Соотношение ламп накаливания и ламп энергосберегающих ламп: Лампа накаливания: использование, характеристика, виды

Соотношение мощности ламп накаливания и светодиодных ламп

Все чаще люди начинают приобретать светодиодные лампы, ведь использовать их выгодно во всех планах. Однако угадать с необходимой мощностью не так уж и просто, лампы накаливание, которые установлены у всех имеют разные обозначения со светодиодными. Поэтому мы решили сделать полный обзор по соотношение мощности ламп.

Соотношение мощности ламп накаливания и светодиодных

Как правило, многие продавцы пользуются незнанием своих покупателей, и продают им светодиодные лампы, не соответствующие необходимым параметрам. К примеру, говорят о  яркостьи в 800 люмен и заявляют, что она считается аналогом обычной лампы накаливания на 100 Вт. Если вы не поняли в чем различие, тогда вам необходимо прочитать эту статью полностью и внимательно ознакомиться с таблицами соотношения. Также, рекомендуем прочитать статью, как выбрать светодиодную лампу, она поможет не допустить ошибку.

Мощность светодиодных ламп таблица

В первой таблице собранна информация обо всех LED с открытыми диодами. Отсутствие колбы увеличивает яркость на 15-25% – берите это в учет. Читайте обзор светодиодной лампы Ферон.

Как видите, таблица простая и запомнить ее не сложно. Когда будете приобретать, просто говорите необходимый поток света и мощность, продавец здесь уже никак схитрить не сможет.

Обращаем ваше внимание! В таблице указанны те лампы, которые идут без колбы. Так что если вы думаете, что светодиодная на 10 Вт будет ровняться лампе  накаливания на 100 Вт – это неправильно. 20% яркость теряется, ведь драйвер начинает нагревать колбу. В итоге вместо заявленных 1300 люмен, мы получаем только 800-900 люмен.

Колба считается неотъемлемой частью, без нее LED использовать нельзя, ведь свет слепит практически как сварка.

Если вы еще задаетесь вопросом: Сколько люмен в 40, 100, 20 ваттной лампочке – вы уже сможете с легкостью ответить на этот вопрос. Читайте о том, как увеличить мощность светодиодной лампы на 25%. 

Чтобы не запутать вас, мы решили сделать примерную таблицу. Глядя на нее, вы уж точно поймете соотношение мощности LED и накаливания. 

Таблица соответствия энергосберегающих

Помните, лампу нельзя постоянно включать и выключать. Это приведет к ее выходу из строя и увеличение расхода электроэнергии, ведь постоянный разогрев и охлаждение способствует этому. Лучшее ее один раз включить, а перед сном выключить.

Статья по теме: Светодиодная лампа Filament LED.

Энергосберегающая лампа или тривиальная лампа накаливания?

Сегодня на российском рынке можно встретить различные лампы, которые предназначены для использования в бытовых осветительных приборах, люстрах, настольных светильниках. В продаже присутствуют обычные лампы накаливания и галогенные, компактные люминесцентные энергосберегающие лампы, а также светодиодные лампы со сложными системами трансформаторов. Все это многообразие можно поделить на два отдельных вида. Первый вид — это тривиальные лампы накаливания, принцип действия которых основан на нагреве металлической спирали до такого состояния, что она начинает светиться. Второй вид ламп — это энергосберегающие лампы, принцип действия их различный. Они могут быть светодиодными или люминесцентными. С каждым годом появляются все новые и новые разработки энергосберегающих источников света с тем или иным принципом работы. Перед разработчиками энергосберегающих световых элементов стоят следующие задачи:

• себестоимость производства одной энергосберегающей лампы в несколько раз должна быть меньше, чем стоимость электроэнергии, которую она сбережет, плюс стоимость аналогичной лампы накаливания;
• энергосберегающая лампа должна быть безопасна для человека и окружающей его среды;
• энергосберегающий источник света по габаритам и типу цоколя не должен отличатся от стандартных ламп накаливания;
• энергосберегающий световой элемент должен питаться от стандартных электрических сетей, которые присутствуют в различных странах мира;
• технология производства экономных лампочек, а также материалы для их производства — должны быть простыми и доступными большинству развитых стран.

Сторонники применения энергосберегающих ламп активно агитируют население различных стран, добиваясь того, чтобы население отказывалось от обычных ламп накаливания и переходило на энергосберегающие лампы. Доводы агитаторов логичны и трудно поддаются критике, они утверждают:

• энергосберегающая лампа экономит электроэнергию, а значит, затраты на оплату счетов сокращаются;
• энергосберегающая лампа имеет больший срок службы, по сравнению с обычной лампой накаливания;
• энергосберегающие лампы новое слово в освещении помещений, за ними будущие;
• скоро запретят продажу ламп накаливания, как запретили низкооктановое топливо, и всем, так или иначе придется перейти на лампы нового поколения;
• энергосберегающие лампы экономят электроэнергию, а значит, берегут окружающую среду — электростанции меньше сжигают углеводородов.

Давайте разберемся, все ли так в действительности. Из энергосберегающих ламп, сейчас широко распространены толь компактные люминесцентные лампы, которые и отождествляются с энергосберегающими лампами. Именно их мы и разберем детально.

Экономия энергии с помощью энергосберегающих ламп в обычной квартире не так уж велика, как может показаться на первый взгляд. Расход электроэнергии на освещение составляет 10-15% от всей потребляемой энергии в доме. Остальную часть электричества поедают следующие электроприборы: плита, холодильник, утюг, посудомоечная машина, стиральная машина, чайник, микроволновая печь, телевизор, компьютер. Энергосберегающий источник света, примерно в четыре раза меньше потребляет электроэнергии, чем лампа накаливания. Если заменить все лампы накаливания в квартире на энергосберегающие, то можно сэкономить примерно 3-4% от всей потребляемой электроэнергии.

Стоимость энергосберегающей лампы в несколько раз превосходит стоимость обычной лампочки Ильича. Но сторонники люминесцентных источников света утверждают, что срок службы энергосберегающей лампы в несколько раз превосходит срок службы обычной лампочки, таким образом, энергосберегающая лампа со временем себя окупает. Да, действительно, срок службы у энергосберегающего источника света больше, чем у простой лампочки, но только при определенных условиях. В электросети не должны присутствовать скачки напряжения. Промежуток между включением и выключением энергосберегающей лампы должен быть меньше чем 1-2 минуты. «Экономные лампы» не рекомендуется использовать с выключателями, где есть светодиодная подсветка. Люминесцентные лампы не любят частых включений и включений. Срок их службы действительно большой по сравнению с лампами накаливания, но только если они постоянно горят, и не очень часто включаются и выключаются. В условиях квартиры это сложно достижимо. Скачки напряжения это нормальное явление в отечественных электросетях, а люминесцентные источники освещения их не любят. Таким образом, в среднем срок службы люминесцентного источника света в условиях наших квартир приближается к сроку службы классической лампы накаливания. А с учетом стоимости экономного источника света и тривиальной лампочки, рентабельность первых вызывает большие сомнения.

Энергосберегающая лампа в виде компактной люминесцентной лампы не такое уж и новое изобретение, как утверждают их сторонники. Еще Михаил Ломоносов наблюдал свечение водорода, пропуская электрический ток через колбу, в которую тот был закачен. Принцип работы газоразрядной лампы, был сформулирован в 1856 году. Серийное производство ламп дневного света было запущено компанией General Electric в 1938 году. Люминесцентные лампы применялись и применяются в России уже давно. Они используются для освещения производственных предприятий, освещения подъездов домов, торговых центров. Впервые компактные люминесцентные источники света появились на рынке в 1980 году, а заявка на их патент была подана 1984 году. Таким образом, прототипы компактных люминесцентных источников света известны уже давно, а их большие братья освещают помещения людям уже 80-т лет.

Запрет ламп накаливания, есть не что иное, как нарушение прав и свобод человека, которые гарантированы конституцией Российской Федерации — так считают 50% жителей России. И действительно, закон об энергосбережении и энергоэффективности принят еще в 2009 году. Следуя этому закону, лампы накаливания постепенно запретят производить в России. Сначала вступил в силу запрет на производство ламп накаливания в 100 Ватт и выше, в 2013 году должен вступить в силу запрет на лампы мощностью 75 Ватт и выше, а к 2014 году запретят лампы мощностью 25 Ватт и выше. Энергосбережение и энергоэффективность позволяет сжигать меньше углеводородов (нефть, газ, уголь), меньше использовать атомные электростанции, что, несомненно, бережет окружающую среду, которая так нужна для здоровья людей. Но почему бы тогда не ограничить потребление водки или сигарет, которые пагубно влияют на здоровье людей. Может быть, продавать по талонам кондитерские изделия, которые в большом количестве вредны для здоровья человека. И потом, если использовать в качестве энергосберегающих ламп — люминесцентные лампы, надо помнить, что в их колбе присутствует ртуть, которая ядовита для человека. В России не налажена утилизация подобных ядовитых световых устройств и вскоре во дворах появятся места, из которых постоянно будут исходить пары ядовитой ртути. В роли этих очагов заражения будут выступать наши обычные дворовые помойки для бытовых отходов.

К сведению. Самые компактные энергосберегающие источники света не помещаются в потолочные люстры и светильники, если те рассчитаны только на так называемые лампы накаливания в виде шариков. Если и удается установить компактную бережливую лампу в потолочный светильник, то она, как правило, имеет меньшую светоотдачу, чем простая лампа. Большинство производителей люстр и светильников, пока не особо заботятся о том, поместятся ли энергосберегающие источники света в тот или иной светильник или не поместятся.

Подытожим вышеизложенное. Экономическая целесообразность использования энергосберегающих источников света в современной России, в виде люминесцентных источников освещения — сомнительна. Действие ртутных паров, которые находятся в люминесцентных колбах, на окружающую среду и здоровье человека, так же губительны, как выбросы электростанций, сжигающих углеводороды, а может быть и еще хуже. Кроме того технологический процесс, при котором происходит изготовление люминесцентных ламп, намного сложней технологического процесса изготовления источников света с нитью накаливания. Производство компонентов для энергосберегающих ламп не так безопасно, как для обычных ламп накаливания.

И напоследок — расскажем о том, как действовать, если компактная люминесцентная лампа по каким-то причинам разбилась в вашей квартире. Данное руководство будет полезно людям, которые используют энергосберегающие лампы в обычных квартирах или загородных домах. И вот почему. Люминесцентная лампа содержит от 5 до 7 миллиграммов ртути, что гораздо меньше, чем в обычном градуснике. И, тем не менее, ртуть является очень ядовитым веществом и имеет первый класс опасности. Отравление парами ртути может привести к поражению печени, нервной системы или поражению почек человека. Длительное, на протяжении нескольких лет, нахождение в помещении, где норма содержания ртути превышена, может привести к тяжелым заболеваниям нервной системы. Производители люминесцентных энергосберегающих ламп утверждают, что при разбитии лампы не требуется проводить мероприятия по дезактивации помещения. Они заявляют, что ртути в лампе присутствует минимальное количество и она находится в безопасном состоянии. Таким образом, при разбитии лампы демеркуризация не требуется. Демеркуризация — специальная процедура очистки помещений от ртути. Но это европейские производители, а как насчет китайских производителей или производителей в России. И потом, сегодня не требуется, а завтра, когда какой-нибудь завод в Германии или Польше начнет терпеть убытки и технологический процесс изготовления энергосберегающих ламп удешевят или технолог просчитается и не доложит реагентов в тот или иной компонент для партии ламп? Поэтому, все-таки, рассмотрим те действия, которые необходимо совершить, если в помещении «пролилось» 5-7 миллиграмм ртути.

Что делать если разбилась люминесцентная энергосберегающая лампа или колба лампы получила повреждение:

1. Первым делом необходимо вывести всех людей из помещения и начать его проветривать, открыв все окна.
2. Осколки лампы необходимо собрать в полиэтиленовый пакет, при этом руки нужно защитить резиновыми или полиэтиленовыми перчатками. Кроме того следует защитить органы дыхания респиратором. Помните, что современные энергосберегающие лампы имеют очень тонкие стенки колбы, их осколки могут порезать руку или материал перчаток. Мелкие осколки лампы могут быть очень незаметными.
3. Осколки энергосберегающей лампы следует собрать в полиэтиленовый пакет, который поместить в несколько других плотно завязанных пакетов, чтобы избежать испарения ртутных паров.
4. Если вы видите капли ртути, то соберите их в тот же пакет, что и осколки лампы. Для этого используйте мокрые салфетки или липкую ленту (скотч). Не гоняйте капли ртути по поверхности пола, собирая из них одну большую каплю. Собирайте ртуть, макая в нее салфетками, там, где Вы ее видите.
5. Помещение, где рассыпались осколки энергосберегающей лампочки необходимо промыть демеркуризирующими средствами. Средствами, которые нейтрализуют ртуть. Можно использовать мыльно-содовый раствор, где присутствует 4% мыла и 5% соды. Самый простой нейтрализующий раствор можно приготовить из йода и воды (на 1 л воды 100 мл 10 % раствора йода, который продается в аптеке). Можно применить 20% раствор хлорной извести, который можно изготовить из хлорсодержащих отбеливателей или стиральных порошков. Кроме этого, можно использовать 0,2% водный раствор марганцовки и соляной кислоты (5 мл. кислоты на литр воды). Место, где были осколки лампы, можно присыпать химической серой. Демеркуризирующие средства наносятся тряпками, губками, бумажными полотенцами.
6. После обработки помещения, необходимо выждать 6-8 часов, чтобы демеркуризация прошла успешно.
7. Далее все поверхности в помещении надо тщательно промыть мыльным раствором.
8. Во время всех этих манипуляций необходимо беспрерывно проветривать помещение и не допускать в него людей.
9. Ртуть очень легко проникает в пористые материалы и трудно из них выводится. В роли постоянных источников ртутных испарений могут выступить ковровые покрытия, поролон дивана, подушки, одеяла и тому подобные предметы, если на них попали капельки ртути. Соответственно нужно сделать выбор, что дороже ковры и подушки или свое здоровье и здоровье близких людей.

Суммируя все вышеизложенное можно сказать, что сбережение энергии с помощью люминесцентных источников света, совсем не сберегает здоровье человека. Если Вы не уверенны в своих силах по демеркуризации помещения, то обращайтесь в местные органы МЧС по телефону 01 (для Украины или Белоруссии 101). Проверить помещение на наличие ртутных паров можно в специализированных фирмах, которые предоставляют услуги по обеззараживанию помещений, достаточно набрать в Яндексе слово «демеркуризация».

Скидки для тех, кто дочитал до конца. Используйте код TEXT на латинице. Пишите его в корзине при оформлении заказа, чтобы получить скидку.

Светодиодные лампы какие лучше для квартиры. Соотношение мощностей светодиодных ламп и ламп накаливания

Если Вы решили сделать освещение в доме с использованием светодиодных лампочек, нужно правильно подойти к их выбору. Это в первую очередь связано с тем, что у изделий множество параметров, которые влияют на экономию электричества, комфортность освещения, стоимость продукции и т.д. Среди этих параметров основными являются световой поток изделий, угол рассеивания, производитель, мощность и тип цоколя. Далее мы постараемся максимально подробно рассмотреть каждый из критериев, чтобы Вы узнали, как выбрать светодиодные лампы для дома и квартиры.

Мощность

Первая и, наверное, наиболее важная для покупателей характеристика – мощность LED лампочек. От того, сколько Ватт потребляет изделие, будет зависеть экономичность освещения.

Очень важный нюанс, который Вы должны запомнить – при замене на светодиоды, мощность современного варианта нужно сократить не менее, чем в 7,5 раз. Простым словами – если была вкручена лампочка на 75 Вт, светодиодную нужно выбрать мощностью не более 10 Вт.

Разницу Вы можете увидеть в сравнительной таблице:

Как Вы видите, даже на примере замены одного источника света экономия огромная. А что если осуществить замену по всей квартире?
Для дома и квартиры лучше выбрать светодиодные лампы мощностью от 6 до 8 Вт, которые освещают комнату качественнее 60-ваттных ламп накаливания.

Сразу же хотелось бы сказать пару слов про еще один важный параметр – напряжение. Существуют лампочки работающие от 12 и 220 В. Первый вариант используется в помещениях с повышенной влажностью, к примеру, при монтаже . Не стоит покупать 12-вольтовые изделия с расчетом на то, что они будут потреблять меньше электричества, т.к. это не верно.

Видео сравнение светодиодных и люминесцентных ламп

Следующий параметр, который нужно выбрать с умом – . Как видно на картинке, чем больше температура (в Кельвинах), тем холоднее будет свечение.

Для комфортного проведения времени в комнате не нужно выбирать светодиодные лампы с ярким дневным светом, которые чаще всего применяются в офисах и производственных помещениях. Лучше отдавайте предпочтение диапазону от 2700 до 3000 К, т.к. этот температурный промежуток представляет собой желтоватое свечение привычного солнечного света. На упаковке может быть указан цвет в словесной форме. Покупайте те модели, которые подписаны как «теплый белый» либо «мягкий белый».

Тип цоколя

Мы уже с Вами разговаривали подробно о , где были предоставлены наиболее популярные конструкции изделий. При выборе светодиодных ламп по типу цоколя лучше останавливаться на том варианте, какой и был ранее. К примеру, если в люстре был вкручен стандартный резьбовой цоколь E27, ищите на рынке светодиод с такой же резьбой.

Если Вы решили , Вам нужно выбрать светодиодную лампу с цоколем GU 5.3. В бра и ночниках используются резьбы E27 и E14 (Миньон). По форме источники света могут быть самыми разнообразными: грушевидные, вытянутые, круглые. Тут уже отдавайте предпочтение по своему вкусу и дизайну светильника.

Наличие радиатора

Радиатор отводит температуру с блока светодиодов. Если конструкцией не предусмотрена система охлаждения в виде алюминиевой ребристой поверхности, обходите такую модель стороной.

Иногда производители дешевой продукции устанавливают радиатор в виде пластикового отвода. Мы Вам не рекомендуем выбирать такой вариант, т.к. у пластика множество недостатков и по сравнению с алюминием у него не такая высокая эффективность охлаждения. По этому поводу можно увидеть множество негативных отзывов на форумах от тех людей, которые воспользовались таким вариантом.

Тут же следует отметить, что матовые колбы не позволяют просмотреть, установлен ли радиатор или нет, поэтому при выборе светодиодных ламп для дома и квартиры задумайтесь над тем, нужны ли Вам непрозрачные лампочки.

Кстати, понять есть ли радиатор в светодиодной лампе, можно по весу. Если лампочка тяжелая (по весу отличается от аналогов), скорее всего в ней установлен качественный алюминиевый радиатор. Такой вариант исполнения можно без сомнений выбрать для квартиры либо дома.

Также при выборе LED лампы обращайте внимание на такую характеристику, как рабочий ресурс. На сегодняшний день эта цифра может превышать планку в 50 тыс. часов, а это около 15 лет работы. В то же время слишком сильно рассчитывать на достоверность информации мы не советуем. Дело в том, что со временем происходит и качество их свечения заметно понижается.

Лучше будет отталкиваться не от рабочего ресурса, а от гарантийного срока эксплуатации. Это время может составлять от 3 до 5 лет, что означает следующее – если за этот промежуток времени лампочка выйдет из строя, Вам ее бесплатно поменяют на новую. На самом деле полезная вещь, но проблема в том, что отечественные и не очень

Виды энергосберегающих ламп и их цоколей

Энергосберегающие светильники – устройства, обладающие огромной светоотдачей (отношение между мощностью потребления и световым потоком), наиболее используемые сейчас в повседневной жизни, способствующие экономии электроэнергии. По сравнению с лампочками накаливания, энергосберегающие светильники позволяют достичь экономии электроэнергии и снизить денежные расходы до 85%.

Классификация

Люминесцентные (газоразрядные)

Зачастую, форму данного вида источников света представляет собой изогнутую колбу, позволяющую устанавливать ее в корпусах меньших размеров. Такие лампочки оборудованы встроенным дросселем.

Самое ходовое их предназначение – это установка взамен обычных лампочек накаливания.

Наиболее часто можно встретить данный вид лампочек под названием «энергосберегающие», это не совсем правильно, поскольку существует множество их разновидностей.

Непрерывного действия

Данный тип светильников гораздо лучше улучшает передачу цвета, имеют меньшую светоотдачу. Основное их достоинство – это излучение непрерывного спектра, который оказывает менее пагубное влияние на здоровье.

Специальные цветные

Кроме лампочек белого оттенка, имеются следующие разновидности:

• с цветным люминофором;
• с розовым люминофором;
• с ультрафиолетовым светом;

Светодиодные

Основным элементов данного типа является светодиод, применяем во всех сферах жизнедеятельности. Отличительной особенность является применение безопасных компонентов.

Имеют уникальный корпус, проектированный под светодиодный источник. Светильник, специально спроектированный, обладает гораздо большей надежностью и энергоэффективностью.

Таблица сравнение потребляемой мощность различных видов ламп:

Простейшие лампочки накаливания имеют металлические нити, они светятся в момент прохождение электрического тока. Преимущественно – энергия тепловая, не световая.

Энергосберегающие светильники имеют несколько иной принцип: они передают около 25-30% энергии тепловой, а остальная энергия – световая.

Мощность энергосберегающих источников в порядке 7 – 300Вт. Мощность излучения гораздо меньше обычных устройств накаливания, имеющих примерное соотношение 1 – 5.

Сравнение

Сравнительная таблица энергосберегающих ламп и ламп накаливания

Обозначения:

1. Мощность излучения указана в Ваттах (Вт / W). В зависимости от мощности, зависит яркость свечения источника света, соответственно идет больший расход электроэнергии. Световой поток измеряемый люменами (Лм / Lm), характеризует мощность света потока излучения.
2. Световая отдача – показатель источника, показывающий уровень выработки света каждым ваттом энергии. Данный параметр измеряется в Лм/Вт.
3. Освещенность – показывает степень освещения того или иного помещения, измеряется в Люкс (Лк). Данная характеристика показывает отношение единицы светового потока к освещенности единицы площади.
4. Цветопередача – данный параметр указывает на степень передачи цветового спектра на ряду с естественным.

Маркировка

Отечественное обозначение энергосберегающих лампочек содержит букву – указывающую на тип:

• Л – люминесцентная;
• Б – белый свет;
• ТБ – белая с теплым оттенком;
• Д – цветность дневная;
• Ц – улучшенная цветопередача;
• Э – улучшенные экологические показатели;

Международная обозначение – цифровое обозначение, где первая цифра показывает индекс цветопередачи, а остальные указывают на цветовую температуру в сотнях градусов Кельвина.

Таблица характеристик различных типов источников света:

По типу цоколей, энергосберегающие источники делятся:

• резьбовые;
• штырьковые;

Обозначение цоколей:

1. 2D– изогнутая конфигурация, в форме квадрата. Цоколь имеет форму прямоугольника 60 х 36 мм. Мощность – 16, 28, 36 Вт.
2. G23 –имеет форму трубки, сложенной вдвое. Мощность 5 – 14 Вт.
3. 2G7 – имеет сходство сG23, данный тип работает с пускорегулирующим аппаратом. Цоколь имеет 4 контакта.
4. G24 – форма аналогичнаG23, имеет форму вчетверо сложенной трубки. Выпускаемая мощность 10 – 36 Вт.
5. G53 – в форме диска, толщиной 16- 20 мм и диаметром 73 мм. Устройство имеет изогнутую форму. Мощность такого типа порядка 6 -11 Вт.
6. E14, E27, E40 – имеют вкручивающийся тип цоколя «Эдисона». Цифровое обозначение указывает на диаметр цоколя.

Область применения

Люминесцентные светильники, имеющие цоколи различных типов:

1. Светильники с цоколем 2D применяются при декорировании, иногда применим для встроенного освещения современных душевых кабинок.
2. Цоколи типов G23, 2G7 применимы в настенных светильниках, имеющие специальные отверстия.
3. Тип цоколя G24 предназначается для использования в промышленных и бытовых светильниках.
4. Цоколи G53 выпускают в герметичном корпусе, предназначаются для влажных помещений, для установки натяжных и гипсокартонных потолков.

Источники, оснащенные цоколями E14, E27, E40 используются в бытовых патронах взамен ламп накаливания. Данный тип люминесцентных источников света имеет крупные габариты, следовательно, замена возможна не для всех размеров светильников.

Источники непрерывного спектра воспроизводят свет, благоприятно сказывающемся на здоровье. В отличие от обычных лампочек линейного спектра, дают более качественную цветопередачу.

Источники специальные цветные предназначаются для общего освещения, а также:

1. Имеющие цветной люминофор – для светового оформления (художественной подсветки, ситилайтов, надписей, вывесок).
2. Обладающие розовым люминофором – зачастую используются в мясной промышленности для придания товарного вида мясу.
3. Ультрафиолетового света – применимы для освещения в затемненном помещении, для дезинфекции (в медицинских учреждениях), в качестве оформления развлекательных заведений.

Расчет освещения по площади помещения

Эффективное освещение жилых и подсобных помещений в доме или квартире, наряду с отоплением, вентиляцией, водоснабжением, энергообеспечением, с полным основанием можно отнести к системам, обеспечивающих комфортные условия проживания всех членов семьи. А если рассматривать боле масштабно, то наверняка будет прослеживаться прямая связь с уровнем безопасности создаваемых условий жизнеобеспечения. Согласитесь, нельзя не отметить влияние света на психоэмоциональное состояние человека, на степень его утомляемости в процессе выполнения тех или иных работ, на полноценность отдыха. Все это сказывается на текущем самочувствии, на общем состоянии организма, а при длительном негативном воздействии неправильно организованного освещения – впереди маячат вообще печальные перспективы с ухудшением зрения, другими расстройствами здоровья, которые будет уже не исправить. И в особенности это опасно для развивающегося организма детей.

Расчет освещения по площади помещения

Но, к сожалению, к вопросу правильной организации освещения весьма многие хозяева жилья относятся крайне легкомысленно. Им, должно быть, сложно преодолеть тот стереотип, который сложился у них когда-то – мол, на эту комнату хватит, например, примерно 100 ватт. Ну, во-первых, личные ощущения нередко бывают ошибочными. А во-вторых, оценивать уровень освещенности в единицах потребляемой энергии – это уже «позавчерашний день». Тем более что в наше время предлагается очень широкий выбор осветительных ламп, показатели светоотдачи которых на единицу потребленной энергии – кардинально различаются.

Поэтому предлагаем провести более грамотный расчет освещения по площади помещения, оперируя уже совершенно другими единицами измерения.

Небольшое «лирическое отступление» о важности правильного освещения

Когда-то давно, в конце 80-х годов, автор этих строк работал в составе довольно представительной комиссии Министерства Обороны СССР, проверявшей учетно-призывной работу и состояние подготовки молодёжи к военной службе в одной из областей Южно-Уральского региона. В одном из районов привлекло внимание, что процент ограниченно годных по состоянию здоровья из-за офтальмологических заболеваний – явно превышает среднестатистический.

В комиссии у нас был очень дотошный подполковник – военный медик, который на этом поприще «зубы съел». И он сразу заявил — так просто не бывает, стало быть имеется какая-то причина. Стали разбираться глубже – практически все призывники со стойким понижением остроты зрения, с аномиями рефракции, с астигматизмом – из одного довольно крупного и изрядно удаленного от райцентра села. Поразило объяснение представителей местного военкомата – «А у них в Кариновке сроду все слепые какие-то…»

Решили выехать на место, посмотреть поближе. И что увидели? В селе имелась школа – восьмилетка. В ней – всего три классных комнаты. И в каждой из них — пара совсем небольших окошек на улицу (что, в принципе, объяснимо с учетом суровости зимнего климата в этой безлесной степной зоне). Но всё освещение – это два патрона под потолком, в которых обычные лампочки накаливания по 75 ватт. Одним словом, в классе если и не полумрак, то явный дефицит освещенности.

И представьте, что все жители этого села в свое время проучились в таких условия по 8 лет! Естественно, это и дало тот самый результат, который насторожил проверяющих. Понятно, что был составлен акт о выявленных нарушениях элементарных санитарных норм, доложено в соответствующее инстанции областного и даже союзного уровня. Должно быть, были нешуточные последствия. Но здоровья тем людям, что потеряли его из-за безалаберности местных чиновников – этими административными мерами уже не вернешь.

Всё это было сказано с одной целью – не шутите с нормальным освещением в своем доме или квартире. Незаметные изначально негативные влияния на зрение (да и на психику тоже) имеют свойство накапливаться, и выливаться в такие последствия, которые уже невозможно будет исправить. Тем более, если речь идет о детях!

На чем основаны расчеты освещенности помещений?

Если быть корректнее с определениями, то предлагаемая методика расчета учитывает отнюдь не только площадь комнаты. Во внимание принимается целый ряд других важных критериев, отражающих специфику конкретного помещения.

Упрощенный метод расчета в единицах потребляемой мощности и его несовершенство

Еще не столь давно в сфере освещения полное господство принадлежало лампам накаливания. Здесь, судя по всему, и следует искать истоки укоренившейся привычки оценивать освещенность комнаты в единицах потребляемой для этого электрической энергии.

В продаже был представлен довольно стабильный ассортимент этих ламп 15; 25; 40; 60; 75; 100; 150 ватт и более. Любой из хозяев примерно знал, какой мощности лампы и в каком количестве ему необходимы для обеспечения освещения каждой из комнат. Естественно, чаще всего такая оценка проводилась субъективно, на основании личного опыта и восприятия, что далеко не всегда соответствовало норме.

Наверняка этот стереотип до сих пор прочно сидит у многих в голове – что освещенность измеряется в ваттах. И чем больше этих самых ватт, тем большего эффекта можно достичь установкой соответствующей лампы.

Принято было исходить примерно от нормы 15÷20 Вт на квадратный метр. Соответственно, в ходу и были, и даже остаются по сей день, примерно такие таблицы:

Казалось бы – все просто, и чего еще желать? Однако, огорчим – подобные расчеты очень далеки от совершенства. И прежде всего по той причине, что ватт – это все же единица измерения потребляемой светильником энергии, а вовсе не создаваемого лампой светового потока. Безусловно, взаимосвязь есть, но назвать ее прямой зависимостью, подчиняющейся какому-то строгому соотношению – не получится. Это примерно так же, как оценивать скорость прибытия в конечный пункт назначения на том или ином междугороднем транспорте, исходя из стоимости билета – вроде бы величины взаимосвязаны, но некорректность оценки – налицо.

И тем более такая методика потеряла в своей и так не выдающейся точности с появлением успешных «конкурентов» ламп накаливания – люминесцентных и светодиодных. Здесь уже показатели потребляемой энергии и световой отдачи – совершенно иные.

Но старые привычки берут свое, и все равно самым распространенным способом у многих остается оценка именно по ваттам. Просто стали прибегать к таблицам, в которых показывается примерное соотношение параметров разных типов ламп с примерно одинаковым показателем световой отдачи. Пример такой таблицы показан ниже.

В угоду такому «патриархальному» принципу оценки эффективности освещения, многие производители размещают на упаковках люминесцентных энергосберегающих и светодиодных ламп, помимо ее потребляемой мощности, примерный сравнительный «эквивалент» в ваттах для ламп накаливания. Характерный пример показан на рисунке ниже.

Цены на светодиодные лампы

светодиодная лампа

Принятая практика – показывать для светодиодных и люминесцентных ламп примерное соотношение с лампами накаливания. Но уже в самой формулировке на упаковке – заложена терминологическая ошибка.

Обратите внимание на слово «примерное», сказанное в предыдущем предложении. Оно упомянуто неслучайно, так как однозначной доступной системы «перевода одних ваттов в другие ватты» все же не существует. А почему? Повторимся – да не измеряется освещенность помещения или излучаемый источником световой поток в ваттах!

Кстати, на показанном выше примере на самой упаковке уже допущена серьезная ошибка. В частности – пишется «Светоотдача 60 Вт», что может сбить с толку незнающего человека, и он еще больше утвердится во мнении, что именно так и есть на самом деле. Наверное, было бы корректнее написать так: «Светоотдача примерно соответствует лампе накаливания в 60 ватт».

А в каких же единицах тогда будет правильно оценивать источник света? Обратите внимание: в таблице выше крайний правый столбец дает значение в люменах (лм) – вот это и есть единицы измерения светового потока, принятые в системе СИ. Если продолжить показанный выше пример, то, заглянув в паспорт продемонстрированной лампы, можно найти эту характеристику – 550 лм.

С люменами (лм) тесно взаимосвязаны другие единицы – люксы (лк), которыми в системе СИ как раз и измеряется освещенность. Взаимосвязь между ними такая: световой поток в 1 люмен создает на площади в 1 квадратный метр освещенность, равную 1 люкс.

Один люкс – это освещенность, которую создает на площади один квадратный метр источник со световым потоком в один люмен

В дальнейшем будем отталкиваться именно от этих единиц – люксов и люмен.

Нормы освещенности для жилых помещений

Для проведения расчета необходимо знать, от какой же «печки плясать».

Понятно, что в качестве одного из исходных значений будет фигурировать площадь помещения, в котором планируется организовать освещение. А вторым важнейшим параметром становятся санитарные нормы, устанавливающие уровень освещенности для комнат различного предназначения.

Каждому из помещений определены собственные нормативы освещённости. Так что при расчетах исходят далеко не только от площади комнаты.

Эти нормы четко прописаны в СНиП и СанПиН для практически всех категорий помещений, жилых и производственных, причем с детализацией даже по характеру производимых работ. Но нас в данном случае интересуют в большей степени те, с которыми приходится сталкиваться при расчетах системы освещения в своем доме или квартире.

Не станем отсылать читателя к «первоисточникам» — в таблице ниже приведены выписки, которых, наверное, будет вполне достаточно.

Вот от этих величин и станем исходить при проведении расчетов. Выраженных именно в люксах, а не в ваттах, «свечах» и т.п. Показанные нормы считаются оптимальными, поэтому не следует впадать в другую крайность – чрезмерно «заливать» помещения светом. Дело даже не в том, что это невыгодно с точки зрения экономии энергии. Слишком яркое освещение тоже вполне может стать весьма раздражающим фактором, негативно сказываться на эмоциональном состоянии, приводить к быстрой утомляемости глаз, чреватой серьёзными последствиями. Так что приведенные нормированные значения – это как раз та «золотая середина», к которой следует стремиться.

Цены на люминесцентные лампы

люминесцентная лампа

Проведение самостоятельного расчета освещенности

Ну вот, казалось бы, ясность получена. Нормы освещенности имеются, площадь помещения определить несложно. То есть нет проблем определить и суммарный световой поток, который должен обеспечить необходимую степень освещенности.

Например, гостиная площадью 14.5 квадратных метра. Несложно подсчитать, что для ее освещения необходимы источника света с общим световым потоком 15,5 м² × 150 лк = 2325 лм. А потом уже можно подобрать те светильники и лампы к ним, в нужном количестве, которые «справятся с задачей». Скажем, если исходить опять же из того примера лампы, что приводился выше (со световым потоком по паспорту в 550 лм), потребуется пять подобных ламп.

Действительно, упрощенные расчет выглядит именно так. Но вот должной точностью он все же не отличается – кроме площади, не принимаются во внимание другие особенности помещения, в частности, его отделка. Не учтен тип светильника, его расположение в пространстве комнаты, преимущественное направление светового потока, обусловленное положением источника света и типом применяемого плафона (рассеивателя).

Поэтому предлагаем иной алгоритм проведения вычислений. Он тоже не может в полной мере претендовать на «полный профессионализм», но все же результаты получаются намного точнее, ближе к действительности.

Общая формула расчета

Следует сразу правильно понять – предлагаемый алгоритм предполагает расчет именно основного освещения. Сюда не следует относить декоративные подсветки, которые пользуются в наше время широким спросом при интерьерном оформлении комнат. Не входят в расчет и отдельные осветительные приборы, дающие локальную подсветку конкретной ограниченной области (например, прикроватные бра).

Итак, основной формулой, на которой строится расчет, будет следующая:

Fл = (Ен × Sп × k × q) / (Nc × n × η)

Разбираемся с параметрами, входящими в формулу:

Fл — искомая величина, то есть показатель светового потока, которым должна обладать каждая из ламп, устанавливаемых в светильники. Значение будет получено в люменах.

Ен — нормы освещенности жилых и подсобных помещений. Именно те, что показаны в таблице выше (в люксах), в соответствии с действующими СНиП.

Sп — площадь помещения, для которого производится расчет (м²). этот параметр самостоятельно вычислить несложно – в подавляющем большинстве случаев помещения прямоугольные. Но даже если комната имеет более сложную конфигурацию – нужно лишь разбить общую площадь на более простые участки и вспомнить основные правила геометрии.

Если есть затруднения с расчетом площадей – вам сюда…

Иногда необычная конфигурация помещения может озадачить хозяина, несколько подзабывшего законы геометрии. Не беда – мы можем помочь! Перейдите по ссылке к статье, посвященной расчету площадей – там и подробные описания различных случаев, и удобные калькуляторы, упрощающие проведение расчетов.

k — это поправочный коэффициент, который еще называют коэффициентом запаса. Он учитывает сразу несколько факторов. Так, некоторые лампы имеют свойство по ходу эксплуатации тускнеть, терять в излучаемом световом потоке. Причем это снижение интенсивности свечения неодинаково для разных типов ламп. Кроме того, поправка учитывает степень помех для нормального распространения света. Правда, это касается в большей мере производственных помещений, где могут быть высокие уровни запыленности или концентрации пара. Если исходить из того, что у хороших хозяев в доме такого не наблюдается, то коэффициент запаса можно принять равным:

q — коэффициент неравномерности свечения. Эта величина особо важна при расчетах освещенности помещений, где планируется проведение точных работ, связанных с черчением, операциями с мелкими деталями, с большим объёмом чтения или набора текстов или выполнения рукописных записей.

Значения показаны в таблице ниже:

Nc — планируемое к установке количество светильников.

n — количество ламп (рожков) в одном светильнике.

Произведение последних двух параметров, вполне понятно, показывает общее количество ламп, которые будут участвовать в освещении помещения. Если планируется только один источник света, то, естественно, в формулу и там и там подставляются единицы.

При таком подходе, кстати (когда Nc = n = 1), можно определить и вообще весь суммарный световой поток, потребный для качественного освещения. Иногда целью расчета ставится именно это – а потом хозяева начинают «колдовать» над оптимальным размещением ламп или светильников различных номиналов, в соответствии с дизайнерской задумкой интерьерного оформления.

η — коэффициент использования светового потока.

Эта величину определить несколько сложнее – здесь придется учесть несколько критериев. Поэтому вынесем ее в отдельный подраздел статьи.

Определение коэффициента использования светового потока η

Эту величину можно определить по таблицам. Но прежде придётся разобраться с параметрами входа в эти таблицы.

• Для начала – определим промежуточный параметр. Его обычно называют индексом помещения. Он в необходимой степени учтет и размеры комнаты, и планируемую высоту расположения источника света. Вычисляется этот индекс по следующей формуле:

i = Sп / ((a + b) × h)

i — искомая величина, то есть индекс помещения.

Sп — уже ранее фигурировавшая в расчётах площадь комнаты (м²)

a и b — соответственно, длина и ширина помещения (м).

h — предполагаемая высота размещения источника света. Важный нюанс – не путать с высотой потолка в комнате! Имеется в виду именно высота светильника над поверхностью пола.

К примеру, планируется к установке подвесной светильник с длиной подвеса (или штанги), равной 0,6 м. А высота потолка в помещении – 3 метра. Значит, значение h для подстановки в формулу равно 3,0 – 0,6 = 2,4 м.

Провести арифметические вычисления нетрудно. Но еще проще – воспользоваться предлагаемым онлайн-калькулятором.

Цены на точечные светильники

точечный светильник

Калькулятор для определения индекса помещения

Перейти к расчётам

После того как индекс помещения рассчитан, его следует округлить в большую сторону до ближайшего значения из числа тех, что указаны в следующем списке:

0,5;  0,6;  0,7;

мир электроники — Энергосберегающие лампы.Преимущества и недостатки

Нашу жизнь невозможно представить без искусственного освещения. Конструкции квартир, домов, помещений и офисных зданий предполагают наличие искусственного освещения. Для жизни и работы людям просто необходимо освещение с применением ламп.

По традиции мы для освещения своих квартир применяем обычные лампочки накаливания. В зависимости от потребностей необходимого освещения используем различные мощности этих ламп – 40 Вт, 60 Вт, 100 Вт.

Но из школьного курса физики известно, что коэффициент полезного действия в традиционных лампочках накаливания очень мал, и в лучшем случае достигает 50%. Из чего следует, что из той электроэнергии потребляемой лампами накаливания, за которую мы заплатили, только половина пошла на реальное освещение квартиры или помещения. Вторая половина потраченной электроэнергии потрачена на нагрев данной лампочки накаливания.

Технический прогресс не стоит на месте и на смену старой лампе накаливания пришла сначала комплексная люминесцентная лампа (сокращенно КХЛ или как их еще в народе называют «лампа дневного света) а чуть позже и энергосберегающая лампа.

В чем отличие энергосберегающей лампы от лампы накаливания

С устройством лампы накаливания знакомы многие. Под действием электрического тока вольфрамовая нить в лампочке раскаляется до яркого свечения. Но не все знают, как устроена энергосберегающая лампа.

Энергосберегающие лампы состоят из колбы, наполненной инертным газом (аргоном) с добавлением паров ртути. Кроме этого что зажечь такую лампу нужен высоковольтный преобразователь- для того чтобы вызвать свечение газа требуется напряжение порядка 1000V. Раньше, в эпоху «ламп дневного света», это устройство называли «стартер».

Под воздействием электромагнитного излучения внутри колбы лампы, инертный газ начинает светиться.
Почему инертный газ начинает светиться под воздействием электромагнитного поля можно подробнее узнать в отдельной статье Устройство плазменной панели и здесь мы это упустим..
Но, сам по себе инертный газ излучает ультрафиолетовое свечение не воспринимаемое человеческим глазом (более того- ультрафиолет даже опасен для глаз) и поэтому на внутреннюю поверхность колбы нанесено специальное вещество, называемое люминофор.
Люминофор- это такое вещество, которое под воздействием ультрафиолетового излучения начинает излучать уже видимый свет.

Люминофор может иметь различные оттенки, и как результат, может создавать разные цвета светового потока.
Конструкции существующих энергосберегающих ламп делают под существующие стандартные размеры традиционных ламп накаливания. Диаметр цоколя у таких ламп составляет 14 или 27 мм и поэтому их можно использовать вместо обычных ламп накаливания в любых бытовых осветительных приборах.

Преимущества энергосберегающих ламп

Экономия электроэнергии. Поэтому её так и назвали! КПД у энергосберегающей лампы очень высокий и световая отдача примерно в 5 раз больше чем у традиционной лампочки накаливания. Например, энергосберегающая лампочка мощностью 20 Вт создает световой поток равный световому потоку обычной лампы накаливания 100 Вт. Благодаря такому соотношению энергосберегающие лампы позволяют экономить экономию на 80% при этом без потерь освещенности комнаты привычного для вас. Причем, в процессе долгой эксплуатации от обычной лампочки накаливания световой поток со временем уменьшается из-за выгорания вольфрамовой нити накаливания, и она хуже освещает комнату, а у энергосберегающих ламп такого недостатка нет.

Долгий срок службы. По сравнению с традиционными лампами накаливания, энергосберегающие лампы служат в несколько раз дольше. Обычные лампочки накаливания выходят из строя по причине перегорания вольфрамовой нити. Энергосберегающие лампы, имея другую конструкцию и принципиально иной принцип работы, служат гораздо дольше ламп накаливания в среднем 5-15 раз. Это примерно от 5 до 12 тысяч часов работы лампы (обычно ресурс работы лампы определяется производителем и указывается на упаковке). Благодаря тому, что энергосберегающие лампы служат долго и не требуют частой замены, их очень удобно применять в тех местах, где затруднен процесс замены лампочек, например в помещениях с высокими потолками или в люстрах со сложными конструкциями, где для замены лампочки приходится разбирать корпус самой люстры.

Низкий нагрев. Благодаря высокому коэффициенту полезного действия у энергосберегающих ламп, вся затраченная электроэнергия преобразуется в световой поток, при этом энергосберегающие лампы выделяют очень мало тепла. В некоторых люстрах и светильниках опасно использовать обычные лампочки накаливания, из-за того что они выделяя большое количества тепла могут расплавить пластмассовую часть патрона, прилегающие провода или сам корпус, что в свою очередь может привести к пожару. Поэтому энергосберегающие лампы просто необходимо использовать в светильниках, люстрах и бра с ограничением уровня температуры.

Большая светоотдача. В обычной лампе накаливания свет идет только от вольфрамовой спирали. Энергосберегающая лампа светится по всей своей площади. Благодаря чему свет от энергосберегающей лампы получается мягкий и равномерный, более приятен для глаз и лучше распространяется по помещению.

Выбор желаемого цвета. Благодаря различным оттенкам люминофора покрывающего корпус лампочки, энергосберегающие лампы имеют различные цвета светового потока, это может быть мягкий белый свет, холодный белый, дневной свет, и т.д.;

Недостатки энергосберегающих ламп

У энергосберегающих ламп два самых серьезных недостатка:
1. Цена. По сравнению с обычной лампой накаливания энергосберегающая лампочка в разы дороже. Но опять-же в нашем мире все относительно…
Если учесть то что срок службы энергосберегающей лампы намного дольше а ток потребления меньше то в конечном счете энергосберегающая лампа оказывается выгоднее для бюджета.

2. Пары ртути, содержащиеся в лампе, очень опасны для здоровья. Поэтому очень опасно разбивать такие лампы в квартире и помещении. Следует быть очень осторожными при обращении с ними. По той же причине энергосберегающие лампы можно отнести к экологически вредным, и поэтому они требуют специальной утилизации, а выбрасывать такие лампы, по сути, запрещено. Но почему-то при продаже энергосберегающих ламп в магазине, продавцы не объясняют, куда их потом девать…

Использование лампы накаливания

Лампа накаливания, также известная как лампа накаливания, представляет собой электрический свет с проволочной нитью накала, которая дает свет при прохождении через нее тока. Лампы накаливания дешево производить, но они очень неэффективны, поскольку они преобразуют в свет только 5% энергии.

Щелкните «Расчет», чтобы узнать стоимость электроэнергии одной лампочки накаливания, работающей при 60 Вт за 5 часов в день по цене 0 долларов США.10 на кВтч, помните, что вы можете редактировать числа в калькуляторе.

часов в день: Введите, сколько часов устройство используется в среднем в день, если потребление энергии ниже 1 часа в день, введите десятичное число. (Например: 30 минут в день — 0,5)

Энергопотребление (Вт): Введите среднее энергопотребление устройства в ваттах.

Цена (кВтч): Введите стоимость, которую вы платите в среднем за киловатт-час, наши caculators используют значение по умолчанию 0.10 или 10 центов. Чтобы узнать точную цену, проверьте свой счет за электричество или взгляните на Глобальные цены на электроэнергию.

Сравнение светодиодных, КЛЛ и ламп накаливания:

* Предполагается, что 5 часов в день по цене 0,10 доллара США за кВтч.

Лампы накаливания больше определенной мощности сняты с продажи во многих регионах, так как они не очень энергоэффективны. Если вы все еще используете лампы накаливания, настоятельно рекомендуется переключиться на светодиодное или CFL-освещение, чтобы сэкономить энергию и увеличить срок службы ваших лампочек.

Сейчас 2020 год, и лампа накаливания по-прежнему лучше светодиодов (форум по сохранению в перми)

(обновление: сейчас 2020 год, и это сообщение все еще актуально, поэтому я отредактировал строку темы)

В другой ветке Devaka спросила меня о моем текущем мнении по поводу светодиодного освещения.

Я уже много писал о том, насколько ужасны КЛЛ, и я думаю, что доказал, что они ужасны во многих отношениях, так что мы можем пропустить эту катастрофу.

Я думал, что уже поделился своими мыслями о светодиодных лампах несколько лет назад, но я не мог этого найти.

В рамках своей кампании против КЛЛ я указал на огромные субсидии. Я подозреваю, что они получали субсидии от десятков различных государственных учреждений, которые не знали о субсидиях, поступающих от всех других учреждений.Поэтому, когда мы тратили 3 доллара на лампочку, я подозреваю, что какая-то компания получала прибыль в 20 долларов за лампочку за лампочку, которая стоила нам 12 долларов. Я подозреваю, что те же самые люди оптимизируют эти пути, чтобы получить прибыль в 50 долларов за лампочку для светодиодных фонарей. Это объясняет, почему свет компании репчатый лоббировали так трудно иметь лампы накаливания запрещенное. Да, компании по производству лампочек лоббировали запрет на их продукцию. Я чувствую, что это много зла, и я не хочу поддерживать это зло, поэтому я уже против LED.

Итак, чтобы выразить свою позицию по светодиодным светильникам, мне нужно поделиться двумя моими короткими видео о КЛЛ:

Далее:

Если вы пытаетесь сэкономить электроэнергию, но все еще пользуетесь сушилкой для одежды, то вам действительно не следует задумываться, «какая лампочка экономит больше всего энергии»

Для обогрева и охлаждения требуется больше энергии, поэтому в первую очередь следует изучить их.

Другой угол:

Если вы действительно думаете, что выбор лампочки для использования сэкономит вам столько энергии, есть очень хороший шанс, что изучение ваших привычек в освещении сэкономит вам гораздо больше энергии (денег), чем использование светодиодов.

Вот моя ветка советов по освещению.

Когда я снимал видео на КЛЛ, я жил один. Я подсчитал, что трачу 8 долларов в год на электричество для освещения. Да, это «за год», а не «за месяц». И весь мой свет горел. Итак, если мы изучаем экономию энергии, я думаю, что первым делом нужно изучить ваши привычки в освещении, а затем перейти к изучению многих других энергетических свиней в вашем доме. Мне кажется совершенно странным, что, когда мы говорим об экономии энергии, люди, кажется, всегда хотят говорить о лампочках перед обогревом, кондиционировании воздуха, сушилке для одежды, горячей воде… много вещей, которые потребляют гораздо больше энергии, чем лампочки. И люди также хотят поговорить о том, какую лампочку покупать, а не о хороших привычках, о которых большинство людей, кажется, совершенно не осведомлены.

Далее: лампа накаливания обладает двумя важными свойствами: высококачественный свет + лучистое тепло. Лучистое тепло, направленное на человека, более эффективно, чем конвективное тепло, которое является наиболее распространенным способом обогрева дома. Я живу в Монтане. А когда на улице становится холодно, дни становятся намного короче.Поэтому, когда мне нужно больше света, мне также нужно больше тепла. Двойник.

качество света

Светодиодные лампы прошли долгий путь на этом пути.

На youtube были люди, которые проводили спектральный анализ различных светодиодных ламп и нашли такие, которые очень хорошо имитируют полный спектр или солнце. Человек, проводивший анализ, утверждал, что это было окончательное испытание — что это полное доказательство того, что хороший светодиодный свет дает такой же хороший свет или даже лучше, чем лампа накаливания.Признаюсь, это убедительно, но не думаю, что это удачный данк. В конце концов, я думаю, что вы могли бы сделать что-то подобное с люминесцентными лампами, но этот тест не будет учитывать мерцание. И я все еще задаюсь вопросом о других элементах, связанных с качеством света, о которых мы еще не знаем.

Лампы накаливания имеют долгую и богатую историю создания высококачественного света.

Светодиодный светильник давно и богато заявляет, что «качество светодиодного света лучше», и оказывается, что сравнение проводилось со светодиодным светом за пару лет до этого, что было ужасно.Таким образом, «лучше» означало «хуже, чем лампа накаливания, но лучше, чем предыдущие попытки».

Я действительно думаю, что качество света от светодиода теперь может быть не хуже лампы накаливания. Мое паучье чутье подсказывает, что это, вероятно, не так хорошо по причинам, которые нам еще предстоит выяснить. Я с нетерпением жду того, что мы узнаем в следующие десять лет.

В целом, я думаю, что хороший светодиодный свет, вероятно, теперь имеет качество света, которое действительно близко к качеству света стандартной лампы накаливания.Итак, вот мои оценки качества на момент написания:

естественный дневной свет: 10

естественный дневной свет за стеклом: 9

лампы накаливания: 8

действительно хороший светодиодный свет: 7,9

средний светодиодный свет: 6

долговечность

Проблема здесь — картель phoebus с 1924 года, когда производители лампочек искусственно сократили срок службы лампочек, чтобы продавать больше лампочек. Есть несколько производителей, выпускающих «лампы накаливания с длительным сроком службы», но я думаю, что многие инновации в этой сфере были ограничены запретом на лампы накаливания.

Было много компактных люминесцентных ламп, рассчитанных на срок службы 12 000 часов, которые зачастую не превышали 200 часов. Самым заметным из них были тесты, которые я провел, когда они прошли за 72 часа до смерти. Естественно, это заставляет с подозрением относиться к тому, что написано на коробке с лампочкой. Тем не менее, я действительно думаю, что светодиодные фонари, как правило, имеют действительно долгий срок службы.

У меня все еще выполняется тест с лампой накаливания с «длительным сроком службы» на 5000 часов и светодиодом на 10000 часов.Пока у них обоих более 8000 часов наработки.

Не будем забывать о столетней лампочке:

(источник)

… который горит более миллиона часов.

Я думаю, что возможно увидеть как светодиодные лампы, так и лампы накаливания, сконструированные таким образом, что они служат 20 и более лет. Так что я считаю, что гонка за долголетие — это промывка.

токсичность

Необходимо изучить три важных фазы токсичности:

1: производство

2: во время использования

3: утилизация

В моих предыдущих статьях / подкастах / видеороликах, я думаю, я привел чрезвычайно веские аргументы в пользу того, что КЛЛ являются катастрофой во всех трех случаях.

Я думаю, что история с лампами накаливания довольно проста. В этом нет ничего особенного, поэтому, хотя я думаю, что при производстве и утилизации есть токсичность, она довольно мала. И у него великолепный послужной список во время его использования.

Итак, давайте рассмотрим светодиод. Посмотрим на внутренности:

(источник)

(источник)

(источник)

Так …. может …. в сто раз сложнее? Может, средний вес в сто раз больше? Намного больше разнообразия материалов… высокотоксичные материалы. Итак, я собираюсь предположить, что токсичность при производстве примерно вдвое меньше, чем у CFL, но все же в 100 раз больше, чем у лампы накаливания. И я собираюсь предположить, что то же самое можно сказать и об утилизации.

Взгляните на этот превосходный документальный фильм «Эпоха глупцов» и обратите внимание на то, как наша электроника «переработана» …. хммм …. я не мог найти момент времени этого .. Может, я думаю о другом фильме.Но вот чем я хочу поделиться:

Дело в том, что:

а) большинство людей (98%?) Просто выбрасывают эти вещи — поэтому они отправляются на свалки.

б) если действительно утилизируют светодиодную лампочку — это может быть хуже!

Я не знаю этого точно, но думаю, что если у вас есть питание постоянного тока, то электроника для светодиодов будет намного проще. (Я пытаюсь быстро сделать дамп ядра, по моему мнению — так что вместо того, чтобы искать этот фрагмент, может быть, кто-нибудь будет так добр, чтобы научить меня)

В итоге, если вы хотите сравнить светодиоды с КЛЛ, светодиоды намного лучше.Но если вы хотите сравнить светодиод с лампой накаливания:

естественный дневной свет: 10

естественный дневной свет за стеклом: 9,5

лампы накаливания: 9

Светодиод постоянного тока: 8,5

Светодиодная лампа переменного тока: 1,8

экономия энергии

Как правило, светодиод излучает примерно в четыре раза больше света на ватт. В отличие от КЛЛ, он действительно излучает в четыре раза больше света на ватт. Количество света, которое он излучает в первые 30 секунд, такое же, как количество света, которое он излучает за десять минут — точно так же, как лампа накаливания.В отличие от КЛЛ, количество света, которое он излучает пять лет спустя, такое же, как когда он был совершенно новым.

Я хотел бы поговорить об «общей стоимости энергии», которая будет включать количество энергии, использованной во время производства, но все эти цифры искажены субсидиями.

Итак, с одной стороны, у нас есть лампа накаливания, которая запрещена и имеет искусственно короткий срок службы ради зла. Это увеличивает стоимость лампы накаливания. А с другой стороны, у нас есть светодиоды, которые субсидируются во имя зла.Так что вся эта область становится действительно сложной, очень быстро.

Итак, я собираюсь предположить, что на создание светодиода требуется около 10 долларов энергии, а на лампу накаливания — около 0,10 доллара.

Итак, я собираюсь сказать, что обе лампы прослужат 10 000 часов, а электричество стоит десять центов за киловатт. 100 Вт на 10 000 часов — это 1000 кВтч. Электроэнергия на лампу накаливания стоит 100,10 долларов, а на светодиоды — 35 долларов. Сильная победа для светодиода.

НО ПОДОЖДИТЕ! Рассмотрим немного о зиме в Монтане.В сценарии с холодным климатом и освещением зимой, а вечеринка использует электрическое отопление, тогда использование лампы накаливания окупится не только за счет уменьшения вашего счета за отопление, но и за счет правильного использования лампочка может фактически ОБРАТИТЬ ваше тепло. счет. Правильное использование лампы накаливания может сэкономить СОТНИ ДОЛЛАРОВ В ГОД. Может быть, даже ТЫСЯЧИ! Фактически, для любого типа тепла правильное использование лампы накаливания может значительно снизить общий счет за тепло — и все, что вы используете для тепла, будет потреблять намного больше энергии, чем то, что вы используете для света.

Другими словами …. если вы волей-неволей используете лампы накаливания в своем доме, думая только о свете, не задумываясь об их разумном использовании, и вы находитесь в холодном климате, тогда электричество свободно. Потому что, если вы выключите все освещение, ваш термостат скажет вашему обогревателю включиться еще раз. Это будет почти столько же электроэнергии. Итак, все ваше освещение будет полностью бесплатным (но только в холодные дни и только если вы используете электрическое отопление).Так что, если вы можете предположить, что ваши лампы накаливания никогда не перегорят, то в середине зимы вы можете бесплатно включить десятки лампочек и сделать их очень яркими по всему дому.

Но я могу лучше, чем бесплатно. Это видео является центральным элементом моей статьи «Как я сэкономил 87% на счетах за электроэнергию».

Обратите внимание, звездой этого шоу является лампа накаливания мощностью 40 Вт. Итак, в данном случае четыре микроконагревателя за одну зиму сократят сумму счета примерно на 900 долларов.

Итак, если вы живете в теплом климате:

Светодиод: 10

лампа накаливания: 3

Если вы живете в холодном климате:

разумное использование лампы накаливания: 10

лампа накаливания: 5

Светодиодная лампа: 1

Воздействие на окружающую среду

Если человек живет в холодном климате, конкурса нет. Лампа накаливания лучше.

Если человек живет в теплом климате, вам придется бороться со своими собственными ценностями, чтобы обменять токсичность производства и утилизации на экономию энергии.

мое резюме

Мне нравится идея жить вне сети, где мне тепло в wofati. Может быть, там могло быть какое-то пассивное солнечное тепло и / или нагреватель массы ракеты.

Я думаю, что там, где я буду работать зимними ночами, будет лампа накаливания, работающая от сети. И если я собираюсь читать книгу, у меня будет лампа для чтения рядом с книгой, которая накаляется. Но возможно, что я смогу использовать высококачественный светодиод на 12 В — при условии, что я могу немного заглянуть внутрь и убедиться, что там происходит гораздо меньше, чем у большинства светодиодных лампочек.У меня есть несколько отличных светодиодных фонарей и пара светодиодных ночников.

Я думаю, что за последние пять лет светодиоды прошли долгий путь, и все выглядит многообещающе. Я взволнован тем, что может принести будущее. Я надеюсь, что мы отменим все субсидии на лампочки, чтобы наши дальнейшие обсуждения могли быть более прямыми.

Итак, Девака, вы задали простой вопрос. Я попытался дать краткий ответ. Мне действительно есть что сказать обо всем этом, но я старался быть кратким!

Что такое лампы накаливания? (с иллюстрациями)

Лампы накаливания — старейший и один из самых известных видов электрического освещения.Название происходит от метода, используемого лампами накаливания для генерации света. Этот стиль освещения проявляется в тепловом излучении от нагреваемого объекта, будь то солнце, нить накаливания лампочки или фитиль свечи.

Лампа накаливания была изобретена Томасом Эдисоном.

Большинство людей знакомо с лампами накаливания в виде лампочек, которые нагревают вольфрамовую нить внутри герметичного стеклянного шара. В лампочку подается электрический ток. Этот ток передает энергию атомам вольфрама, которые начинают нагреваться. Затем вольфрамовая нить нагревается до 4532 ° F (2500 ° C). Если бы в герметичной колбе был кислород, вольфрам загорелся бы, поэтому большинство ламп накаливания заполнены смесью азота и инертного газа, такого как аргон.

Из азота делают лампы накаливания.

Лампа накаливания — это результат теплового излучения, исходящего от нити накала.Около 12% этого излучения составляет видимый свет. Это делает лампы накаливания одним из наименее энергоэффективных вариантов, поскольку большая часть выделяемой энергии происходит в форме тепла, а не света.

Изобретатель Томас Эдисон использовал вольфрамовую нить для создания своей лампочки.

Лампы накаливания используются с момента рождения солнца, но лампы накаливания имеют гораздо более короткую историю. До XIX века освещение использовалось солнцем или свечами, но к середине восемнадцатого века люди начали экспериментировать по созданию электрической лампочки. Наконец, с разницей в один год, между 1878 и 1879 годами, сэр Джозеф Свон из Великобритании и Томас Эдисон из США создали лампочки, в которых для генерации света использовалась нить накала.Изобретение Свона было первым, но именно Эдисон запомнился историей своим подвигом. Их конструкции для ламп накаливания были почти идентичны, и они по-прежнему являются основой для ламп накаливания, используемых сегодня.

Другие часто встречающиеся примеры освещения лампами накаливания — это свет свечей и солнечный свет.Эти две формы света кажутся разными по цвету, потому что температура объекта, испускающего тепловое излучение, имеет решающее значение для их внешнего вида. Цвет зависит от длины волны излучаемого света, и чем больше энергии используется, тем короче будут волны. В световом спектре красный цвет имеет самую длинную длину волны и наименьшее количество энергии, а синий или фиолетовый — самую короткую длину волны и наибольшую энергию. Поскольку солнце горит почти в два с половиной раза горячее, чем вольфрамовая нить в лампочке накаливания или пламя маленькой свечи, его свет имеет больше синего, чем красного, и по этой причине кажется более белым.

Стандартные лампы накаливания часто используются для освещения домов.

Что такое лампа накаливания? (с иллюстрациями)

Лампа накаливания, также известная как электрическая лампочка, представляет собой форму электрического света.Лампы накаливания настолько эффективны, что получили широкое распространение во всем мире для всех видов освещения, от освещения внутренней части духовки до безопасного освещения парковок. Механика лампы накаливания удивительно проста, а конструкция не сильно отличается от самых ранних прототипов.

Лампы накаливания.

Этот тип электрического света работает, подвергая очень тонкую нить накала электрическому току. Если электрический ток достаточно велик, он нагреет нить накала и возбудит атомы внутри, в конечном итоге заставив их испускать свет. Свойство накаливания в науке подразумевает свечение в ответ на тепло, и лампа накаливания, вероятно, является наиболее известной демонстрацией этого свойства.

Стандартные лампы накаливания часто используются для освещения домов.

Хамфри Дэви часто приписывают первым доказательством того, что если металлическая нить накала подверглась воздействию электрического тока, она испустила бы свет. После его демонстрации до того, как была представлена ​​лампа накаливания, было немного проб и ошибок. Сначала людям нужно было найти металл, из которого получилась бы эффективная нить, а затем они должны были решить общую проблему окисления.Открытая нить накала не прослужит очень долго, что потребует создания вакуума вокруг нити, что означает, что кто-то должен разработать оболочку, чтобы заключить ее. Стеклянная колба оказалась идеальной, и на свет появилась лампа накаливания.

Современные лампы накаливания обычно заполнены инертным газом, а не работают в вакууме.Срок службы лампочки может быть весьма впечатляющим, поскольку лампы, как правило, служат дольше, если их оставлять постоянно включенными, а не часто выключать и включать. На срок службы лампы также могут влиять типы осветительных приборов, в которых она используется, количество света, которое она предназначена для производства, и такие факторы, как травмы; нить накала часто ломается, если, например, лампу накаливания толкать, когда она включена.

Лампы накаливания бывают самых разных конфигураций.Интенсивность света можно изменять, регулируя мощность и состав лампы; Например, прозрачные лампы излучают яркий ясный свет, а матовые лампы приглушают свет. Размер и форма также могут быть разными: некоторые лампы предназначены для имитации свечей, в то время как другие предназначены для размещения в уникальных или небольших помещениях, поэтому для них требуется необычная форма и присоединенная розетка для подключения к источнику электрического тока.

Лампа накаливания — Infogalactic: ядро ​​планетарных знаний

Лампа накаливания на 230 В с резьбовым цоколем «среднего» размера E27 (Эдисон, 27 мм).Нить накала видна как горизонтальная линия между вертикальными проводами питания.

СЭМ изображение вольфрамовой нити накаливания лампы накаливания.

Лампа накаливания , лампа накаливания или шар накаливания — это электрический свет с проволочной нитью накаливания, нагретой до такой высокой температуры, что он светится видимым светом (накаливание). Нить накала, нагретая за счет пропускания через нее электрического тока, защищается от окисления стеклянной или кварцевой колбой, наполненной инертным газом или откачанной.В галогенной лампе испарение нити накала предотвращается химическим процессом, при котором пары металла повторно осаждаются на нити, продлевая срок ее службы. Электрический ток в лампочку подается через проходные клеммы или провода, встроенные в стекло. Большинство ламп используются в розетке, которая обеспечивает механическую опору и электрические соединения.

Лампы накаливания производятся в широком диапазоне размеров, светоотдачи и номинального напряжения — от 1,5 вольт до примерно 300 вольт. Они не требуют внешнего регулирующего оборудования, имеют низкие производственные затраты и одинаково хорошо работают как на переменном, так и на постоянном токе.В результате лампа накаливания широко используется в домашнем и коммерческом освещении, для портативного освещения, такого как настольные лампы, автомобильные фары и фонарики, а также для декоративного и рекламного освещения.

Лампы накаливания намного менее эффективны, чем большинство других видов электрического освещения; лампы накаливания преобразуют менее 5% потребляемой ими энергии в видимый свет, ^[1] со стандартными лампами в среднем составляет около 2,2%. ^[2] Оставшаяся энергия преобразуется в тепло.Световая отдача типичной лампы накаливания составляет 16 люмен на ватт, по сравнению с 60 лм / Вт для компактной люминесцентной лампы или 150 лм / Вт для некоторых белых светодиодных ламп. ^[3] В некоторых случаях применения лампы накаливания (например, в нагревательных лампах) сознательно используется тепло, выделяемое нитью накала. К таким приложениям относятся инкубаторы, инкубаторы для домашней птицы, обогреватели ^[4] для резервуаров для рептилий, инфракрасный обогреватель ^[5] для промышленных процессов нагрева и сушки, лавовые лампы и игрушка Easy-Bake Oven.Лампы накаливания обычно имеют короткий срок службы по сравнению с другими типами освещения; около 1000 часов для домашних лампочек против обычно 10 000 часов для компактных люминесцентных ламп и 30 000 часов для светодиодов.

Лампы накаливания были заменены во многих приложениях другими типами электрического света, такими как люминесцентные лампы, компактные люминесцентные лампы (CFL), люминесцентные лампы с холодным катодом (CCFL), разрядные лампы высокой интенсивности и светодиодные лампы (LED). ). Некоторые юрисдикции, такие как Европейский Союз, Китай, Канада и Соединенные Штаты, находятся в процессе постепенного отказа от использования ламп накаливания, в то время как другие, в том числе Колумбия, ^[6] Мексика, Куба, Аргентина, Бразилия и Австралия, ^[7] уже запретили их.

История

В ответ на вопрос о том, кто изобрел лампу накаливания, историки Роберт Фридель и Пол Исраэль ^[8] перечисляют 22 изобретателя ламп накаливания до Джозефа Свона и Томаса Эдисона. Они приходят к выводу, что версия Эдисона смогла превзойти другие из-за комбинации трех факторов: эффективного материала накаливания, более высокого вакуума, чем могли достичь другие (с помощью насоса Шпренгеля), и высокого сопротивления, которое обеспечивало распределение мощности от централизованный источник экономически выгоден.

Историк Томас Хьюз объяснил успех Эдисона его разработкой целостной интегрированной системы электрического освещения.

Лампа была маленьким компонентом в его системе электрического освещения и не более критична для ее эффективного функционирования, чем генератор Эдисона Джамбо, магистраль Эдисона и фидер, а также система параллельного распределения. Другие изобретатели с генераторами и лампами накаливания, обладающие сопоставимой изобретательностью и мастерством, давно забыты, потому что их создатели не руководили их внедрением в систему освещения.

— Томас П. Хьюз, В книге Technology at the Turning Point , под редакцией У. Б. Пикетта ^{[9] [10]}

Ранние докоммерческие исследования

Оригинальная лампа с углеродной нитью из магазина Томаса Эдисона в Менло-Парке

В 1761 году Эбенезер Киннерсли продемонстрировал нагрев провода до накала. ^[12]

В 1802 году Хамфри Дэви использовал то, что он описал как « батарею огромного размера », ^[13] , состоящую из 2000 ячеек, размещенных в подвале Королевского института Великобритании, ^[14] , чтобы создать лампа накаливания, пропуская ток через тонкую полоску платины, выбранную потому, что металл имеет чрезвычайно высокую температуру плавления.Он не был достаточно ярким и не просуществовал достаточно долго, чтобы быть практичным, но это был прецедент усилий множества экспериментаторов в течение следующих 75 лет. ^[15]

В течение первых трех четвертей XIX века многие экспериментаторы работали с различными комбинациями платиновой или иридиевой проволоки, углеродных стержней и вакуумированных или полуавакуумированных корпусов. Многие из этих устройств были продемонстрированы, а некоторые были запатентованы. ^[16]

В 1835 году Джеймс Боумен Линдси продемонстрировал постоянный электрический свет на публичном собрании в Данди, Шотландия.Он заявил, что может «читать книгу на расстоянии полутора футов». Однако, усовершенствовав устройство к своему собственному удовлетворению, он обратился к проблеме беспроводного телеграфирования и больше не занимался разработкой электрического света. Его утверждения недостаточно документированы, хотя он упоминается в Challoner et al. , будучи изобретателем лампы накаливания. ^[17]

В 1838 году бельгийский литограф Марселлен Джобар изобрел лампу накаливания с вакуумной атмосферой с использованием углеродной нити. ^[18]

В 1840 году британский ученый Уоррен де ла Рю поместил свернутую в спираль платиновую нить в вакуумную трубку и пропустил через нее электрический ток. Конструкция была основана на концепции, согласно которой высокая температура плавления платины позволит ей работать при высоких температурах и что откачанная камера будет содержать меньше молекул газа, вступающих в реакцию с платиной, что увеличивает ее долговечность. Несмотря на работоспособность конструкции, стоимость платины делала ее непрактичной для коммерческого использования.

В 1841 году Фредерик де Молейнс из Англии получил первый патент на лампу накаливания, в конструкции которой использовались платиновые провода внутри вакуумной лампы. Он также использовал углерод. ^{[19] [20]}

В 1845 году американец Джон У. Старр получил патент на свою лампу накаливания, в которой использовались углеродные нити. ^{[21] [22]} Он умер вскоре после получения патента, и его изобретение никогда не производилось в коммерческих целях. Больше о нем мало что известно. ^[23]

В 1851 году Жан Эжен Робер-Уден публично продемонстрировал лампы накаливания в своем поместье в Блуа, Франция. Его лампочки выставлены в музее Шато-де-Блуа. ^[24]

В 1872 году русский Александр Лодыгин изобрел лампочку накаливания и получил российский патент в 1874 году. Он использовал в качестве горелки два угольных стержня уменьшенного сечения в стеклянном приемнике, герметично закрытом и заполненном азотом, электрически устроенным так, чтобы может быть передан второму углероду, когда первый будет израсходован. ^[25] Позже он жил в США, сменил имя на Александр де Лодигин и подал заявку и получил патенты на лампы накаливания, содержащие хромовые, иридиевые, родиевые, рутениевые, осмиевые, молибденовые и вольфрамовые нити, ^[26] и a Лампа с использованием молибденовой нити была продемонстрирована на всемирной выставке 1900 года в Париже. ^[27]

Генрих Гёбель в 1893 году заявил, что он разработал первую лампу накаливания в 1854 году с тонкой карбонизированной бамбуковой нитью высокого сопротивления, платиновыми подводящими проводами в цельностеклянной оболочке и высоким вакуумом.Судьи четырех судов выразили сомнение в предполагаемом ожидании Гёбеля, но окончательного слушания так и не было вынесено из-за истечения срока действия патента Эдисона. В исследовании, опубликованном в 2007 году, сделан вывод, что история ламп Гёбеля в 1850-х годах является легендой. ^[28]

24 июля 1874 года Генри Вудворд и Мэтью Эванс подали канадский патент на лампу, состоящую из углеродных стержней, установленных в заполненном азотом стеклянном цилиндре. Им не удалось коммерциализировать свою лампу, и они продали права на свой патент (U.S. Patent 0,181,613) Томасу Эдисону в 1879 г. ^{[29] [30]}

Коммерциализация

Преобладание угольной нити и вакуума

Углеродные лампы накаливания, показывающие потемнение колбы

Джозеф Суон (1828–1914) был британским физиком и химиком. В 1850 году он начал работать с нитями из карбонизированной бумаги в вакуумированной стеклянной колбе. К 1860 году он смог продемонстрировать работающее устройство, но отсутствие хорошего вакуума и достаточного количества электричества привело к короткому сроку службы лампы и неэффективному источнику света.К середине 1870-х годов стали доступны более совершенные насосы, и Свон вернулся к своим экспериментам.

С помощью Чарльза Стерн, специалиста по вакуумным насосам, в 1878 году Свон разработал метод обработки, позволяющий избежать раннего почернения луковиц. Это получило патент Великобритании в 1880 году. ^{[31] [ сомнительно — обсудить ]} 18 декабря 1878 года на собрании Ньюкаслского химического общества была показана лампа с тонким углеродным стержнем, и Свон дал рабочий демонстрация на их собрании 17 января 1879 г.Его также показали 700 человек, которые присутствовали на собрании Литературно-философского общества Ньюкасл-апон-Тайн 3 февраля 1879 года. ^[32] В этих лампах использовался угольный стержень от дуговой лампы, а не тонкая нить накала. Таким образом, они имели низкое сопротивление и требовали очень больших проводников для подачи необходимого тока, поэтому они не были коммерчески практичными, хотя они действительно продемонстрировали возможности освещения лампами накаливания с относительно высоким вакуумом, углеродным проводником и платиновыми подводящими проводами. .Эта лампочка прослужила около 40 часов. ^[33] Затем Свон обратил свое внимание на создание более качественной углеродной нити и средств крепления ее концов. В начале 1880-х годов он разработал метод обработки хлопка для производства «пергаментированной нити» и в том же году получил патент Великобритании 4933. ^[31] С этого года он начал устанавливать лампочки в домах и на достопримечательностях Англии. Его дом, Андерхилл, Лоу-Фелл, Гейтсхед, был первым в мире, который был освещен лампочкой, а также первым домом в мире, который был освещен гидроэлектростанцией.В 1878 году дом лорда Армстронга в Крэгсайде был также одним из первых домов, освещенных электричеством. В начале 1880-х он основал свою компанию. ^[34] В 1881 году театр «Савой» в Вестминстере, Лондон, был освещен лампами накаливания Swan. Это был первый театр и первое общественное здание в мире, которое полностью освещалось электричеством. ^[35] Первой улицей в мире, освещенной лампой накаливания, была Мосли-стрит, Ньюкасл-апон-Тайн, Соединенное Королевство.Он был зажжен лампой накаливания Джозефа Свона 3 февраля 1879 года. ^{[36] [37]}

Углеродные лампы накаливания Эдисона, начало 1880-х годов

Томас Эдисон начал серьезные исследования по разработке практичной лампы накаливания в 1878 году. Эдисон подал свою первую патентную заявку на «Улучшение электрического освещения» 14 октября 1878 года. ^[38] После многих экспериментов, сначала с углеродом в начале 1880-х годов и затем с платиной и другими металлами Эдисон вернулся к углеродной нити. ^[39] Первое успешное испытание было 22 октября 1879 г., ^{[40] [41]} и длилось 13,5 часов. Эдисон продолжал улучшать эту конструкцию и к 4 ноября 1879 года подал в США патент на электрическую лампу, в которой использовалась «углеродная нить или лента, намотанная и соединенная … с контактными проводами из платины». ^[42] Хотя в патенте описано несколько способов создания углеродной нити, включая использование «хлопковой и льняной нити, деревянных шин, бумаги, свернутой различными способами», ^[42] Эдисон и его команда позже обнаружили, что карбонизированная бамбуковая нить может длиться более 1200 часов. ^[43] В 1880 году пароход Oregon Railroad and Navigation Company, Columbia , стал первым приложением для электрических ламп накаливания Эдисона (это было также первое судно, на котором использовалась динамо-машина). ^{[44] [45] [46]}

Албон Мэн, юрист из Нью-Йорка, основал компанию Electro-Dynamic Light в 1878 году, чтобы использовать свои патенты и патенты Уильяма Сойера. ^{[47] [48]} Спустя несколько недель была организована компания United States Electric Lighting Company. ^{[47] [48] [49]} Эта компания не производила свою первую коммерческую установку ламп накаливания до осени 1880 года в Mercantile Safe Deposit Company в Нью-Йорке, примерно через шесть месяцев после Эдисона. лампы накаливания были установлены на Columbia . Хирам С. Максим был главным инженером в компании United States Electric Lighting Company. ^[50]

Льюис Латимер, который в то время использовал Эдисон, разработал усовершенствованный метод термообработки углеродных нитей, который уменьшил обрыв и позволил придать им новые формы, такие как характерная M-образная форма нитей Maxim.17 января 1882 года Латимер получил патент на «Процесс производства углерода», усовершенствованный метод производства нитей для лампочек, который был куплен компанией United States Electric Light Company. ^[51] Latimer запатентовал другие усовершенствования, такие как лучший способ прикрепления волокон к их проволочным опорам. ^[52]

В Великобритании компании Edison и Swan объединились в Edison and Swan United Electric Company (позже известную как Ediswan и в конечном итоге вошедшую в Thorn Lighting Ltd).Эдисон изначально был против этой комбинации, но после того, как Свон подал на него в суд и выиграл, Эдисон в конечном итоге был вынужден сотрудничать, и слияние было совершено. В конце концов, Эдисон приобрел всю долю Свон в компании. Свон продал свои патентные права в США компании Brush Electric в июне 1882 года.

Патентное ведомство США вынесло 8 октября 1883 года постановление о том, что патенты Эдисона основаны на известном уровне техники Уильяма Сойера и являются недействительными. Тяжба длилась несколько лет.В конце концов, 6 октября 1889 года судья постановил, что требование Эдисона об усовершенствовании электрического освещения для «углеродной нити с высоким сопротивлением» было обоснованным. ^[53]

В 1897 году немецкий физик и химик Вальтер Нернст разработал лампу Нернста, разновидность лампы накаливания, в которой использовался керамический шаровой шарнир и не требовалось помещать в вакуум или инертный газ. ^{[54] [55]} Лампы Nernst, вдвое более эффективные, чем лампы с углеродной нитью, были на короткое время популярны, пока их не обогнали лампы с металлической нитью.

Оборот вольфрамовой нити, инертного газа и спиральной катушки

13 декабря 1904 года венгр Шандор Юст и хорват Франьо Ханаман получили венгерский патент (№ 34541) на вольфрамовую лампу накаливания, которая прослужила дольше и давала более яркий свет, чем углеродная нить. Лампы с вольфрамовой нитью были впервые проданы на рынок венгерской компанией Tungsram в 1904 году. Во многих европейских странах этот тип часто называют вольфрамовыми лампами. ^[56] Заполнение баллона инертным газом, например аргоном или азотом, замедляет испарение вольфрамовой нити по сравнению с работой в вакууме.Это обеспечивает более высокие температуры и, следовательно, большую эффективность при меньшем сокращении срока службы нити. ^[57]

В 1906 году Уильям Д. Кулидж разработал метод изготовления «пластичного вольфрама» из спеченного вольфрама, который можно было превратить в нити во время работы в General Electric Company. К 1911 году General Electric начала продавать лампы накаливания с вязкой вольфрамовой проволокой.

В 1913 году Ирвинг Ленгмюр обнаружил, что заполнение лампы инертным газом вместо вакуума приводит к удвоению световой отдачи и снижению почернения колбы.

В 1917 году Берни Ли Бенбоу получил патент на изобретение спиральной нити накала. ^[58] В 1921 году Джуничи Миура создал первую лампу с двойной спиралью, используя вольфрамовую нить накаливания спиральной катушки, работая на Hakunetsusha (предшественник Toshiba). В то время не существовало оборудования для массового производства спиральных нитей. Хакунэцуша разработал метод массового производства спиральных нитей к 1936 году. ^[59]

В 1924 году американский химик Марвин Пипкин запатентовал процесс обледенения внутренней поверхности ламп без ослабления их силы, а в 1947 году он запатентовал способ покрытия внутренней поверхности ламп кремнеземом.

В период с 1924 года до начала Второй мировой войны картель Фебус пытался установить цены и квоты продаж для производителей ламп за пределами Северной Америки.

В 1930 году венгр Имре Броди наполнил лампы криптоном, а не аргоном, и разработал процесс получения криптона из воздуха. Производство ламп с криптоновым наполнением на основе его изобретения началось в Айке в 1937 году на фабрике, спроектированной совместно Поляньи и физиком из Венгрии Эгоном Орованом. ^[60]

К 1964 году повышение эффективности и производство ламп накаливания снизили стоимость обеспечения заданного количества света в тридцать раз по сравнению со стоимостью при внедрении системы освещения Эдисона. ^[61]

Потребление ламп накаливания в США стремительно росло. В 1885 году было продано около 300 000 ламп общего освещения, все с углеродными нитями. Когда были внедрены вольфрамовые нити, в США существовало около 50 миллионов патронов для ламп. В 1914 году было использовано 88,5 миллионов ламп (только 15% с углеродными нитями), а к 1945 году годовые продажи ламп составили 795 миллионов (более 5 ламп на человека в год). ^[62]

Эффективность, эффективность и воздействие на окружающую среду

Ксеноновая галогенная лампа с цоколем E27, заменяющая негалогенную лампу

Из энергии, потребляемой обычными лампами накаливания, 95% или более преобразуется в тепло, а не в видимый свет. ^[1] Другие источники электрического света более эффективны.

Световая эффективность источника света может быть определена двумя способами. Лучистая световая эффективность (LER) — это отношение излучаемого потока видимого света (световой поток ) к общей мощности, излучаемой на всех длинах волн. Световая эффективность источника (LES) — это отношение излучаемого потока видимого света (световой поток , ) к общей мощности, потребляемой источником, например лампой. ^[63] Видимый свет измеряется в люменах — единице, которая частично определяется различной чувствительностью человеческого глаза к разным длинам волн света.Не все длины волн видимой электромагнитной энергии одинаково эффективны для стимуляции человеческого глаза; Световая эффективность лучистой энергии (LER) является мерой того, насколько хорошо распределение энергии соответствует восприятию глазом. Единицами световой отдачи являются «люмен на ватт» (lpw). Максимальный возможный LER составляет 683 лм / Вт для монохроматического зеленого света на длине волны 555 нм, пиковая чувствительность человеческого глаза.

Световая отдача определяется как отношение световой отдачи к теоретической максимальной световой отдаче 683 л / Вт, и, что касается световой отдачи, бывает двух типов: световая отдача (LFR) и световая отдача источника (LFS). . ^{[64] [65]}

В приведенной ниже таблице перечислены значения общей световой отдачи и эффективности для нескольких типов общего обслуживания, 120-вольтовой лампы накаливания с сроком службы 1000 часов и нескольких идеализированных источников света. Значения для ламп накаливания — это КПД и КПД источника. Значения для идеальных источников — это эффективность излучения и эффективность. В аналогичной таблице в статье о световой эффективности сравнивается более широкий набор источников света друг с другом.

Спектр, излучаемый излучателем черного тела при температурах ламп накаливания, не соответствует характеристикам чувствительности человеческого глаза; излучаемый свет не кажется белым, и большинство из них находится за пределами диапазона длин волн, к которому глаз наиболее чувствителен.Вольфрамовые нити излучают в основном инфракрасное излучение при температурах, при которых они остаются твердыми — ниже 3695 К (3422 ° C; 6191 ° F). Дональд Л. Клипштейн объясняет это так: «Идеальный тепловой излучатель наиболее эффективно излучает видимый свет при температурах около 6300 ° C (6600 K; 11400 ° F). Даже при такой высокой температуре большая часть излучения является либо инфракрасным, либо ультрафиолетовым. , а теоретическая световая отдача (LER) составляет 95 люмен на ватт ». ^[66] Ни один известный материал не может быть использован в качестве нити накала при этой идеальной температуре, которая выше, чем поверхность Солнца.Верхний предел световой отдачи лампы накаливания (LER) составляет около 52 люмен на ватт, теоретическое значение, излучаемое вольфрамом при его температуре плавления. ^[61]

Несмотря на свою неэффективность, лампы накаливания имеют преимущество в приложениях, где важна точная цветопередача, поскольку непрерывный спектр черного тела, излучаемый нитью накаливания, дает почти идеальную цветопередачу с индексом цветопередачи 100 (наилучший из возможных). ). ^[68] Баланс белого по-прежнему требуется, чтобы избежать слишком «теплых» или «холодных» цветов, но это простой процесс, требующий только цветовой температуры в градусах Кельвина в качестве входных данных для современного оборудования цифрового визуального воспроизведения, такого как видео или неподвижные камеры, если это не полностью автоматизировано.Цветопередача ламп накаливания не может сравниться с светодиодами или люминесцентными лампами, хотя они могут обеспечить удовлетворительную производительность для некритичных приложений, таких как домашнее освещение. ^{[69] [70]} Таким образом, балансировка белого для таких источников света является более сложной, требуя дополнительных настроек для уменьшения, например, оттенков зеленого и пурпурного цветов, и даже при правильной балансировке белого цветопередача не будет идеальной.

Тепловое изображение лампы накаливания.71–347 ° F = 22–175 ° C.

Спектральное распределение мощности лампы накаливания 25 Вт.

При заданном количестве света лампа накаливания выделяет больше тепла (и, следовательно, потребляет больше энергии), чем люминесцентная лампа. В зданиях, где используется кондиционирование воздуха, тепловая мощность ламп накаливания увеличивает нагрузку на систему кондиционирования. ^[71] Хотя тепло от света снижает потребность в эксплуатации системы отопления здания, в целом система отопления может обеспечивать такое же количество тепла при меньших затратах, чем лампы накаливания.

Галогенные лампы накаливания обладают более высокой эффективностью, что позволяет галогенным лампам использовать меньшую мощность для получения того же количества света по сравнению с негалогенными лампами накаливания. Ожидаемый срок службы галогенных ламп также обычно больше по сравнению с негалогенными лампами накаливания, а галогенные лампы производят более постоянный световой поток с течением времени без значительного затемнения. ^[72]

Существует много источников света без накаливания, таких как люминесцентные лампы, газоразрядные лампы высокой интенсивности и светодиодные лампы, которые имеют более высокую светоотдачу, а некоторые из них были разработаны для установки в светильники для ламп накаливания.Эти устройства излучают свет за счет люминесценции. Эти лампы производят дискретные спектральные линии и не имеют широкого «хвоста» невидимого инфракрасного излучения. Путем тщательного выбора используемых переходов уровней энергии электронов и флуоресцентных покрытий, которые изменяют спектральное распределение, излучаемый спектр может быть настроен так, чтобы имитировать внешний вид источников накаливания или другие цветовые температуры белого света. Из-за дискретных спектральных линий, а не непрерывного спектра, свет не идеален для таких приложений, как фотография и кинематография. ^{[69] [70]}

Стоимость освещения

Первоначальная стоимость лампы накаливания невелика по сравнению со стоимостью энергии, которую она использует в течение всего срока службы. У ламп накаливания более короткий срок службы, чем у большинства других осветительных приборов, что является важным фактором, если замена неудобна или дорога. Некоторые типы ламп, включая лампы накаливания и люминесцентные, с возрастом излучают меньше света; это может быть неудобно или может сократить полезный срок службы из-за замены лампы до полного отказа.Сравнение эксплуатационных затрат на лампу накаливания с другими источниками света должно включать требования к освещению, стоимость лампы и трудозатраты на замену ламп (с учетом эффективного срока службы лампы), стоимость использованной электроэнергии, влияние работы лампы на системы отопления и кондиционирования воздуха. . При использовании для освещения в жилых и коммерческих зданиях, энергия, теряемая на тепло, может значительно увеличить количество энергии, требуемой для системы кондиционирования здания. Во время отопительного сезона тепло, производимое лампами, не тратится зря, ^[73] , хотя в большинстве случаев более рентабельно получать тепло от системы отопления.Тем не менее, в течение года более эффективная система освещения позволяет экономить энергию практически во всех климатических условиях. ^[74]

Меры по запрету употребления

Основная статья: Поэтапный отказ от ламп накаливания

Поскольку лампы накаливания потребляют больше энергии, чем альтернативы, такие как КЛЛ и светодиодные лампы, многие правительства ввели меры по запрету их использования, установив минимальные стандарты эффективности выше, чем могут быть достигнуты с помощью ламп накаливания. Меры по запрету ламп накаливания были приняты, в частности, в Европейском союзе, США, России, Бразилии, Аргентине, Канаде и Австралии.В Европе ЕС подсчитал, что запрет приносит экономике от 5 до 10 миллиардов евро и ежегодно экономит 40 ТВт-ч электроэнергии, что означает сокращение выбросов CO2 на 15 миллионов тонн. ^[75]

Согласно федеральному закону США, к 2014 году будет выведен из обращения наиболее распространенный вид ламп накаливания и заменен на более энергоэффективные. ^[76] Традиционные лампы накаливания были выведены из обращения в Австралии в ноябре 2009 года. ^[77]

Возражения против запрета на использование ламп накаливания включают более высокую начальную стоимость альтернатив и более низкое качество света люминесцентных ламп. ^[78] Некоторые люди обеспокоены воздействием люминесцентных ламп на здоровье. Однако, несмотря на то, что они содержат ртуть, экологические характеристики КЛЛ намного лучше, чем у лампочек, в основном потому, что они потребляют намного меньше энергии и, следовательно, значительно снижают воздействие производства электроэнергии на окружающую среду. ^[79] Светодиодные лампы еще более эффективны и не содержат ртути. Они считаются лучшим решением с точки зрения рентабельности и надежности. ^[80]

Усилия по повышению эффективности

Были проведены некоторые исследования по повышению эффективности коммерческих ламп накаливания.В 2007 году подразделение потребительского освещения General Electric объявило о проекте лампы «высокоэффективные лампы накаливания» (HEI), которые, по их утверждениям, в конечном итоге будут в четыре раза более эффективными, чем современные лампы накаливания, хотя их первоначальная производственная цель должна была быть примерно в два раза так же эффективно. ^{[81] [82]} Программа вуза была прекращена в 2008 г. из-за медленного прогресса. ^{[83] [84]}

Исследования Министерства энергетики США в Sandia National Laboratories первоначально указали на возможность значительного повышения эффективности нити на фотонной решетке. ^[81] Однако более поздние исследования показали, что первоначально многообещающие результаты были ошибочными. ^[85]

В соответствии с законодательством различных стран, требующим повышения эффективности ламп, компания Philips представила новые «гибридные» лампы накаливания. Лампы накаливания «Halogena Energy Saver» могут давать около 23 лм / Вт; примерно на 30 процентов более эффективен, чем традиционные лампы накаливания, благодаря использованию отражающей капсулы для отражения ранее использованного инфракрасного излучения обратно к нити накала, из которого оно может быть повторно излучено в виде видимого света. ^[86] Эта концепция была впервые предложена компанией Duro-Test в 1980 году с коммерческим продуктом, обеспечивающим светоотдачу 29,8 лм / Вт. ^{[87] [88]} Более совершенные отражатели на основе интерференционных фильтров или фотонных кристаллов теоретически могут привести к более высокой эффективности, вплоть до предела около 270 лм / Вт (40% от максимально возможной эффективности). ^[89] Лабораторные эксперименты, подтверждающие концепцию, дали 45 лм / Вт, что приближается к эффективности компактных люминесцентных ламп. ^{[89] [90]}

Строительство

Лампы накаливания состоят из герметичного стеклянного кожуха (колбы или колбы) с нитью из вольфрамовой проволоки внутри колбы, через которую проходит электрический ток.Контактные провода и основание с двумя (или более) проводниками обеспечивают электрические соединения с нитью накала. Лампы накаливания обычно содержат стержень или стеклянный держатель, прикрепленный к основанию лампы, что позволяет электрическим контактам проходить через колбу без утечек воздуха или газа. Маленькие провода, встроенные в стержень, в свою очередь, поддерживают нить накала и ее выводные провода.

Электрический ток нагревает нить накала до температуры от 2000 до 3300 К (от 3140 до 5480 ° F), что намного ниже точки плавления вольфрама, равной 3695 К (6191 ° F).Температура нити накала зависит от типа, формы, размера и силы тока. Нагретая нить накала излучает свет, близкий к непрерывному спектру. Полезной частью излучаемой энергии является видимый свет, но большая часть энергии выделяется в виде тепла в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн.

Трехходовые лампочки имеют в основании две нити накала и три токопроводящих контакта. Нити имеют общую основу, и их можно зажигать по отдельности или вместе. Обычные значения мощности включают 30–70–100, 50–100–150 и 100–200–300, причем первые два числа относятся к отдельным нитям нити, а третье — к комбинированной мощности.

Большинство лампочек имеют прозрачное стекло или стекло с покрытием. Стеклянные колбы с покрытием имеют внутри белое порошкообразное вещество, называемое каолином. Каолин, или каолинит, представляет собой белую меловую глину в виде очень тонкого порошка, который вдыхают и электростатически осаждают на внутренней части колбы. Он рассеивает свет, излучаемый нитью накала, создавая более мягкий и равномерно распределенный свет. Производители могут добавлять пигменты в каолин, чтобы регулировать характеристики конечного света, излучаемого лампой.Лампы с каолиновым диффузором широко используются во внутреннем освещении из-за их сравнительно мягкого света. Также производятся другие виды цветных ламп, включая различные цвета, используемые для «лампочек для вечеринок», огней рождественской елки и другого декоративного освещения. Они создаются путем окрашивания стекла легирующей присадкой; который часто представляет собой металл, такой как кобальт (синий) или хром (зеленый). ^[91] Стекло, содержащее неодим, иногда используется для получения более естественного света.

Используются многие схемы электрических контактов.Большие лампы могут иметь винтовое основание (один или несколько контактов на наконечнике, один на кожухе) или байонетное основание (один или несколько контактов на основании, кожух используется как контакт или используется только как механическая опора). Некоторые трубчатые лампы имеют электрический контакт на обоих концах. Миниатюрные лампы могут иметь клиновидное основание и проволочные контакты, а некоторые автомобильные и специальные лампы имеют винтовые клеммы для подключения к проводам. Контакты в патроне лампы пропускают электрический ток через цоколь к нити накала.Номинальная мощность ламп накаливания варьируется от 0,1 до 10 000 Вт.

Стеклянная колба лампы общего назначения может нагреваться до температуры от 200 до 260 ° C (от 392 до 500 ° F). Лампы, предназначенные для работы на большой мощности или используемые для обогрева, будут иметь кожухи из твердого стекла или плавленого кварца. ^[61]

Заправка газом

Колба заполнена инертным газом, чтобы уменьшить испарение нити накала и предотвратить ее окисление при давлении около 70 кПа (0.7 атм). ^[92]

Роль газа заключается в предотвращении испарения нити накала без значительных потерь тепла. Для этих свойств желательны химическая инертность и высокая атомная или молекулярная масса. Присутствие молекул газа отбрасывает высвободившиеся атомы вольфрама обратно в нить, уменьшая ее испарение и позволяя ей работать при более высоких температурах без сокращения ее срока службы (или, при работе при той же температуре, продлевает срок службы нити).Однако это приводит к потерям тепла (и, следовательно, к потере эффективности) из нити за счет теплопроводности и тепловой конвекции.

Ранние лампы и некоторые современные небольшие лампы использовали только вакуум для защиты нити от кислорода. Однако это увеличивает испарение нити, хотя и устраняет потери тепла.

Наиболее распространенные заливки: ^[93]

• Вакуум, используемый в маленьких лампах. Обеспечивает наилучшую теплоизоляцию нити, но не защищает от ее испарения.Используется также в больших лампах, где необходимо ограничить температуру поверхности внешней колбы.
• Аргон (93%) и азот (7%), где аргон используется из-за его инертности, низкой теплопроводности и низкой стоимости, а азот добавлен для увеличения напряжения пробоя и предотвращения образования дуги между частями нити накала ^[92]
• Азот, используемый в некоторых лампах повышенной мощности, например проекционные лампы, а также там, где требуется более высокое напряжение пробоя из-за близости частей накала или подводящих проводов
• Криптон, который более выгоден, чем аргон, из-за его более высокого атомного веса и более низкой теплопроводности (что также позволяет использовать меньшие лампы), но его использование затруднено из-за гораздо более высокой стоимости, ограничивая его в основном лампами меньшего размера.
• Криптон в смеси с ксеноном, где ксенон дополнительно улучшает свойства газа за счет его более высокого атомного веса. Однако его использование ограничено его очень высокой стоимостью. Улучшения за счет использования ксенона скромные по сравнению с его стоимостью.
• Водород в специальных проблесковых лампах, где требуется быстрое охлаждение нити накала; здесь используется его высокая теплопроводность.

Газовая заливка не должна содержать следов воды. В присутствии горячей нити накала вода реагирует с вольфрамом, образуя триоксид вольфрама и атомарный водород.Оксид оседает на внутренней поверхности колбы и реагирует с водородом, разлагаясь на металлический вольфрам и воду. Затем вода возвращается к нити. Это значительно ускоряет почернение колбы по сравнению с испарением.

Слой газа рядом с нитью (называемый слоем Ленгмюра) неподвижен, передача тепла происходит только за счет теплопроводности. Только на некотором расстоянии происходит конвекция, которая переносит тепло к колбе лампы.

Ориентация нити накала влияет на эффективность.Поток газа параллельно нити накала, например Вертикально ориентированная колба с вертикальной (или осевой) нитью накала снижает конвективные потери.

Эффективность лампы увеличивается с увеличением диаметра нити накала. Лампы с тонкой нитью накаливания и маломощные лампы в меньшей степени нуждаются в наполняющем газе, поэтому их часто только откачивают. В особых случаях, когда необходимо быстрое охлаждение нити накала (например, при проблесковом свете), используется заправка газообразным водородом.

Ранние лампочки с углеродными нитями также использовали пары окиси углерода, азота или ртути.Однако углеродные нити работают при более низких температурах, чем вольфрамовые, поэтому влияние наполняющего газа не было значительным, поскольку потери тепла сводили на нет любые преимущества.

Производство

Танталовая лампа накаливания, 1908 год, первая металлическая лампа накаливания.

Ранние светильники собирались вручную. С появлением автоматики стоимость ламп упала.

При изготовлении стеклянной колбы используется тип «ленточной машины». Непрерывная стеклянная лента проходит по конвейерной ленте, нагревается в печи и затем выдувается точно выровненными воздушными форсунками через отверстия в конвейерной ленте в формы.Таким образом создаются стеклянные колбы. После того, как луковицы надуты и остынут, их отрезают ленточной машиной; типичная машина такого типа производит 50 000 луковиц в час. ^[94] Нить накала и ее опоры собраны на стеклянном стержне, который соединен с колбой. Воздух откачивается из баллона, а откачивающая трубка в штоковом прессе закрывается пламенем. Затем лампу вставляют в цоколь лампы и проверяют всю сборку.

Нить

Первые успешные нити накаливания лампочек были сделаны из углерода (из карбонизированной бумаги или бамбука).Ранние углеродные нити имели отрицательный температурный коэффициент сопротивления — по мере нагрева их электрическое сопротивление уменьшалось. Это сделало лампу чувствительной к колебаниям в источнике питания, так как небольшое увеличение напряжения привело бы к нагреву нити, уменьшив ее сопротивление и заставив еще больше потреблять мощность и нагреваться. В процессе «мгновенного испарения» углеродные нити нагревали проходящим через них током, находясь в вакуумированном сосуде, содержащем пары углеводородов (обычно бензина).Углерод, нанесенный на нить в результате этой обработки, улучшил однородность и прочность нитей, а также их эффективность. Металлизированная или «графитированная» нить накала сначала нагревается в высокотемпературной печи перед прошивкой и сборкой лампы. Это превратило углерод в графит, который еще больше упрочнил и сгладил нить. Это также изменило нить накала, чтобы иметь положительный температурный коэффициент , как у металлического проводника, и помогло стабилизировать энергопотребление лампы, температуру и светоотдачу от незначительных колебаний напряжения питания.

В 1902 году компания Siemens разработала танталовую лампу накаливания. Эти лампы были более эффективными, чем даже графитированные углеродные нити, и могли работать при более высоких температурах. Поскольку металлический тантал имеет более низкое удельное сопротивление, чем углерод, нить накала танталовой лампы была довольно длинной и требовала нескольких внутренних опор. Металлическая нить имела свойство постепенно сокращаться при использовании; нити были установлены с большими петлями, которые затягивались при использовании. Это делало лампы, которые использовались в течение нескольких сотен часов, довольно хрупкими. ^[95] Металлические нити имеют свойство разрываться и повторно свариваться, хотя это обычно снижает сопротивление и сокращает срок службы нити. General Electric купила права на использование танталовых нитей и производила их в США до 1913 года. ^[96]

С 1898 по 1905 год осмий также использовался в качестве нити накала ламп в Европе, а металл был настолько дорогим, что использованные сломанные лампы можно было вернуть в счет частичного кредита. ^[97] Он не мог быть изготовлен на 110 В или 220 В, поэтому несколько ламп были подключены последовательно для использования в цепях стандартного напряжения.

Как делают вольфрамовую нить

В 1906 году была представлена ​​вольфрамовая нить. Изначально металлический вольфрам не был доступен в форме, позволяющей из него вытягивать тонкую проволоку. Нити из спеченного вольфрамового порошка были довольно хрупкими. К 1910 году Уильям Д. Кулидж из General Electric разработал процесс производства пластичной формы вольфрама. Процесс требовал прессования вольфрамового порошка в стержни, затем нескольких этапов спекания, обжатия и затем волочения проволоки.Было обнаружено, что из очень чистого вольфрама образуются нити, которые прогибаются при использовании, и что очень небольшая «легирующая» обработка оксидами калия, кремния и алюминия на уровне нескольких сотен частей на миллион значительно увеличивает срок службы и долговечность вольфрама. нити. ^[98]

Спиральная нить накала

Для повышения эффективности лампы нить накала обычно состоит из нескольких витков тонкой проволоки, скрученной в спираль, также известной как «спиральная катушка». Лампочки, в которых используются нити спиральной катушки, иногда называют «лампами с двойной спиралью».Для 60-ваттной 120-вольтовой лампы длина размотанной вольфрамовой нити обычно составляет 22,8 дюйма (580 мм), ^[61] , а диаметр нити составляет 0,0018 дюйма (0,046 мм). Преимущество спиральной катушки состоит в том, что испарение вольфрамовой нити происходит со скоростью вольфрамового цилиндра, имеющего диаметр, равный диаметру спиральной катушки. Нить накала спиральной катушки испаряется медленнее, чем прямая нить накала с той же площадью поверхности и светоизлучающей способностью. В результате нить накала может нагреться, что приведет к более эффективному источнику света и уменьшению испарения, так что нить накала прослужит дольше, чем прямая нить при той же температуре.

В лампах используются нити накала нескольких форм с разными характеристиками. Производители обозначают типы такими кодами, как C-6, CC-6, C-2V, CC-2V, C-8, CC-88, C-2F, CC-2F, C-Bar, C-Bar-6, C-8I, C-2R, CC-2R и Axial.

Электрические нити также используются в горячих катодах люминесцентных ламп и вакуумных ламп в качестве источника электронов или в электронных лампах для нагрева электрода, излучающего электроны.

Уменьшение испарения нити

Одна из проблем стандартной электрической лампочки — зарубка на нити из-за испарения нити накала.Небольшие колебания удельного сопротивления вдоль нити накала вызывают образование «горячих точек» в точках с более высоким удельным сопротивлением; ^[62] изменение диаметра всего на 1% приведет к сокращению срока службы на 25%. ^[61] Эти горячие точки испаряются быстрее, чем остальная часть нити, что увеличивает сопротивление в этой точке — это создает положительную обратную связь, которая заканчивается знакомым крошечным разрывом в нити, которая в остальном выглядит здоровой. Ирвинг Ленгмюр обнаружил, что инертный газ вместо вакуума замедляет испарение.Лампы накаливания общего назначения мощностью более 25 Вт в настоящее время заполнены смесью в основном аргона и некоторого количества азота, ^[99] или иногда криптона. ^[100] Лампы, работающие на постоянном токе, создают на поверхности нити случайные ступенчатые неровности, которые могут сократить срок службы наполовину по сравнению с работой на переменном токе; различные сплавы вольфрама и рения могут использоваться для противодействия этому эффекту. ^{[101] [102]}

Поскольку обрыв нити в газонаполненной лампе может привести к образованию электрической дуги, которая может распространяться между выводами и потреблять очень сильный ток, поэтому намеренно тонкие подводящие провода или более сложные устройства защиты часто используются в качестве предохранителей, встроенных в фонарь лампочка. ^[103] В высоковольтных лампах используется больше азота, чтобы уменьшить вероятность возникновения дуги.

Хотя инертный газ уменьшает испарение нити накала, он также отводит тепло от нити, тем самым охлаждая нить и снижая эффективность. При постоянном давлении и температуре теплопроводность газа зависит от молекулярной массы газа и площади поперечного сечения молекул газа. Газы с более высокой молекулярной массой имеют более низкую теплопроводность, потому что и молекулярная масса выше, и площадь поперечного сечения.Газообразный ксенон повышает эффективность из-за его высокой молекулярной массы, но он также более дорогой, поэтому его использование ограничивается лампами меньшего размера. ^[104]

Во время обычной работы вольфрам нити накала испаряется; более горячие и эффективные волокна испаряются быстрее. По этой причине срок службы лампы накаливания — это компромисс между эффективностью и долговечностью. Компромисс обычно устанавливается для обеспечения срока службы от нескольких сотен до 2000 часов для ламп, используемых для общего освещения.Театральные, фотографические и проекционные лампы могут иметь срок службы всего несколько часов, при этом ожидаемый срок службы можно обменять на высокую мощность в компактной форме. Лампы общего назначения с длительным сроком службы имеют более низкий КПД, но используются там, где стоимость замены лампы высока по сравнению со стоимостью использованной энергии.

Если оболочка лампочки протекает, горячая вольфрамовая нить реагирует с воздухом, образуя аэрозоль из коричневого нитрида вольфрама, коричневого диоксида вольфрама, фиолетово-синего пятиокиси вольфрама и желтого триоксида вольфрама, который затем откладывается на близлежащих поверхностях или внутри лампы.

Чернение лампы

В обычной лампе испаренный вольфрам со временем конденсируется на внутренней поверхности стеклянной колбы, делая ее темнее. Для ламп, содержащих вакуум, затемнение равномерное по всей поверхности оболочки. Когда используется наполнение инертным газом, испаренный вольфрам переносится тепловыми конвекционными потоками газа, осаждаясь преимущественно на самой верхней части оболочки и почерняя только эту часть оболочки.Лампа накаливания, которая дает 93% или менее своей начальной светоотдачи при 75% номинального срока службы, считается неудовлетворительной при испытании в соответствии с публикацией МЭК 60064. Потери света происходят из-за испарения нити накала и почернения колбы. ^[105] Изучение проблемы почернения колбы привело к открытию эффекта Эдисона, термоэлектронной эмиссии и изобретения вакуумной лампы.

Очень небольшое количество водяного пара внутри лампочки может существенно повлиять на затемнение лампы.Водяной пар распадается на водород и кислород на горячей нити накала. Кислород атакует металлический вольфрам, и образующиеся частицы оксида вольфрама перемещаются к более холодным частям лампы. Водород из водяного пара восстанавливает оксид, преобразовывая водяной пар и продолжая этот водный цикл . ^[62] Эквивалент капли воды, распределенной на 500 000 ламп, значительно увеличивает затемнение. ^[61] Небольшие количества веществ, таких как цирконий, помещаются в лампу в качестве газопоглотителя для реакции с любым кислородом, который может выгореть из компонентов лампы во время работы.

Некоторые старые мощные лампы, используемые в театрах, проекторах, прожекторах и маяках, с тяжелыми и прочными нитями накаливания, содержали рыхлый вольфрамовый порошок внутри оболочки. Время от времени оператор вынимал колбу и встряхивал ее, позволяя вольфрамовому порошку стереть большую часть вольфрама, который сконденсировался на внутренней стороне оболочки, удаляя почернение и снова осветляя лампу. ^[106]

Галогенные лампы

Крупным планом — вольфрамовая нить внутри галогенной лампы.Две кольцеобразные конструкции слева и справа являются опорами для волокон.

Основная статья: Галогенная лампа

Галогенная лампа уменьшает неравномерное испарение нити накала и устраняет затемнение оболочки за счет заполнения лампы галогеном под низким давлением, а не инертным газом. Галогенный цикл увеличивает срок службы лампы и предотвращает ее потемнение за счет повторного осаждения вольфрама изнутри лампы обратно на нить накала. Галогенная лампа может эксплуатировать свою нить при более высокой температуре, чем стандартная газовая лампа аналогичной мощности, без потери срока службы.Такие лампы намного меньше обычных ламп накаливания и широко используются там, где требуется интенсивное освещение в ограниченном пространстве. Волоконно-оптические лампы для оптической микроскопии — одно из типичных приложений.

Дуговые лампы накаливания

В одной из разновидностей лампы накаливания не использовалась нить накаливания с горячей проволокой, а вместо этого использовалась дуга, зажженная на электроде со сферическими шариками для получения тепла. Затем электрод стал раскаленным, при этом дуга мало влияла на производимый свет.Такие лампы использовались для проекции или освещения научных инструментов, таких как микроскопы. Эти дуговые лампы работали при относительно низком напряжении и включали в себя вольфрамовые нити для запуска ионизации внутри оболочки. Они обеспечивали интенсивный концентрированный свет дуговых ламп, но с ними было легче работать. Эти лампы были разработаны примерно в 1915 году и были заменены ртутными и ксеноновыми дуговыми лампами. ^{[107] [108] [109]}

Электрические характеристики

Мощность

Лампы накаливания представляют собой почти чисто резистивные нагрузки с коэффициентом мощности 1.Это означает, что фактическая потребляемая мощность (в ваттах) и полная мощность (в вольт-амперах) равны. Лампы накаливания обычно продаются в зависимости от потребляемой электроэнергии. Он измеряется в ваттах и ​​зависит главным образом от сопротивления нити накала, которое, в свою очередь, зависит главным образом от длины, толщины и материала нити. Для двух ламп одинакового напряжения, типа, цвета и яркости более мощная лампа дает больше света.

В таблице показана приблизительная типичная мощность в люменах стандартных ламп накаливания при различной мощности.Светоотдача версии на 230 В обычно немного меньше, чем у версии на 120 В. Нить накала с более низким током (более высоким напряжением) тоньше и должна работать при немного более низкой температуре для того же срока службы, что снижает энергоэффективность. ^[112] Световой поток для «мягких белых» ламп обычно немного ниже, чем для прозрачных ламп той же мощности.

Ток и сопротивление

Фактическое сопротивление нити накала зависит от температуры.Холодное сопротивление ламп с вольфрамовой нитью накаливания составляет примерно 1/15 сопротивления горячей нити накала при работе лампы. Например, 100-ваттная 120-вольтовая лампа при включении имеет сопротивление 144 Ом, но сопротивление холоду намного ниже (около 9,5 Ом). ^{[61] [113]} Поскольку лампы накаливания представляют собой резистивную нагрузку, для управления яркостью можно использовать простые диммеры TRIAC с фазовым управлением. Электрические контакты могут иметь обозначение «T», указывающее, что они предназначены для управления цепями с высокими характеристиками пускового тока вольфрамовых ламп.Для 100-ваттной 120-вольтовой лампы общего назначения ток стабилизируется примерно за 0,10 секунды, а лампа достигает 90% своей полной яркости примерно через 0,13 секунды. ^[114]

Углеродные лампы накаливания имеют противоположную характеристику. Сопротивление углеродной нити в холодном состоянии выше, чем в рабочем состоянии. В случае лампы накаливания с угольной нитью на 240 В и 60 Вт сопротивление нити при рабочей температуре составляет 960 Ом, но увеличивается примерно до 1500 Ом в холодном состоянии. ^{[ необходима ссылка ]}

Физические характеристики

Формы ламп

Лампы накаливания бывают разных форм и размеров.

Лампы накаливания бывают разных форм и размеров. Названия фигур могут несколько отличаться от региона к региону. Многие из этих форм имеют обозначение, состоящее из одной или нескольких букв, за которыми следуют одна или несколько цифр, например A55 или PAR38. Буквы обозначают форму лампочки. Цифры представляют собой максимальный диаметр в ¹ ⁄ ₈ дюймов или в миллиметрах, в зависимости от формы и региона.Например, отражатели диаметром 63 мм обозначаются как R63, но в США они известны как R20 (2,5 дюйма). ^[115] Однако в обоих регионах отражатель PAR38 известен как PAR38 ^{[ требуется ссылка ]} . ANSI C79.1-2002, IS 14897: 2000 ^[116] и JIS C 7710: 1988 ^[117] охватывают общую терминологию для форм колбы.

Примеры

Распространенные формы:

Общее обслуживание

Свет излучается (почти) во всех направлениях.Доступны прозрачные или матовые.

Типы: общий (A), грибовидный, эллиптический (E), знак (S), трубчатый (T)

Размеры 120 В: A17, 19 и 21

, 230 В, размеры: A55 и 60 ^{[нижний альфа 2]}

Высокоэнергетическое обслуживание общего назначения

Лампы мощностью более 200 Вт.

Типы: грушевидная (PS)

Декоративный

лампы, используемые в люстрах и т. Д.

Типы: свеча (B), витая свеча, свеча с загнутым концом (CA и BA), пламя (F), глобус (G), дымоход фонаря (H), фантазийный круглый (P)

230 В размеры: P45, G95

Отражатель (правый)

Отражающее покрытие внутри лампы направляет свет вперед.Типы наводнений (FL) распространяют свет. Типы пятен (SP) концентрируют свет. Рефлекторные (R) лампы дают примерно вдвое больше света (фут-свечей) на переднюю центральную часть, чем лампы общего обслуживания (A) той же мощности.

Типы: стандартный отражатель (R), эллиптический отражатель (ER), посеребренная коронка

Размеры 120 В: R16, 20, 25 и 30

, 230 В, размеры: R50, 63, 80 и 95 ^{[нижний альфа 2]}

Параболический алюминизированный отражатель (PAR)

Лампы с параболическим алюминированным отражателем (PAR) более точно управляют светом.Они излучают примерно в четыре раза большую интенсивность концентрированного света, чем обычные (A), и используются в встраиваемом и направляющем освещении. Доступны всепогодные кожухи для уличных светильников и светильников для наводнения.

Размеры 120 В: PAR 16, 20, 30, 38, 56 и 64

, 230 В, размеры: PAR 16, 20, 30, 38, 56 и 64

Доступен в различных вариантах точечного и наводящего луча. Как и у всех лампочек, число представляет диаметр лампы в ¹ ⁄ ₈ дюйма. Следовательно, PAR 16 имеет диаметр 2, а PAR 20 — 2.5 дюймов в диаметре, PAR 30 — 3,75 дюйма, а PAR 38 — 4,75 дюйма.

Многогранный отражатель (MR)

Слева направо: MR16 с основанием GU10, MR16 с основанием GU5.3, MR11 с основанием GU4 или GZ4

HIR

«HIR» — это обозначение компании GE для лампы с покрытием, отражающим инфракрасное излучение. Поскольку выделяется меньше тепла, нить горит горячее и эффективнее. ^[118] Обозначение Osram для аналогичного покрытия — «IRC». ^[119]

Цоколь лампы

Основная статья: розетки для лампочек

Лампочки мощностью 40 Вт со стандартным винтовым цоколем Эдисона E10, E14 и E27

Двухконтактный байонетный цоколь на лампе накаливания.

Очень маленькие лампы могут иметь опорные провода для нити, проходящие через основание лампы, и могут быть непосредственно припаяны к печатной плате для соединений.Некоторые лампы рефлекторного типа имеют винтовые клеммы для подключения проводов. У большинства ламп есть металлические основания, которые подходят к розетке, чтобы поддерживать лампу и проводить ток к нити накала. В конце 19 века производители представили множество несовместимых цоколей для ламп. General Electric представила стандартные размеры цоколя для вольфрамовых ламп накаливания под торговой маркой Mazda в 1909 году. Этот стандарт вскоре был принят в США, и название Mazda использовалось многими производителями по лицензии до 1945 года.Сегодня в большинстве ламп накаливания для общего освещения используется винт Эдисона в канделябрах, промежуточных, стандартных или могучих размерах или двухконтактный байонетный цоколь. Технические стандарты для ламповых цоколей включают стандарт ANSI C81.67 и стандарт IEC 60061-1 для обычных коммерческих размеров ламп, чтобы обеспечить взаимозаменяемость продуктов разных производителей. Лампы с байонетным цоколем часто используются в автомобильных лампах для предотвращения ослабления из-за вибрации. Бипиновый цоколь часто используется для галогенных или рефлекторных ламп. ^[120]

Цоколь ламп может быть прикреплен к колбе с помощью цемента или механическим опрессованием к углублениям в стеклянной колбе.

Миниатюрные лампы, используемые в некоторых автомобильных лампах или декоративных лампах, имеют клиновидные цоколи с частично пластмассовым или даже полностью стеклянным цоколем. В этом случае провода наматываются на внешнюю сторону лампы, где они прижимаются к контактам в патроне. Миниатюрные новогодние лампочки также имеют пластиковую клиновидную основу.

Лампы, предназначенные для использования в оптических системах, таких как кинопроекторы, осветители микроскопов или сценические осветительные приборы, имеют основания с функциями выравнивания, так что нить накала точно располагается внутри оптической системы.Лампа с винтовым цоколем может иметь произвольную ориентацию нити накала, когда лампа установлена ​​в патрон.

Светоотдача и срок службы

Лампы накаливания очень чувствительны к изменению напряжения питания. Эти характеристики имеют большое практическое и экономическое значение.

Для напряжения питания В около номинального напряжения лампы:

• Light Мощность примерно пропорциональна V ^3,4
• Мощность Потребление приблизительно пропорционально В ^1.6
• Срок службы приблизительно пропорционален V ⁻¹⁶
• Цветовая температура приблизительно пропорциональна В ^{0,42 [121]}

Это означает, что снижение рабочего напряжения на 5% увеличит срок службы лампы более чем вдвое за счет снижения ее светоотдачи примерно на 16%. Это может быть очень приемлемым компромиссом для лампочки, которая находится в труднодоступном месте (например, светофоры или светильники, подвешенные к высоким потолкам).Лампы с длительным сроком службы используют этот компромисс. Поскольку стоимость потребляемой ими электроэнергии намного превышает стоимость лампы, лампы общего назначения подчеркивают эффективность в течение длительного срока службы. Цель — минимизировать стоимость света, а не ламп. ^[61] Ранние лампы имели срок службы до 2500 часов, но в 1924 году картель согласился ограничить срок службы до 1000 часов. ^[122] Когда это было разоблачено в 1953 году, General Electric и другим ведущим американским производителям запретили ограничивать срок службы. ^[123]

Приведенные выше соотношения действительны только для изменения напряжения на несколько процентов относительно номинальных условий, но они указывают на то, что лампа, работающая при гораздо более низком напряжении, чем номинальное, может прослужить в сотни раз дольше, чем в номинальных условиях, хотя и со значительно уменьшенной светоотдачей . «Centennial Light» — это лампочка, которая внесена в Книгу рекордов Гиннеса как как горящая почти непрерывно на пожарной станции в Ливерморе, Калифорния, с 1901 года.Однако лампа излучает свет, эквивалентный четырехваттной лампочке. Похожую историю можно рассказать о 40-ваттной лампочке в Техасе, которая освещается с 21 сентября 1908 года. Когда-то она находилась в оперном театре, где известные знаменитости останавливались, чтобы полюбоваться ее светом, и в 1977 году была перенесена в местный музей. ^[124]

В прожекторах, используемых для фотографического освещения, компромисс делается в другом направлении. По сравнению с лампами общего назначения при той же мощности эти лампы излучают гораздо больше света и (что более важно) света с более высокой цветовой температурой за счет значительного сокращения срока службы (который может составлять всего два часа для типа Лампа P1).Верхний предел температуры для нити накала — это температура плавления металла. Вольфрам — это металл с самой высокой температурой плавления, 3695 К (6191 ° F). Например, проекционная лампа с 50-часовым сроком службы рассчитана на работу только на 50 ° C (122 ° F) ниже этой точки плавления. Такая лампа может достигать 22 люмен на ватт по сравнению с 17,5 у лампы общего пользования на 750 часов. ^[61]

Лампы, рассчитанные на разное напряжение, имеют разную светоотдачу. Например, 100-ваттная 120-вольтовая лампа дает около 17.1 люмен на ватт. Лампа с таким же номинальным сроком службы, но рассчитанная на 230 В, будет производить только около 12,8 люмен на ватт, а аналогичная лампа, рассчитанная на 30 вольт (освещение поездов), будет производить до 19,8 люмен на ватт. ^[61] Лампы с более низким напряжением имеют более толстую нить накала при той же мощности. Они могут нагреваться в течение того же срока, прежде чем нить накала испарится.

Проволока, поддерживающая нить накала, делает ее механически прочнее, но отводит тепло, создавая еще один компромисс между эффективностью и долгим сроком службы.Многие 120-вольтовые лампы общего назначения не имеют дополнительных опорных проводов, но лампы, предназначенные для «грубого обслуживания» или «вибрационного обслуживания», могут иметь до пяти. У низковольтных ламп нити накала сделаны из более толстого провода и не требуются дополнительные опорные провода.

Очень низкие напряжения неэффективны, поскольку подводящие провода будут отводить слишком много тепла от нити накала, поэтому практический нижний предел для ламп накаливания составляет 1,5 вольта. Очень длинные нити накаливания для высоких напряжений хрупки, а цоколи ламп труднее изолировать, поэтому лампы для освещения не производятся с номинальным напряжением более 300 вольт. ^[61] Некоторые инфракрасные нагревательные элементы рассчитаны на более высокие напряжения, но в них используются трубчатые лампы с широко разнесенными выводами.

• Различные спектры освещения через дифракционную решетку. Слева вверху: люминесцентная лампа, справа вверху: лампа накаливания, слева внизу: белый светодиод, справа внизу: пламя свечи.

См. Также

Список литературы

1. ↑ ^{1,0 1,1 1,2 1.3 1,4} Киф, Т.Дж. (2007). «Природа света». Архивировано 23 апреля 2012 года. Дата обращения 5 ноября 2007.
2. ↑ Никола Армароли, Винченцо Бальзани, На пути к миру, основанному на электроэнергии . В: Энергия и наука об окружающей среде 4, (2011), 3193-3222, DOI: 10.1039 / c1ee01249e.
3. ↑ Винченцо Бальзани, Джакомо Бергамини, Паола Черони, Свет: очень своеобразный реагент и продукт .В: Angewandte Chemie International Edition 54, выпуск 39, (2015), 11320–11337, DOI: 10.1002 / anie.201502325.
4. ↑ «Руководство Стори по выращиванию цыплят» Дамеров, Гейл. Стори Паблишинг, ООО; 2-е издание (12 января 1995 г.), ISBN 978-1-58017-325-4. стр. 221. Проверено 10 ноября 2009 г.
5. ↑ «277 секретов, которые ваша змея и ящерица хотят, чтобы вы знали необычную и полезную информацию для владельцев змей и любителей змей» Купер, Полетт. Ten Speed ​​Press (1 марта 2004 г.), ISBN 978-1-58008-035-4.Страница 161. Проверено 10 ноября 2009.
6. ↑ «El peligro de los bombillos ahorradores». Эль-Эспектадор. Проверено 22 октября 2014 г.
7. ↑ «Предварительная техническая информация — Минимальная эффективная энергия» (PDF). Министерство энергетики — Чили. Проверено 22 октября 2014 г.
8. ↑ Фридель, Роберт и Пол Исраэль.1986. Электрический свет Эдисона: биография изобретения . Нью-Брансуик, Нью-Джерси: Rutgers University Press. страницы 115–117
9. ↑ Хьюз, Томас П. (1977). «Метод Эдисона». В Пикетте, У. Б. (ред.). Технологии в поворотный момент. Сан-Франциско: San Francisco Press. С. 5–22.
10. ↑ Хьюз, Томас П. (2004). Американский генезис: век изобретений и технологического энтузиазма (2-е изд.). Чикаго: Издательство Чикагского университета. ISBN 978-0-22635-927-4 .
11. ↑ Джозефсон, Мэтью (1959). Эдисон: биография . Макгроу Хилл. ISBN 0-471-54806-5 .
12. ↑ Блейк-Коулман, Б. К. (Барри Чарльз) (1992). Медный провод и электрические проводники — формирование технологии .Harwood Academic Publishers. п. 127. ISBN 3-7186-5200-5 .
13. ↑ Джонс, Бенс (2011). Королевский институт: его основатель и первые профессора . Издательство Кембриджского университета. п. 278. ISBN 1108037704 .
14. ↑ «Popular Science Monthly (март-апрель 1879 г.)». Источник вики .Проверено 1 ноября 2015 г.
15. ↑ Davis, L.J. «Fleet Fire». Издательство Arcade, Нью-Йорк, 2003. ISBN 1-55970-655-4
16. ↑ Хьюстон и Кеннели 1896, глава 2
17. ↑ Чаллонер, Джек; и другие. (2009). 1001 Изобретение, изменившее мир . Hauppauge NY: Образовательная серия Бэрронса. п. 305. ASIN 1844036111.
18. ↑ Фридель, Роберт и Пол Исраэль.1986. Электрический свет Эдисона: биография изобретения . Нью-Брансуик, Нью-Джерси: Rutgers University Press. стр.91
19. ↑ Хьюстон и Кеннели 1896, страница 24
20. ↑ Фридель, Роберт; Израиль, Пол (2010). Электрический свет Эдисона: искусство изобретения (пересмотренное издание). Издательство Университета Джона Хопкинса. п. 7. ISBN 978-0-8018-9482-4 .
21. ↑ Чарльз Д.Wrege J.W. Старр: Забытый гений Цинциннати , Бюллетень исторического общества Цинциннати 34 (лето 1976 г.): 102–120. Проверено 16 февраля 2010 г.,
22. ↑ Derry, T.K .; Уильямс, Тревор (1960). Краткая история технологий . Издательство Оксфордского университета. ISBN 0-486-27472-1 .
23. ↑ «Джон Веллингтон Старр». Проверено 16 февраля 2010 г.,
24. ↑ Многие из вышеперечисленных ламп проиллюстрированы и описаны в книге Эдвина Дж.Хьюстон и А. Э. Кеннели «Электрические лампы накаливания», The W. J. Johnston Company, New York, 1896, страницы 18–42. Доступно в Интернет-архиве.
25. ↑ Edison Electric Light Co. против United States Electric Lighting Co. , Federal Reporter, F1, Vol. 47, 1891, стр. 457.
26. ↑ Патент США 575002 Источники света для ламп накаливания , автор А. де Лодигин. Заявление от 4 января 1893 г.
27. ↑ «Александр де Лодигин — Google keresés». гугл.com .
28. ↑ Hans-Christian Rohde: Die Göbel-Legende — Der Kampf um die Erfindung der Glühlampe. Zu Klampen, Springe 2007, ISBN 978-3-86674-006-8 (немецкий, диссертация)
29. ↑ «Патент № 3738. Год подачи 1874: Электрический свет». Библиотека и архивы Канады. Проверено 17 июня 2013 г.
30. ↑ «Генри Вудворд и Мэтью Эванс Лампа извлечены 16 февраля 2010 года». frognet.net .

Лампы общего назначения и лампы накаливания с модифицированным спектром

Нормы энергоэффективности

Нормативное определение

Лампа общего назначения, электрическое устройство, обеспечивающее функциональное освещение и имеющее световой поток не менее 310 лм, но не более 2600 лм, номинальное напряжение не менее 110 В, но не более 130 В или номинальный диапазон напряжения, лежит, по крайней мере, частично между этими напряжениями и основанием винта.

Не включает ничего из следующего:

• приборная лампа
• CFL
• лампа цветная
• инфракрасная лампа
• лампа G-образной формы, как указано в ANSI C78.20 и ANSI C78.79, и диаметром 12,7 см или более
• лампа Т-образной формы, как указано в ANSI C78.20 и ANSI C78.79, с максимальной номинальной мощностью 40 Вт или длиной более 25,4 см или и тем и другим.
• лампа с левой резьбой
• растительный светильник
• лампа накаливания с рефлектором
• лампа вакуумного типа или газонаполненная лампа с достаточно низкой температурой колбы, позволяющая использовать ее на открытом воздухе в высокоскоростных мигающих цепях, и которая продается как сигнальная лампа для обслуживания.
• лампа серебряная чаша
• модуль светофора, пешеходный модуль или уличный фонарь
• лампа погружная
• лампа с размером винтового цоколя E5, E10, E11, E12, E17, E26 / 50 × 39, E26 / 53 × 39, E29 / 28, E29 / 53 × 39, E39, E39d, EP39 или EX39 как указано в ANSI C81.61
• лампа, имеющая форму B, BA, CA, F, G16-½, G25, G30, S или M-14 или другую аналогичную форму, как указано в ANSI C78.20 и ANSI C78.79, и максимальную номинальную мощность 40 Вт
• лампа, излучающая видимый свет, создаваемый током, проходящим через твердотельное устройство с p-n переходом, или
• лампа модифицированного спектра

Лампа накаливания с модифицированным спектром, лампа с модифицированным спектром, имеющая световой поток не менее 232 лм, но не более 1950 лм, номинальное напряжение не менее 110 В, но не более 130 В или диапазон номинальных напряжений, который находится в пределах по крайней мере частично между этими напряжениями и основанием винта.

Не включает ничего из следующего:

• приборная лампа
• CFL
• инфракрасная лампа
• лампа G-образной формы, как указано в ANSI C78.20 и ANSI C78.79, и диаметром 12,7 см или более
• лампа Т-образной формы, как указано в ANSI C78.20 и ANSI C78.