 

Причины частого перегорания ламп накаливания (ЛН)

1. Уровень напряжения в сети

Это самая первая и, пожалуй, самая основная причина, про которую я хочу сказать.

Существует ГОСТ 13109-97 с нормами по напряжению. Для однофазной сети 220 (В) предельно-допустимое напряжение может находиться в пределах от 198 (В) до 242 (В). Более подробно об этом читайте в статье про основные показатели электрической энергии.

Соответственно, производители ламп накаливания должны производить лампы под номинальное напряжение, хотя бы, 240 (В). В действительности все происходит совсем не так.

Как видите, номинальное напряжение лампы составляет 230 (В).

Предположим, что у нас в квартире напряжение не ровно 220 (В), а чуть больше, например, 231 (В) или вовсе 236 (В). Проверить это можно самостоятельно с помощью цифрового мультиметра.

Желательно измерять напряжение в разное время суток, как утром, так и вечером, т.е. в разные пики нагрузок.

По ГОСТу такое напряжение является нормой, а вот для лампочки — критичным. Объясню.

При включении ЛН на напряжение больше номинального, к вольфрамовой нити, соответственно, прикладывается повышенное напряжение. Таким образом, во время работы температура нити увеличивается больше обычных 2000-2300°С.

Под воздействием высокой температуры атомы вольфрама начинают более интенсивно испаряться и оседать на стеклянной колбе. Колба при этом начинает быстрее темнеть.

Чем больше вольфрама испарится, тем тоньше по диаметру становится его нить, и тем быстрее она оборвется.

Заводом-изготовителем для ЛН устанавливается номинальное напряжение, при котором будет обеспечена оптимальная температура нагрева вольфрамовой нити и ее светоотдача, а соответственно, и заявленный срок ее службы (1000 часов).

Как я говорил выше, у меня лампа на лестничной площадке работала максимум часов 30-40. А почему? Да потому, что ночью электрическая сеть жилого дома не нагружена (люди спят), а напряжение сети завышено.

Как же решить эту проблему?

Все просто. При покупке лампы обращайте внимание на ее номинальное напряжение, указанное на колбе или упаковке, т.е. покупайте лампу не на 230 (В), а на 230-240 (В), а еще лучше на 235-245 (В), и она прослужит Вам значительно дольше.

Даже если у Вас в доме напряжение составляет 220 (В) и ниже, то все равно покупайте лампы по моей рекомендации.

Знайте, что при уменьшении напряжения на лампе всего на 10%, ее срок службы увеличивается в несколько раз.

Еще можно установить у себя в квартире или на даче стабилизатор напряжения. Как его выбрать, читайте здесь. В таком случае Ваши лампы перестанут часто перегорать, а также Вы защитите от повышенного напряжения не только лампы, но и всю остальную технику в доме.

Существуют электронные блоки защит для ламп накаливания и галогенных ламп, которые обеспечивают им плавный пуск.

Такой блок устанавливается непосредственно у люстры или светильника на потолке. О нем мы поговорим в ближайших статьях — подписывайтесь на новости сайта.

Еще вариант. Вместо выключателя можно установить диммер (светорегулятор) — он спасет Ваши лампы от частых перегораний, т.к. с помощью диммера можно плавно регулировать выходное напряжение.

Еще один распространенный способ продлить срок службы лампы — это подключить ее через выпрямительный диод. Для этого я применял кремниевый диод КД203А, при этом лампы горели по несколько лет.

2. Частое включение ламп

Когда лампа выключена, ее вольфрамовая нить накаливания находится в холодном состоянии. А значит, ее сопротивление в несколько раз меньше, чем в нагретом состоянии (рабочем).

Получается, что в момент включения лампы (нить накаливания еще холодная) ток значительно больше, чем ток в рабочем ее состоянии (нить уже нагрелась).

При частом включении ламп накаливания этот пусковой ток приводит к перегоранию нити накаливания.

3. Материал патрона и его контакты

Третьей причиной может являться электрический патрон, а точнее его материал, используемый при изготовлении.

Одно дело, когда патрон полностью керамический, другое дело, когда он пластиковый (карболитовый). Пластиковые патроны чаще всего ограничиваются мощностью 60 (Вт).

Но даже при такой незначительной мощности пластиковые патроны сильно нагреваются, корпус их деформируется  (трескается) и в них пропадает электрический контакт — либо центральный, либо боковые.

В таком случае в светильнике или люстре появляется треск, лампа начинает часто и не приятно для глаза моргать. Эта ситуация аналогична второму пункту — частое включение и отключение лампы.

Прошу не путать данный случай с тем, когда моргает энергосберегающая лампа. 

Для устранения данной проблемы нужно разобрать патрон, с помощью надфиля зачистить подгоревшие контакты, при необходимости подогнуть их, либо вообще заменить сгоревший патрон на новый.

Уважаемые, граждане!!! Не устанавливайте в патроны люстр или светильников лампы бОльшей мощности, чем указано в их паспорте. Иначе проблемы Вам не избежать.

4. Контакт выключателя

По мере эксплуатации одноклавишных или двухклавишных выключателей происходит износ их контактов. Ведь у каждого выключателя есть свой ресурс (срок службы). Контакт может подгорать из-за частых коммутаций (включений/отключений).

Соответственно, при подгоревшем контакте лампа накаливания (ЛН) будет моргать, как в предыдущем пункте.

Что нужно делать?

Нужно вскрыть выключатель и проверить состояние его контактов. Если такой возможности нет, то заменить выключатель полностью, предварительно убедившись, что причина именно в выключателе. Сделать это можно путем установки шунтирующей перемычки. Если после установки перемычки лампа моргать не будет, значит причина в контакте выключателя.

До капитального ремонта электропроводки в моем доме у нас в подъезде стоял вот такой экспонат — выключатель с поворотной рукояткой. Вы представляете с каких времен он установлен и эксплуатируется. Конечно же после ремонта он был заменен.

При разборке выключателя обязательно протяните все подходящие провода, и если они почерневшие, то причина была в слабом контакте.

5. Проверка соединений проводов

Если причина не решилась по перечисленным выше пунктам, то следует проверить и протянуть все контактные соединения проводов в квартирном щитке, во всех распределительных коробках, в клеммниках у светильников и люстр.

Вот такая распределительная коробка была установлена в подвале одного жилого дома на магистральной цепи электропроводки. Страшно смотреть.

С течением временем контактные соединения могут ослабевать, особенно, когда в квартире все еще используется алюминиевая проводка, которая кстати, запрещена по ПУЭ. Но об этом в скором времени я напишу отдельную статью, потому что все еще наблюдаю использование алюминиевых проводов, причем на совершенно новых объектах (новый жилой дом).

Если Вы обнаружили «слабый» контакт, то переделайте соединение, либо используйте другой вид соединения — читайте здесь про все способы соединения проводов.

6. Вибрация и механические воздействия

Если около ламп накаливания наблюдаются регулярные вибрации, удары и прочие механические воздействия, то она перегорит очень быстро. В таком случае нужно просто напросто использовать другой тип ламп, например, КЛЛ или светодиодные.

7. Температура окружающего воздуха

В зонах отрицательных температур при эксплуатации ЛН возникают сильные перепады по температуре у вольфрамовой нити. Дело в том, что при низкой температуре ее сопротивление уменьшается еще больше, а значит и пусковой ток при включении становится еще больше, что приводит к преждевременному выходу ее из строя (смотрите пункт 2).

P.S. Надеюсь, что с помощью данной статьи Вы определитесь, почему у Вас так часто перегорают лампочки накаливания, и решите свою проблему.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


Почему перегорают светодиодные лампы?

Светодиодные лампы являются высокоэффективной, энергосберегающей альтернативой лампам накаливания. Их технология совершенно иная, и в результате они служат намного дольше, чем старые типы лампочек. Все лампочки со временем ломаются из-за длительного воздействия тепла, и светодиоды ничем не отличаются в этом отношении. Тем не менее, точный способ, которым они терпят неудачу, различен - так же, как и продолжительность их работы.

Чем отличаются светодиоды от традиционных лампочек?

Лампы накаливания, которые в наши дни обычно заменяют светодиодные лампы, выделяют 90% своей энергии в виде тепла, а не света.Эти лампы работают из-за нити, которая нагревается достаточно, чтобы светиться, испуская свет. Эти нити очень деликатны и в конечном итоге ломаются или выгорают. Даже включение и выключение повреждает обычные лампочки, но не светодиоды. Светодиодные лампы не имеют нити накала и работают совершенно по-другому, что означает, что они не достигают таких высоких температур.

Почему светодиоды в конце концов перегорают?

Вместо того, чтобы внезапно перегорать, как традиционные лампы, светодиоды постепенно тускнеют, так как отдельные светодиоды, составляющие лампу, выходят из строя один за другим.Светодиоды гораздо эффективнее, чем старые типы ламп. Однако они все еще не на 100% эффективны в превращении электронов в свет; часть энергии все еще выходит в виде тепла. Это отработанное тепло накапливается в горловине колбы над патроном. Поскольку это такое маленькое пространство, тепло нагревается до довольно высокой температуры и повышает температуру воздуха, попавшего внутрь колбы. Электронные компоненты (такие как микросхемы и конденсаторы) внутри светодиодных ламп могут бороться при этих температурах.В зависимости от объема вентиляции вокруг колбы это может привести к их выходу из строя.

Таким образом, светодиоды не будут внезапно ломаться и прекращать излучать свет - в конечном итоге они просто не будут достаточно яркими, чтобы быть полезными. Вы можете заменить их, как только они опустятся до уровня, который больше не подходит для ваших нужд.

Светодиоды стоят дополнительных денег?

Светодиоды дороже, чем традиционные лампы, и они не будут длиться вечно - но они будут работать в 20-25 раз дольше, чем обычный галоген, и в 8-10 раз дольше, чем обычный КЛЛ! Некоторые будут работать более 10 лет.Стоит покупать и качественные - покупать супер дешевые светодиоды - это ложная экономия. Вы должны заметить реальное снижение ваших счетов за электроэнергию, когда вы переключитесь на светодиоды, и вы будете знать, что в то же время вы уменьшаете свой углеродный след! Вскоре у вас не останется иного выбора, кроме как перейти на светодиоды, поскольку в британских магазинах теперь запрещено продавать другие типы ламп, когда заканчиваются текущие запасы. Это не плохо; вопреки слухам, у светодиодов нет реальных недостатков, и теперь вы можете получить их практически любой формы и размера, которые вам нравятся!


Думаешь, мы что-то упустили? У тебя другое мнение?

Комментарий ниже, чтобы ваш голос был услышан…

,

Большая Интернет-Книга Лампочки, Часть I

Большая Интернет-Книга Лампочки, Часть I

Большая интернет-книга по лампочкам, часть I

Лампа накаливания, включая галогенные лампы

Copyright (C) 1996, 2000, 2005, 2006 Дональд Л. Клипштейн (младший) ([email protected])
Бесплатное распространение копий всего этого документа или текста без использования HTML. их версии разрешены и приветствуются.

История ламп накаливания

Считается, что Томас Альва Эдисон изобрел первый достаточно практичная лампа накаливания, использующая в лампа, содержащая вакуум.Первое успешное испытание Эдисона произошло в 1879 году.

Ранее были лампы накаливания, например, сделанные Генрихом Гебелем. с углеродной нитью в 1854 году. Эта лампа накаливания имела карбонизированный бамбуковая нить и упоминалась как продолжающаяся до 400 часов. По крайней мере некоторые источники считают Гебеля изобретателем лампы накаливания.

Джозеф Уилсон Свон начал пытаться делать лампы накаливания на основе углерода в 1850 году и сделал один в 1860 году, который был работоспособным за исключением чрезмерно короткая жизнь из-за плохого вакуума.Он сделал более успешные лампы накаливания после того, как лучшие вакуумные насосы стали доступны в середине 1870-х годов.

С тех пор лампа накаливания была улучшена с помощью тантала и более поздние вольфрамовые нити, которые испаряются медленнее, чем углерод.
В настоящее время лампы накаливания по-прежнему изготавливаются из вольфрамовых нитей.

Основные принципы

Нить накаливания - это просто резистор. Если прикладывается электрическая мощность, она превращается в тепло в нити накала. температура нити накала увеличивается до тех пор, пока она не избавится от тепла с той же скоростью это тепло генерируется в нити накала. В идеале нить получает избавиться от тепла только излучая его, хотя небольшое количество тепла энергия также удаляется из нити с помощью теплопроводности.

Температура нити очень высокая, как правило, более 2000 градусов Цельсия или вообще более 3600 градусов по Фаренгейту. В "стандарте" 75 или 100 Вт 120 вольт лампы, температура накаливания примерно 2550 градусов по Цельсию, или примерно 4600 градусов по Фаренгейту.При высоких температурах как это, тепловое излучение от нити накала количество видимого света.

Для получения дополнительной информации о лампах накаливания, попробуйте эти страницы на Bulbs.com:

раскаленный Работы лампы

Верхняя страница лампы накаливания в "Lightbulb University" на Bulbs.com.

Световой КПД

В стандартной лампочке на 120 ватт на 100 ватт с номинальной светоотдачей 1750 люмен, КПД - 17,5 люмен на ватт. Это сравнивает плохо до «идеала» 242.5 люмен на ватт для одного идеализированного типа белого света, или 683 люмен на ватт идеально для желтовато-зеленого длина волны света, к которой человеческий глаз наиболее чувствителен.
Другие типы ламп накаливания имеют различную эффективность, но все обычно имеют КПД около или ниже 35 люмен на ватт. Большинство бытовых ламп накаливания имеют эффективность от 8 до 21 люмен ватт. Более высокая эффективность около 35 люмен на ватт достигается только при фотографические и проекционные лампы с очень высокой температурой накаливания и короткий срок службы от нескольких часов до 40 часов.
Причиной такой низкой эффективности является тот факт, что вольфрамовые нити излучать в основном инфракрасное излучение при любой температуре, которую они могут выдержать. Идеальный тепловой излучатель производит видимый свет наиболее эффективно при температуре около 6300 по Цельсию (6600 Кельвин или 11 500 градусов по Фаренгейту). Даже при такой высокой температуре многие излучение инфракрасное или ультрафиолетовое, а теоретическое световая отдача составляет 95 люмен на ватт.
Конечно, никто из известных людям не может быть твердым и пригодным для использования в качестве лампочки нить при температуре где-то близко к этому.Поверхность солнца не совсем так жарко.
Существуют и другие способы эффективного излучения теплового излучения с использованием более высокие температуры и / или вещества, которые излучают лучше при видимом длины волн, чем невидимые. Это покрыто Часть II Великого Интернет Лампочка Книга, газоразрядные лампы. Эффективность лампы накаливания может быть увеличена путем увеличения температура нити накала, что делает его более быстрым.

Вакуумные и газонаполненные лампы

Сначала были изготовлены лампы накаливания с вакуумом внутри.Воздух окисляет нить при высоких температурах. Позже было обнаружено, что заполнение колбы инертным газом, таким как аргон или смесь аргон-азот замедляют испарение нити. Атомы вольфрама, испаряющиеся из нити, могут быть возвращены обратно в нить на атомах газа. Нить может работать при более высокой температуре с заполняющим газом, чем с вакуумом. Это приводит к более эффективному излучению видимого света. Так почему же некоторые луковицы все еще сделаны в вакууме? Причина в том, что заполняющий газ отводит тепло от нити накала.Это провели тепло это энергия, которая не может излучаться нитью накала и теряется или теряется. Этот механизм снижает эффективность излучения лампы. Если это не компенсируется преимуществом эксплуатации нити на более высокой температура, то лампа более эффективна с вакуумом.

Одним из свойств теплопроводности от нити к газу является странный факт, что количество проведенного тепла примерно пропорционально Длина нити, но не сильно зависит от диаметра нити. Причина, по которой это происходит, выходит за рамки этого документа.
Однако это означает, что лампы с тонкими нитями и более низкими токами более эффективный с вакуумом, и более сильные луковицы с более толстыми нитями более эффективны с заполняющим газом. Точка безубыточности кажется очень примерно около 6-10 Вт на сантиметр нити накала. (Это может варьироваться в зависимости от температура нити накала и другие факторы. Точка безубыточности может быть выше в больших колбах, где конвекция может увеличить отвод тепла от нити по газу.)
Иногда используются газы премиум-класса, такие как криптон или ксенон. Эти газы имеют большие атомы, которые лучше отражают испаренные атомы вольфрама вернуться к нити. Эти газы также проводят тепло меньше, чем аргон. Из этих два газа, ксенон лучше, но дороже. Любой из этих газов будет значительно улучшить срок службы лампы или привести к некоторому улучшению в эффективности, или оба. Часто стоимость этих газов делает их неэкономичными использовать их.

Как перегорают лампочки

Из-за высокой температуры, при которой работает вольфрамовая нить, часть вольфрама испаряется во время использования.Кроме того, так как нет света Лампа идеальна, нить накала не испаряется равномерно. Некоторые пятна будут страдают от большего испарения и становятся тоньше, чем остальные нить.
Эти тонкие пятна вызывают проблемы. Их электрическое сопротивление больше чем у средних частей нити. Поскольку ток равен во всех частях нити больше тепла выделяется там, где нить накала тоньше Тонкие части также имеют меньшую площадь поверхности для излучения тепла прочь с. Этот "двойной удар" заставляет тонкие пятна иметь более высокую температура.Теперь, когда тонкие пятна более горячие, они испаряются больше быстро.
Становится очевидным, что как только часть нити становится значительно тоньше, чем все остальное, эта ситуация усугубляется при увеличении скорости, пока тонкая часть нити не расплавится или становится слабым и ломается.

Почему луковицы часто перегорают при включении

Многие люди задаются вопросом, что происходит, когда вы включаете свет. Это часто раздражает, что слабая, стареющая лампочка не сгорит до следующего раз вы включаете его.
Ответ здесь с этими тонкими пятнами на нити. Так как у них есть меньше массы, чем менее испаренные части нити, они нагреваются быстрее. Частично проблема заключается в том, что вольфрам, как и большинство металлов, имеет меньшее сопротивление, когда он холодный, и больше сопротивления, когда он горячий. Это объясняет текущий всплеск, который лампочки тянут, когда они сначала включил.
Когда тонкие пятна достигли температуры, что они будут на более толстые и тяжелые части нити еще не их окончательная температура.Это означает, что сопротивление нити по-прежнему немного низкий и избыточный ток все еще течет. Это вызывает более тонкий части нити, чтобы стать еще горячее, в то время как остальная часть нити все еще прогревается.
Это означает, что тонкие пятна, которые все равно слишком горячие, становятся еще жарче когда более толстые части нити еще не полностью прогрелись. Вот почему слабые стареющие лампочки не могут выжить при включении.

Почему выгорание иногда так впечатляет

Когда нить разрывается, иногда образуется дуга.Так как текущий течет через дугу и течет через нить в это время, между двумя частями нити накала имеется градиент напряжения. это градиент напряжения часто вызывает расширение этой дуги, пока она не пересекает вся нить
Теперь рассмотрим немного неприятную характеристику большинства электрических дуг. Если Вы увеличиваете ток, проходящий через дугу, он становится горячее, что делает это более проводящий. Очевидно, это может сделать вещи немного нестабильными, так как более проводящая дуга будет тянуть еще больше тока.Дуга легко становится достаточно проводящим, что потребляет несколько сотен ампер тока. В этот момент дуга часто плавит части нити, которые на концах дуги включены, и дуга светится очень яркой светло-голубой вспышкой. Большинство бытовых лампочек имеют встроенный предохранитель, состоящий из тонкого область в одном из внутренних проводов. Чрезвычайный ток, оттянутый дуга выгорания часто перегорает этот встроенный предохранитель. Если бы не этот предохранитель, люди часто перегорает от перегоревших предохранителей или сработавших автоматических выключателей лампочки перегорают.
Хотя внутренний предохранитель лампочки, как правило, защищает домохозяйство предохранители и автоматические выключатели, он может не защитить более тонкий электроника часто встречается в диммерах и электронных коммутационных устройствах из текущих скачков, оттянутых "дугами выгорания".

Насколько плохо прорисовываются лампочки тока при включении

Хорошо известно, что нить накала холодной лампы сопротивление, чем горячая. Поэтому лампочка потребляет чрезмерный ток пока нить не нагреется.
Поскольку нить накала может потреблять ток в 10 раз больше обычного когда холодно, некоторые люди обеспокоены чрезмерной энергией потребление от включения лампочек.
Степень этого явления стала вопросом городского фольклора. Однако нить нагревается очень быстро. Количество энергии, потребляемой для прогрева холода нить накала меньше, чем потребляет за одну секунду нормальной работы.

Создание луковиц дольше

Долговечные лампы

Многие лампочки предназначены для работы с немного более низкой нитью температура, чем обычно.Это делает луковицы намного дольше с небольшим снижение эффективности.

пониженная мощность

Уменьшение напряжения, приложенного к лампочке, приведет к уменьшению накаливания температура, что приводит к резкому увеличению продолжительности жизни.
Одно проданное устройство - обычный кремниевый диод, встроенный в крышку это сделано, чтобы придерживаться основания лампочки. Диод пропускает ток только в одном направлении, в результате чего лампа получает мощность только 50 процентов времени, если он работает на переменном токе.Это эффективно уменьшает приложенное напряжение примерно на 30 процентов. (Снижение напряжения до исходного Значение умноженное на квадратный корень из .5 приводит к тому же энергопотреблению как применение полного напряжения в половине случаев.) Ожидаемая продолжительность жизни увеличивается очень драматично Тем не менее, энергопотребление снижается примерно на 40 процентов (не 50, так как более холодная нить имеет меньшее сопротивление) и света выход уменьшается примерно на 70 процентов (более холодные нити меньше эффективен при излучении видимого света).

Устройства плавного пуска

Поскольку лампочки обычно перегорают во время всплеска тока, который возникает, когда они можно ожидать, что устранение скачка сэкономит лампочки.
На самом деле такие устройства есть в наличии. Как и на основе диодов, они доступны в форме, которая встроена в шапки, которые можно приклеить на кончик основания лампочки. Эти устройства имеют «отрицательную температуру» коэффициент термисторы ", которые представляют собой резисторы, имеющие сопротивление, которое уменьшаться, когда они нагреваются.
При первом включении лампы терморезистор остыл высокое сопротивление, которое ограничивает ток, протекающий через колбу. Электрический ток протекающий через сопротивление термистора генерирует тепло, и сопротивление термистора уменьшается. Это позволяет увеличить ток в достаточно постепенно, и нить нагревается равномерно.
Однако это продлевает срок службы лампочек меньше, чем можно подумать. Если нить накала имеет тонкие пятна, которые не могут пережить текущий всплеск происходит, когда лампа включена, то нить накала уже в очень плохом состоянии форма.В это время тонкие пятна значительно жарче, чем более толстые части нити и испаряются довольно быстро. Так как описанный ранее, этот процесс ускоряется. Если тонкие пятна Защищенный от скачков, срок службы лампы будет продлен только на несколько процентов.
Дополнительное продление срока службы происходит только потому, что термистор держит достаточно Сопротивление приводит к достаточному нагреву, чтобы сохранить его достаточно проводящим это сопротивление немного уменьшает мощность лампы, продлевая срок ее службы и сделать его немного тусклее.

постоянного тока против переменного тока

Когда атомы вольфрама испаряются из нити, очень маленький процент из них ионизируются небольшим количеством коротковолнового ультрафиолета излучается нитью, электрическим полем вокруг нити или свободными электронами, которые выходят из нити путем термоэлектронной эмиссии. Эти ионы вольфрама заряжены положительно и имеют тенденцию оставлять положительные конец нити и притягиваются к отрицательному концу нити. В результате лампочки, работающие на постоянном токе, имеют этот специфический механизм. это может вызвать неравномерное испарение нити.
Этот механизм, как правило, не имеет значения, хотя о нем сообщалось что у лампочек иногда наблюдается небольшое, измеримое уменьшение срока службы от работы постоянного тока в отличие от работы переменного тока.
В некоторых случаях работа от сети переменного тока может сократить срок службы лампы, но это редко В редких случаях переменный ток может вызвать достаточно сильную вибрацию нити значительно сократить свою жизнь. В нескольких других редких случаях, связанных с очень тонкие нити, температура нити значительно меняется на протяжении каждый цикл переменного тока, и пиковая температура нити значительно выше чем средняя температура нити накала.
Обычно следует ожидать, что продолжительность жизни лампочки будет примерно равны для постоянного и переменного тока.

Почему изготовление луковиц длится дольше, часто не окупается

Возможно, вы слышали, что продолжительность жизни лампочки примерно обратно пропорционально 12-й или 13-й степени приложенного напряжения. И это энергопотребление примерно пропорционально напряжению на От 1,4 до 1,55, и светоотдача примерно пропорциональна 3,1 до 3,4 мощность приложенного напряжения. Это сделало бы светящийся КПД примерно пропорционален приложенному напряжению до 1.От 55 до 2 степени приложенного напряжения.
Теперь, если небольшое снижение приложенного напряжения приводит к небольшому умеренная потеря эффективности и значительное увеличение срока службы, как это может стоить больше?
Ответ заключается в том, что электричество, потребляемое типичным Бытовая колба при ее эксплуатации обычно стоит во много раз дороже, чем колба делает. Лампочки такие дешевые по сравнению с потребляемой ими электроэнергией в течение их жизни, что стоит сделать их более эффективными, имея нити достаточно горячие, чтобы выгореть всего через несколько сотен около тысячи часов или около того.

Вот пример с фактическими цифрами (в долларах США в 1996 году):
Предположим, у вас есть 10 «стандартных» ламп на 100 ватт на 120 вольт с номинальным сроком службы 750 часов. Такие лампы обычно стоят около 75 центов в США. электричество, используемое всеми десятью из этих ламп, составляет 1 киловатт, что как правило, стоимость около 9 центов в час (приблизительное среднее значение в США).
За 750 часов это будет стоить (в среднем) 67,50 долл. США за электроэнергию плюс 7,50 долларов за 10 лампочек или 75 долларов.

Теперь предположим, что вы используете эти лампы с 110 вольт вместо 120.
Эти лампы потребляли бы около 87,8 Вт вместо 100. Однако они будет производить только 76 процентов от их нормального светового потока (и это немного оптимистичная фигура). Чтобы восстановить исходный световой поток, вам нужно 13 таких лампочек. (И это будет немного меньше.) Использование 13 луковиц Потребление 87,8 Вт за штуку приводит к потреблению 1141 Вт. За 750 часов по 9 центов за киловатт-час это будет стоить 77 долларов. Это больше чем стоимость 75 долларов за 10 лампочек при полном напряжении, даже если они никогда не работают выгорают при 110 вольт.
При напряжении 110 вольт вместо 120 продолжительность жизни лампочек может быть в три раза. Одна треть от 13 умноженных на 75 центов составляет около 3,25 доллара, что добавляет к 77 долларам стоимость электричества, в результате чего средняя общая стоимость составит 80,25 долл. США за 750 ч.
Этот пример должен объяснить, почему вы часто получаете больше света для наименее деньги, используя стандартные лампы, а не долговечные.

Как минимизировать расходы на освещение

Лампы с более высокой мощностью имеют тенденцию быть более эффективными, чем лампы с более низкой мощностью.Одной из причин этого является тот факт, что более толстые нити могут работать при более высокая температура, которая лучше для излучения видимого света.
Другая причина в том, что, так как лампы с более высокой мощностью приведут вас к использованию меньше лампочек, вы покупаете меньше лампочек и стоимость лампочек становится меньше важный. Для оптимизации экономической эффективности в этом случае более высокая мощность лампочки, нити накала разработаны, чтобы работать еще жарче, чтобы улучшить энергию эффективность, чтобы уменьшить ваши расходы на электроэнергию.
Меньшие лампочки потребляют меньше электроэнергии, что увеличивает стоимость лампочки важный.Вот почему лампы накаливания часто рассчитаны на 1500 до нескольких тысяч часов вместо 750 до 1000 часов. Проектирование луковиц продлить срок службы снижает их светоотдачу и энергоэффективность.

Чтобы свести к минимуму ваши расходы на электричество и лампы, вы должны использовать как можно меньше луковицы, насколько это возможно, используя более мощные лампы. Чтобы получить такое же количество свет с лампами меньшей мощности, вам нужно больше электричества и больше луковицы.

Еще лучший способ сократить ваши расходы на освещение - использовать флуоресцентные лампы, компактные люминесцентные или HID (ртутные, металлогалогенные или натриевые) лампы, поскольку они в 3–5 раз эффективнее ламп накаливания.

Галогенные лампы

Галогенный цикл. Что такое галогенные лампы?

Галогенная лампа - это обычная лампа накаливания с несколькими модификациями. Заполняющий газ содержит следы галогена, часто, но не обязательно, йода. Целью этого галогена является возвращение испаренного вольфрама в нить накала.
Когда вольфрам испаряется из нити, он обычно конденсируется на внутренней поверхность колбы. Галоген химически реактивен и сочетается с этот вольфрамовый осадок на стекле с образованием галогенидов вольфрама, который испаряется довольно легко.Когда галогенид вольфрама достигает нити, сильный нагрев нити приводит к разрушению галогенида вольфрам обратно в нить накала.
Этот процесс, известный как цикл галогенов, продлевает срок службы нити в некотором роде. Проблемы с неравномерным испарением нитей и неравномерным осаждением Вольфрам на нити галоген цикла действительно происходит, что ограничивает способность галогенового цикла продлить жизнь колбы. Однако Цикл галогена поддерживает внутреннюю поверхность колбы в чистоте.Это позволяет галоген луковицы остаются близко к полной яркости, поскольку они стареют.
Чтобы цикл галогена работал, поверхность колбы должна быть очень горячей, как правило, более 250 градусов по Цельсию (482 градусов по Фаренгейту). Галоген может неадекватно испаряются или не способны адекватно реагировать с конденсированным вольфрамом если лампа слишком холодная Это означает, что колба должна быть маленькой и сделана из кварца или из высокопрочного термостойкого стекла как "твердое стекло".
Поскольку колба маленькая и обычно довольно прочная, ее можно заполнить с газом под более высоким давлением, чем обычно.Это замедляет испарение нити накала. Кроме того, маленький размер лампочки иногда делает ее экономно использовать газы премиум-класса, такие как криптон или ксенон вместо более дешевый аргон. Более высокое давление и лучше заполнить газы могут расширяться срок службы колбы и / или позволить более высокую температуру нити накала, что приводит к в более высокой эффективности. Любое использование заполняющих газов премиум-класса также приводит к меньшему нагреву проводится из нити накачивающим газом, а это означает, что больше энергии уходит нить радиации, что означает небольшое улучшение эффективности.

Срок службы и эффективность галогенных ламп

Галогенная лампа часто на 10-20% эффективнее обычной лампа накаливания с аналогичным напряжением, мощностью и продолжительностью жизни. галоген луковицы могут иметь в два-три раза больше срока службы, чем обычные лампочки, иногда также с улучшением эффективности до 10 процентов. Сколько срок службы и эффективность улучшаются во многом зависит от того, премиум ли Заполняющий газ (обычно криптон, иногда ксенон) или аргон используется.

Режимы отказа галогеновой лампы

Галогенные лампы обычно выходят из строя так же, как обычные лампы накаливания делать, как правило, от таяния или поломки тонкого пятна в стареющей нити.
Тонкие пятна могут образоваться в нитях галогенных ламп, так как нити могут испаряться неравномерно, и цикл галогенов не переоткладывается испаренный вольфрам идеально, равномерно и не всегда в частях нить, которая испарилась больше всего.
Однако существуют дополнительные режимы отказа.
Один из режимов отказа - надрез или нить накала. С концов нить несколько прохладно, где нить прикреплена к свинцу провода, галоген атакует нить накала в этих точках. Тонкие пятна становится горячее, что останавливает эрозию в этих точках. Однако части нити еще ближе к конечным точкам остаются прохладными и продолжают страдать эрозия. Это не так плохо при непрерывной работе, так как тонкий пятна не перегреваются. Если этот процесс продолжается достаточно долго, тонкий пятна могут стать достаточно слабыми, чтобы сломаться от веса нити.
Одной из основных проблем с «шейными» концами нити является то, что они нагреваются быстрее, чем остальная часть нити включенный. «Шейки» могут перегреваться и таять или ломаться во время тока всплеск, возникающий при включении лампы. Использование устройства «мягкий старт» предотвращает перегревание «шеек», улучшая способность лампочки выживать «Перетяжка». Устройства плавного пуска не будут значительно продлевать срок службы любого галогена луковицы, которые выходят из строя из-за более нормальных "тонких пятен" нити накала горячий.
Некоторые галогенные лампы обычно могут перегореть из-за шейки на конце нити, а некоторые другие могут обычно выгорать из-за тонких горячих точек, образующихся в нити из-за неравномерное испарение / восстановление нити. Поэтому некоторые модели могут иметь значительно продлен срок службы от «плавного пуска» и некоторых других моделей не.
Обычно не рекомендуется трогать галогенные лампы, особенно компактные, горячие кварцевые. Органические вещества и соли не хороши для горячего кварца. Органическое вещество, такое как жир, может обугливаться, оставляя темный пятно, которое поглощает излучение от нити накала и становится слишком горячим.Соли и щелочные материалы (такие как зола) могут иногда «выщелачиваться» в горячие кварц, который обычно ослабляет кварц, так как щелочной и щелочной ионы земного металла слабо подвижны в горячих стеклах и горячем кварце. Загрязнения могут также вызвать кристаллизацию горячего кварца, ослабляя его. Любой из Эти механизмы могут привести к растрескиванию или даже сильному разрушению колбы. Если дотронуться до кварцевой галогеновой лампы, ее следует очистить спиртом до удалите все следы смазки. Следы соли также будут удалены, если в спирте есть немного воды.
Поскольку горячие кварцевые галогенные лампы могут быть сильно они должны работать только в подходящих полностью закрытых приспособлениях.

Использование галогенных ламп с диммерами

Затемнение галогенной лампы, как и любой другой лампы накаливания, значительно замедляет образование тонких пятен на филаменте из-за неравномерности испарение нити. Тем не менее, «шейка» или «надрез» на концах нить остается проблемой. Если у вас тусклые галогенные лампы, вам может понадобиться устройства «плавного пуска», позволяющие значительно увеличить срок службы лампы.
Еще одна проблема с диммированием галогенных ламп заключается в том, что галогеновые Цикл лучше всего работает с лампой и нитью на уровне или около определенного оптимума температуры. Если лампа тускнеет, галоген может не очистить внутренняя поверхность колбы. Или галогенид вольфрама, результаты которого могут не дать вернуть вольфрам на нить. Галогенные лампы иногда были Известно, что делать странные и страшные вещи, когда сильно тускнеет.
Галогенные лампы должны нормально работать при напряжениях до 90 процентов для чего они были предназначены.Если лампа находится в корпусе, который сохраняет обогрев и устройство «плавного пуска», оно, вероятно, будет хорошо работать даже более низкие напряжения, такие как 80 процентов или, возможно, 70 процентов от его номинального напряжение. Однако не ожидайте существенного продления жизни, если только мягкий запуск используется. Даже при плавном запуске не ожидайте большего чем удвоить или, возможно, утроить срок службы любой галогенной лампы, уже оцененной длиться 2000 часов или больше. Даже при мягком старте жизнь этих лампочки, вероятно, не будут продолжать улучшаться, так как напряжение снижается до менее чем около 90 процентов номинального напряжения лампы.

Диммеры могут быть использованы в качестве устройств плавного пуска, чтобы продлить срок службы любого конкретные галогенные лампы, которые обычно не выходят из "шейки" концов нить накала. Лампа может быть нагрета в течение пары секунд, чтобы избежать перегрева "шейных" частей нити из-за скачок тока, возникающий при подаче полного напряжения на холодную нить накала. Как только лампа доживет до пуска, она работает на полную мощность или какой бы уровень мощности не оптимизировал цикл галогена (обычно почти на полной мощности)
Диммер может как «плавно запускать» лампу, так и слегка ее использовать. уменьшенная мощность, комбинация, которая часто улучшает срок службы галогенных ламп.Многие диммеры вызывают некоторое снижение мощности лампы, даже когда они установлены по максимуму.
(Предложение от кого-то, кто начинает дорогие медицинские лампы включается диммер и сообщает о больших успехах в продлении жизни дорогих специальные лампы от этого.)

Ультрафиолет от Галогенные лампы

Существует некоторая общая озабоченность по поводу ультрафиолетового излучения галогена лампочки, так как они работают при высоких температурах нити накала и сделан из кварца вместо стекла.Тем не менее, температура нити накала галогенные лампы рассчитаны на 2000 часов или более, только немного больше чем у стандартных ламп накаливания, а выход ультрафиолета только чуть выше. Галогенные светильники обычно имеют стеклянный или пластиковый экран чтобы ограничить любые возможные взрывы луковицы, и эти щиты поглощают небольшие следы коротковолнового и средневолнового ультрафиолета, проникающего через кварцевую колбу.

Более высокая температура фото и проекционные лампы отличаются. намного более высокая температура нити накала более коротких жизненных ламп приводит к возможному значительное опасное УФ.Для максимальной безопасности используйте эти лампы в светильниках. или оборудование, предназначенное для этих луковиц, и в соответствии с Инструкция по эксплуатации прибора или оборудования.

Для тех, кто хочет принять особые меры предосторожности против ультрафиолетового излучения Фильтрующий гель типа GAM нет. 1510 или Rosco "UV Filter" (03114) может быть практическое решение. Этот фильтрующий гель выдерживает использование умеренно близкого к галогену лампы и выдерживают нагрев до, возможно, от 100 до 150 градусов по Цельсию или около того. Этот фильтр гель может быть размещен непосредственно за стеклянным экраном большинства светильников, хотя трубчатый экран во многих популярных лампах факела на 300 ватт получает слишком горячий для фильтра гель.
GAM 1510 и Rosco "UV Filter" доступны в некоторых театральных поставках магазины.

Автор Дона Клипштейна (Младший).

Вернуться на страницу индекса освещения Дона.

Вернуться на домашнюю страницу Дона

.
лампочка - простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия лампочка накаливания Дизайн лампы накаливания

Лампочка производит свет из электричества. [1] Помимо освещения темного пространства, их можно использовать для отображения включенного электронного устройства, для направления трафика, для обогрева и для многих других целей. Миллиарды используются, некоторые даже в космосе.

Ранние люди использовали свечи и масляные лампы для освещения. Грубые лампы накаливания были сделаны в начале и середине 19 века, но им было мало пользы.Усовершенствованные вакуумные насосы и лучшие материалы позволили им сиять дольше и ярче в конце века. Электростанции доставляли электричество в городские, а затем и в сельские районы для их питания. [2] Более поздние газоразрядные лампы, в том числе люминесцентные, используют меньше электричества, чтобы сделать больше света.

Есть несколько видов лампочек:

  • лампа накаливания - самая распространенная лампочка в доме примерно до 2003-2010 гг.
    • ' галогенная лампа' - более эффективная лампа накаливания
  • газоразрядная лампа - тип лампочки, включающей флуоресцентный свет.Компактные люминесцентные лампы (или КЛЛ) теперь заменяют лампы накаливания в доме
  • Светодиод
  • - ранее использовался только в местах с низким энергопотреблением, теперь их можно использовать в качестве лампочек в доме
  • Лампа накаливания
  • , самый ранний вид, теперь редкий, за исключением больших прожекторов

Лампы преобразуют электричество в свет и тепло. За исключением тепловых ламп, тепло считается ненужным. Лампочка, которая производит больше света и меньше тепла, более эффективна.

Лампа накаливания [изменить | изменить источник]

] Лампа накаливания превращает электричество в свет, посылая электрический ток через тонкий провод, называемый нитью накала. Электрические нити состоят в основном из вольфрама. Сопротивление нити накала нагревает колбу. В конце концов, нить становится настолько горячей, что светится. [3]

Нить накаливания должна быть защищена от воздуха, поэтому она находится внутри колбы, а воздух в колбе либо удаляется (вакуум), либо чаще заменяется благородным газом, который не влияет на что угодно, например, неон или аргон.Только около 3% энергии, которая уходит в лампу накаливания, на самом деле производит свет, остальное - тепло. Это одна из причин, почему светодиоды более эффективны.

Этот тип ламп работал плохо и использовался мало, пока Джозеф Свон и Томас Эдисон не улучшили его в 1870-х годах. Это была первая лампочка, которая могла использоваться в домах - она ​​не стоила слишком дорого и работала хорошо. Впервые людям не нужен был огонь (свечи, масляные лампы, керосиновые лампы и т. Д.), Чтобы зажечь свет.Это было достаточно ярко, чтобы люди могли легко читать ночью или делать работу. Он использовался для освещения магазинов и улиц, и люди могли путешествовать после наступления темноты. Это начало общего использования электричества в домах и на предприятиях. В 1900-х годах имелись углеродные нити до вольфрамовых. Они длятся дольше и дают яркий свет.

Ранние вакуумные ламповые устройства были лампами накаливания, предназначенными для работы при более низких температурах, с добавленными электронными деталями.

Лампы дневного света [изменить | изменить источник]

Люминесцентные лампы

являются эффективными и выделяют только heat количество тепла лампы накаливания.Они также служат дольше, чем лампы накаливания, но до конца 20-го века были намного больше и не помещались в розетки для небольших верхних огней и ламп, как лампы накаливания.

Флуоресцентная лампа представляет собой стеклянную трубку, обычно заполненную газообразным аргоном и небольшим количеством ртути. При включении катод нагревается и испускает электроны. Они попали в газообразный аргон и ртуть. Газ аргон создает плазму, которая позволяет электронам двигаться лучше. Когда электроны сталкиваются с атомом ртути, он переводит молекулу в состояние, в котором у нее много энергии (запас энергии).Энергетическое состояние не длится очень долго, и когда энергия высвобождается, она испускает фотон. Фотоны из ртути не видны, как некоторые другие фотоны; они ультрафиолетовые. Так что на стенке колбы есть люминофорное покрытие. Когда фотон попадает в молекулу люминофора, он, в свою очередь, переводит эту молекулу в возбужденное состояние. Когда этот люминофор высвобождает энергию, он испускает фотон, который мы можем видеть, и получается свет. Изменение типа люминофора может изменить цвет, который мы видим, но обычно люминесцентные лампы светлее, чем лампы накаливания, которые слегка желтые.

LED [изменить | изменить источник]

Светодиод (также известный как светодиод) сделан как электроника. Это чип из полупроводникового материала. Светодиодные лампы более эффективны и служат дольше, чем лампы накаливания или люминесцентные. В отличие от люминесцентных ламп, светодиоды не используют ртуть, которая является токсичной. В течение нескольких лет светодиодные лампы не были такими яркими, как другие виды освещения, и стоили дороже.

  • Большинство лампочек встраиваются в розетки, которые обеспечивают высокий уровень напряжения электричества.Если розетка включена, даже если лампа не горит, существует реальная опасность поражения электрическим током.
  • Лампы накаливания очень сильно нагреваются при включении, и им требуется некоторое время для охлаждения. Прикосновение к лампе, когда она горячая, может вызвать ожоги.
  • Большинство лампочек изготовлены из стекла, что означает, что они могут легко разбиться. У битого стекла острые края, которые могут прорезать кожу.
  • Если люминесцентная лампа разбивается, ртуть внутри испускает пары, которые могут вызвать отравление ртутью при вдыхании.
  • Edison Lightbulb Musée des Lettres et Manuscrits

  1. «Как работает лампочка?». 17 июня 1992 г. Получено 20 мая 2012 г.
  2. «Изобретения Эдисона». about.com. Получено 21 марта 2013 г.
  3. Оззи Зенер (2012). «Обещания и ограничения светоизлучающих диодов». Получено 20 мая 2012 г.
,

Смотрите также