Šta je lampa sa žarnom niti? Princip rada, dizajn, karakteristike i efikasnost žarulje sa žarnom niti

Analizirajući strukturu žarulje sa žarnom niti (slika 1, A) nalazimo da je glavni dio njegove strukture tijelo filamenta 3 , koji je pod uticajem električna struja zagrijava dok se ne pojavi optičko zračenje. Na tome se zapravo zasniva princip rada lampe. Tijelo žarne niti je pričvršćeno unutar lampe pomoću elektroda 6 , obično držeći svoje krajeve. Preko elektroda se električna struja dovodi i do tijela niti, odnosno one su ujedno i unutrašnje karike terminala. Ako je stabilnost tijela filamenta nedovoljna, koriste se dodatni držači 4 . Držači se lemljenjem montiraju na staklenu šipku 5 , nazvan štap, koji na kraju ima zadebljanje. Stub je povezan sa složenim staklenim dijelom – nogom. Noga, prikazana je na slici 1, b, sastoji se od elektroda 6 , ploče 9 , i shtengel 10 , što je šuplja cijev kroz koju se zrak ispumpava iz sijalice. Opća veza među terminalima 8 , štap, ploče i šipke čine oštricu 7 . Spajanje se vrši topljenjem staklenih dijelova, pri čemu se pravi izduvni otvor 14 povezivanje unutrašnje šupljine evakuacione cevi sa unutrašnjom šupljinom sijalice. Za dovod električne struje do filamenta kroz elektrode 6 koristite srednje 8 i eksterni zaključci 11 , međusobno povezani električnim zavarivanjem.

Slika 1. Struktura električne žarulje sa žarnom niti ( A) i njene noge ( b)

Staklena sijalica se koristi za izolaciju tijela niti, kao i drugih dijelova sijalice od vanjskog okruženja. 1 . Vazduh iz unutrašnje šupljine tikvice se ispumpava, a umesto toga se ubacuje inertni gas ili mešavina gasova 2 , nakon čega se kraj šipke zagrije i zapečati.

Za napajanje lampe električnom strujom i učvršćivanje u električnu utičnicu, lampa je opremljena postoljem 13 , koji je pričvršćen za vrat tikvice 1 izvedeno pomoću mastike za zatvaranje. Vodovi lampe su zalemljeni na odgovarajuća mesta na postolju. 12 .

Raspodjela svjetla lampe ovisi o tome kako se nalazi tijelo niti i kakvog je oblika. Ali ovo se odnosi samo na lampe sa prozirnim sijalicama. Ako zamislimo da je filament jednako svijetao cilindar i projektiramo svjetlost koja iz nje izlazi na ravan okomitu na najveću površinu svjetleće niti ili spirale, tada će se na njoj pojaviti maksimalni intenzitet svjetlosti. Stoga, za stvaranje neophodna uputstva intenziteti svjetlosti, u različitim izvedbama lampe, dati su filamenti određeni oblik. Primjeri oblika niti prikazani su na slici 2. Ravna nespiralna nit se gotovo nikada ne koristi u modernim žaruljama sa žarnom niti. To je zbog činjenice da se povećanjem promjera tijela žarne niti smanjuje gubitak topline kroz plin koji puni lampu.

Slika 2. Dizajn tijela filamenta:
A- visokonaponska projekcijska lampa; b- niskonaponska projekcijska lampa; V- osiguravanje jednako svijetlog diska

Veliki broj filamentnih tijela podijeljen je u dvije grupe. Prva grupa uključuje tijela niti koja se koriste u lampama opće namjene, čiji je dizajn prvobitno zamišljen kao izvor zračenja s ravnomjernom raspodjelom intenziteta svjetlosti. Svrha projektovanja ovakvih lampi je postizanje maksimalne svetlosne efikasnosti, što se postiže smanjenjem broja držača kroz koje se filament hladi. U drugu grupu spadaju takozvana ravna tijela niti, koja se izrađuju ili u obliku paralelnih spirala (u snažnim visokonaponskim lampama) ili u obliku ravnih spirala (u niskonaponskim lampama male snage). Prvi dizajn je napravljen sa velikim brojem molibdenskih držača, koji su pričvršćeni posebnim keramičkim mostovima. Dugačka nit je postavljena u obliku korpe, čime se postiže visoka ukupna svjetlina. U žaruljama sa žarnom niti namijenjenim optičkim sistemima, tijela niti moraju biti kompaktna. Da biste to učinili, tijelo filamenta je umotano u luk, dvostruku ili trostruku spiralu. Slika 3 prikazuje krivulje intenziteta svjetlosti koje stvaraju tijela niti različitih dizajna.

Slika 3. Krive svjetlosnog intenziteta žarulja sa žarnom niti s različitim tijelima niti:
A- u ravni okomitoj na osu svjetiljke; b- u ravni koja prolazi kroz osu svjetiljke; 1 - prstenasta spirala; 2 - ravna zavojnica; 3 - spirala koja se nalazi na površini cilindra

Potrebne krive intenziteta svjetlosti žarulja sa žarnom niti mogu se dobiti upotrebom posebnih sijalica sa reflektirajućim ili difuznim premazima. Upotreba reflektirajućih premaza na sijalici odgovarajućeg oblika omogućava značajnu raznolikost krivulja intenziteta svjetlosti. Svjetiljke sa reflektirajućim premazom nazivaju se zrcalne lampe (slika 4). Ako je potrebno obezbediti posebno preciznu distribuciju svetlosti u ogledalima, koriste se sijalice napravljene presovanjem. Takve lampe se nazivaju lampe za farove. Neki dizajni žarulja sa žarnom niti imaju metalne reflektore ugrađene u sijalice.

Slika 4. Zrcalne žarulje sa žarnom niti

Materijali koji se koriste u žaruljama sa žarnom niti

Metali

Glavni element žarulja sa žarnom niti je tijelo sa žarnom niti. Za izradu tijela filamenta najpoželjnije je koristiti metale i druge materijale s elektronskom provodljivošću. U tom slučaju, propuštanjem električne struje tijelo će se zagrijati do potrebne temperature. Materijal tijela filamenta mora zadovoljiti niz zahtjeva: imati visoku tačku topljenja, plastičnost koja omogućava izvlačenje žice različitih promjera, uključujući i one vrlo malih, nisku brzinu isparavanja na radnim temperaturama, što osigurava dug vijek trajanja i like. U tabeli 1 prikazane su temperature topljenja vatrostalnih metala. Najvatrostalniji metal je volfram, koji je, uz visoku duktilnost i nisku stopu isparavanja, osigurao njegovu široku upotrebu kao filament žarulja sa žarnom niti.

Tabela 1

Tačka topljenja metala i njihovih spojeva

Metali	T, °S	Karbidi i njihove mješavine	T, °S	Nitridi	T, °S	Borides	T, °S
Tungsten renijum Tantal Osmijum molibden Niobij Iridijum Cirkonijum Platinum	3410 3180 3014 3050 2620 2470 2410 1825 1769	4TaC+ +HiC 4TaC+ +ZrC HfC TaC ZrC NbC TiC TOALET. W2C MoC VnC ScC SiC	3927 3887 3877 3527 3427 3127 2867 2857 2687 2557 2377 2267	TaC+ + TaN HfN TiC+ + TiN TaN ZrN TiN BN	3373 3087 2977 2927 2727	HfB ZrB W.B.	3067 2987 2927

Brzina isparavanja volframa na temperaturama od 2870 i 3270°C je 8,41×10 -10 i 9,95×10 -8 kg/(cm²×s).

Među ostalim materijalima, renijum se može smatrati obećavajućim, čija je tačka topljenja nešto niža od volframa. Renijum se dobro podnosi mašinska obrada kada se zagrije, otporan je na oksidaciju i ima nižu stopu isparavanja od volframa. Postoje strane publikacije o proizvodnji svjetiljki s volframovim vlaknom s aditivima renijuma, kao i premazivanju filamenta slojem renijuma. Od nemetalnih jedinjenja interesantan je tantal karbid, čija je stopa isparavanja 20 - 30% niža od volframa. Prepreka upotrebi karbida, posebno tantal karbida, je njihova krhkost.

Tabela 2 prikazuje glavne fizička svojstva idealno telo niti napravljeno od volframa.

tabela 2

Osnovna fizička svojstva volframova nit

Temperatura, K	Brzina isparavanja, kg/(m²×s)	Specifično električni otpor, 10 -6 Ohm×cm	Svjetlina cd/m²	Svjetlosna efikasnost, lm/W	Temperatura boje, K
1000 1400 1800 2200 2600 3000 3400	5,32 × 10 -35 2,51 × 10 -23 8,81 × 10 -17 1,24 × 10 -12 8,41 × 10 -10 9,95×10 -8 3,47×10 -6	24,93 37,19 50,05 63,48 77,49 92,04 107,02	0,0012 1,04 51,2 640 3640 13260 36000	0,0007 0,09 1,19 5,52 14,34 27,25 43,20	1005 1418 1823 2238 2660 3092 3522

Važno svojstvo volframa je mogućnost proizvodnje njegovih legura. Dijelovi napravljeni od njih zadržavaju stabilan oblik na visokim temperaturama. Kada se zagreje volframova žica, u toku termičku obradu tijela filamenta i naknadnog zagrijavanja dolazi do promjene u njegovoj unutrašnjoj strukturi, što se naziva termička rekristalizacija. Ovisno o prirodi rekristalizacije, tijelo filamenta može imati veću ili manju dimenzijsku stabilnost. Na prirodu rekristalizacije utiču nečistoće i aditivi koji se dodaju volframu tokom procesa proizvodnje.

Dodatak torijum oksida ThO 2 volframu usporava proces njegove rekristalizacije i daje finu kristalnu strukturu. Takav volfram je jak na mehaničke udare, ali se uvelike savija i stoga nije pogodan za izradu tijela niti u obliku spirala. Volfram sa visokim sadržajem torijum oksida koristi se za izradu katoda za sijalice sa gasnim pražnjenjem zbog svoje visoke emisivnosti.

Za proizvodnju spirala koristi se volfram sa dodatkom silicijum oksida SiO 2 zajedno sa alkalnim metalima - kalijem i natrijumom, kao i volfram koji pored navedenih sadrži i aditiv aluminijum oksida Al 2 O 3. Ovo poslednje daje najbolji rezultati u proizvodnji bispirala.

Elektrode većine sijalica sa žarnom niti su napravljene od čistog nikla. Izbor je zbog dobrog vakumska svojstva ovaj metal, koji oslobađa plinove sorbirane u njemu, ima visoka provodljiva svojstva i zavarljivost s volframom i drugim materijalima. Savitljivost nikla omogućava da se zavarivanje sa volframom zameni kompresijom, što obezbeđuje dobru električnu i toplotnu provodljivost. U vakuumskim lampama sa žarnom niti koristi se bakar umjesto nikla.

Držači su obično izrađeni od molibdenske žice, koja zadržava elastičnost na visokim temperaturama. To omogućava da se tijelo filamenta održi u izduženom stanju čak i nakon što se proširi kao rezultat zagrijavanja. Molibden ima tačku topljenja od 2890 K i temperaturni koeficijent linearna ekspanzija (LTLE), u rasponu od 300 do 800 K jednako 55 × 10 -7 K -1. Molibden se takođe koristi za izradu umetaka u vatrostalno staklo.

Priključci žarulja sa žarnom niti su napravljeni od bakrene žice, koji je krajnjim zavarenim za ulaze. Lampe sa žarnom niti male snage nemaju zasebne terminale, njihovu ulogu igraju izduženi terminali od platinita. Za lemljenje provodnika na bazu koristi se kalaj-olovni lem marke POS-40.

Staklo

Cijevi, ploče, šipke, tikvice i drugi stakleni dijelovi koji se koriste u istoj žarulji sa žarnom niti izrađeni su od silikatno staklo sa istim temperaturnim koeficijentom linearnog širenja, koji je neophodan da bi se osigurala nepropusnost mjesta zavarivanja ovih dijelova. Vrijednosti temperaturnog koeficijenta linearnog širenja stakla svjetiljke moraju osigurati stvaranje konzistentnih spojeva s metalima koji se koriste za proizvodnju čaura. Najrasprostranjenije staklo je marka SL96-1 sa vrijednošću temperaturnog koeficijenta 96 × 10 -7 K -1. Ovo staklo može raditi na temperaturama od 200 do 473 K.

Jedan od važni parametri staklo je temperaturni raspon unutar kojeg zadržava zavarljivost. Da bi se osigurala zavarljivost, neki dijelovi su napravljeni od SL93-1 stakla, koje se razlikuje od stakla SL96-1 hemijski sastav i širi temperaturni raspon u kojem zadržava zavarljivost. SL93-1 staklo karakteriše visok sadržaj olovnog oksida. Ako je potrebno smanjiti veličinu tikvica, koristi se više vatrostalnih stakla (na primjer, razred SL40-1), čiji je temperaturni koeficijent 40 × 10 -7 K -1. Ova stakla mogu raditi na temperaturama od 200 do 523 K. Najviša radna temperatura je kvarcno staklo marke SL5-1, žarulje sa žarnom niti od kojih mogu raditi na 1000 K ili više nekoliko stotina sati (temperaturni koeficijent linearne ekspanzije kvarcnog stakla je 5,4 × 10 -7 K -1). Staklo navedenih marki je transparentno za optičko zračenje u opsegu talasnih dužina od 300 nm do 2,5 - 3 mikrona. Transmisija kvarcnog stakla počinje na 220 nm.

Inputs

Čaure su izrađene od materijala koji, uz dobru električnu provodljivost, mora imati toplinski koeficijent linearnog širenja, osiguravajući stvaranje konzistentnih spojeva sa staklom koje se koristi za proizvodnju žarulja sa žarnom niti. Spojevi materijala nazivaju se konzistentnim, čije se vrijednosti toplinskog koeficijenta linearnog širenja u cijelom temperaturnom rasponu, odnosno od minimalne do temperature žarenja stakla, razlikuju za najviše 10 - 15%. Prilikom lemljenja metala u staklo, bolje je da je termički koeficijent linearnog širenja metala nešto niži od koeficijenta stakla. Zatim, kada se lem ohladi, staklo sabija metal. U nedostatku metala sa traženom vrijednošću toplinskog koeficijenta linearnog širenja potrebno je napraviti neusklađene spojeve. U ovom slučaju, vakuumsko nepropusna veza između metala i stakla u cijelom temperaturnom rasponu, kao i mehanička čvrstoća lema, osigurani su posebnim dizajnom.

Usklađen spoj sa staklom SL96-1 dobija se korišćenjem platinastih provodnika. Visoka cijena ovog metala dovela je do potrebe za razvojem zamjene, nazvane "platinit". Platinit je žica napravljena od legure gvožđa i nikla sa termičkim koeficijentom linearnog širenja nižim od stakla. Nanošenjem sloja bakra na takvu žicu moguće je dobiti visoko vodljivu bimetalnu žicu sa velikim termičkim koeficijentom linearnog širenja, u zavisnosti od debljine sloja nanešenog bakarnog sloja i termičkog koeficijenta linearnog širenja žice. originalna žica. Očigledno, ova metoda usklađivanja temperaturnih koeficijenata linearne ekspanzije omogućava usklađivanje uglavnom dijametralnog širenja, ostavljajući temperaturni koeficijent uzdužnog širenja neusporediv. Da bi se osigurala bolja vakuumska gustoća spojeva stakla SL96-1 s platinitom i da bi se poboljšala vlaženja preko sloja bakra oksidiranog preko površine do bakrovog oksida, žica je premazana slojem boraksa (natrijumove soli). borna kiselina). Dovoljno jaki lemovi su osigurani kada se koristi platinasta žica promjera do 0,8 mm.

Vakuumsko nepropusno lemljenje u staklo SL40-1 postiže se molibdenskom žicom. Ovaj par daje konzistentniju vezu od stakla SL96-1 sa platinitom. Ograničena upotreba ovog lema je zbog visoke cijene sirovina.

Za dobijanje vakumsko nepropusnih vodova u kvarcnom staklu potrebni su metali sa vrlo niskim termičkim koeficijentom linearnog širenja, koji ne postoje. Stoga postižem traženi rezultat zahvaljujući dizajnu ulaza. Korišćeni metal je molibden, koji ima dobru sposobnost vlaženja sa kvarcnim staklom. Za žarulje sa žarnom niti u kvarcnim bocama koriste se jednostavne čahure od folije.

Gasovi

Punjenje žarulja sa žarnom niti plinom omogućava vam da povećate radnu temperaturu tijela niti bez smanjenja vijeka trajanja zbog smanjenja brzine raspršivanja volframa u plinovitom okruženju u usporedbi s raspršivanjem u vakuumu. Količina prskanja opada sa povećanjem molekularna težina i pritisak gasa za punjenje. Pritisak plina za punjenje je približno 8 × 104 Pa. Koji plin da koristim za ovo?

Upotreba plinskog medija dovodi do gubitaka topline zbog toplinske provodljivosti kroz plin i konvekcije. Da bi se smanjili gubici, korisno je napuniti lampe teškim inertnim plinovima ili njihovim mješavinama. Ovi plinovi uključuju dušik, argon, kripton i ksenon dobiven iz zraka. U tabeli 3 prikazani su glavni parametri inertnih gasova. Azot u čista forma ne koristi se zbog velikih gubitaka povezanih s njegovom relativno visokom toplinskom provodljivošću.

Tabela 3

Osnovni parametri inertnih gasova

Od svih elektroinstalacijskih i instalacionih proizvoda, rasvjetna oprema ima najbogatiji asortiman. To se događa zato što rasvjetni elementi nose ne samo čisto specifikacije, ali i dizajnerskih elemenata. Mogućnosti modernih lampi i rasvjetnih tijela, njihova dizajnerska raznolikost su tolike da se lako zbuniti. Na primjer, postoji čitava klasa svjetiljki dizajniranih isključivo za stropove od gipsanih ploča.

Brojne vrste lampi imaju različitu prirodu svjetlosti i rade u različitim uvjetima. Da biste shvatili koja vrsta svjetiljke treba biti na određenom mjestu i koji su uvjeti za njeno povezivanje, potrebno je ukratko proučiti glavne vrste rasvjetne opreme.

Sve svjetiljke imaju jedan zajednički dio: postolje, s kojim su povezane sa žicama za rasvjetu. Ovo se odnosi na one lampe koje imaju postolje sa navojem za ugradnju u utičnicu. Dimenzije baze i kertridža imaju strogu klasifikaciju. Morate to znati u uslove za život Koriste se lampe sa 3 vrste postolja: male, srednje i velike. Tehničkim jezikom to znači E14, E27 i E40. Baza, ili uložak, E14 se često naziva "minion" (na njemačkom od francuskog - "mali").

Najčešća veličina je E27. E40 se koristi za uličnu rasvjetu. Lampe ove oznake imaju snagu od 300, 500 i 1000 W. Brojevi u nazivu označavaju prečnik baze u milimetrima. Osim baza, koje se navojem uvijaju u uložak, postoje i druge vrste. Oni su pin tipa i nazivaju se G-utičnice. Korišćen u kompaktne fluorescentne i halogene sijalice za uštedu prostora. Koristeći 2 ili 4 igle, lampa se pričvršćuje na grlo lampe. Postoji mnogo vrsta G-utičnica. Glavni su: G5, G9, 2G10, 2G11, G23 i R7s-7. Svjetiljke i lampe uvijek sadrže informacije o bazi. Prilikom odabira lampe potrebno je uporediti ove podatke.

Snaga lampe- jedna od najvažnijih karakteristika. Na cilindru ili bazi proizvođač uvijek naznačuje snagu od koje ovisi. luminoznost lampe. Nije u pitanju nivo svetlosti koji emituje. U lampama različite prirode svjetlosti, snaga ima potpuno različita značenja.

Na primjer, Powersave lamp pri navedenoj snazi od 5 W neće lošije zasjati lampe sa žarnom niti na 60 W. Isto važi i za fluorescentne lampe. Svjetlost lampe se izračunava u lumenima. U pravilu to nije naznačeno, pa se pri odabiru lampe morate osloniti na savjete prodavača.

Izlaz svjetlosti znači da na 1 W snage lampa proizvodi toliko lumena svjetlosti. Očigledno je da je kompaktna fluorescentna lampa koja štedi energiju 4-9 puta ekonomičnija od žarulja sa žarnom niti. Lako možete izračunati da standardna lampa od 60 W proizvodi približno 600 lm, dok kompaktna lampa ima istu vrijednost od 10-11 W. To će biti jednako ekonomično u smislu potrošnje energije.

Žarulje sa žarnom niti

(LON) je prvi izvor električne svjetlosti koji se pojavio u kućnoj upotrebi. Izmišljen je još sredinom 19. veka, i iako je od tada doživeo mnoge rekonstrukcije, suština je ostala nepromenjena. Svaka žarulja sa žarnom niti sastoji se od vakuumskog staklenog cilindra, postolja na kojem su smješteni kontakti i osigurač i filamenta koji emituje svjetlost.

filament coil izrađene od legura volframa koje lako podnose radnu temperaturu sagorevanja od +3200 °C. Kako bi se spriječilo da nit trenutno izgori, u modernim lampama neki inertni plin, poput argona, upumpava se u cilindar.

Princip rada lampe je vrlo jednostavan. Kada se struja propušta kroz provodnik malog poprečnog presjeka i niske provodljivosti, dio energije se troši na zagrijavanje spiralnog provodnika, uzrokujući da on počne svijetliti u vidljivoj svjetlosti. Unatoč tako jednostavnom uređaju, postoji ogroman broj vrsta LON-a. Razlikuju se po obliku i veličini.

Dekorativne lampe(svijeće): balon je izduženog oblika, stiliziran kao obična svijeća. Obično se koristi u malim lampama i svijećnjacima.

Oslikane lampe Dodatna oprema: stakleni cilindri imaju različite boje u dekorativne svrhe.

Mirror lampe nazivaju se lampe, čiji je dio staklene posude presvučen reflektirajućim sastavom za usmjeravanje svjetlosti u kompaktnom snopu. Ove lampe se najčešće koriste u plafonskim rasvjetama za usmjeravanje svjetlosti prema dolje bez osvjetljavanja stropa.

Lampe za lokalno osvetljenje rade pod naponom od 12, 24 i 36 V. Troše malo energije, ali je osvjetljenje odgovarajuće. Koriste se u ručnim baterijskim lampama, rasvjeti za hitne slučajeve, itd. LON-ovi su još uvijek na čelu izvora svjetlosti, uprkos nekim nedostacima. Njihov nedostatak je vrlo niska efikasnost - ne više od 2-3% potrošene energije. Sve ostalo ide u toplotu.

Drugi nedostatak je što LON nije bezbedan sa stanovišta zaštite od požara. Na primjer, obične novine, ako se stave na sijalicu od 100 W, buknu za oko 20 minuta. Nepotrebno je reći da se na nekim mjestima LON ne može koristiti, na primjer, u malim abažurima od plastike ili drveta. Osim toga, takve lampe su kratkog vijeka. Vijek trajanja LON-a je približno 500-1000 sati, a prednosti uključuju nisku cijenu i jednostavnost ugradnje. LON-ovi ne zahtijevaju nikakve dodatne uređaje za rad, poput luminiscentnih.

Halogene lampe

Halogene lampe Ne razlikuju se mnogo od žarulja sa žarnom niti, princip rada je isti. Jedina razlika između njih je sastav plina u cilindru. U ovim lampama, jod ili brom se mešaju sa inertnim gasom. Kao rezultat, postaje moguće povećati temperaturu niti i smanjiti isparavanje volframa.

Zato halogene lampe mogu se učiniti kompaktnijima, a njihov vijek trajanja se povećava za 2-3 puta. Međutim, temperatura zagrijavanja stakla se prilično povećava, pa se od njih prave halogene sijalice kvarcni materijal. Ne podnose kontaminaciju na boci. Ne dodirujte cilindar nezaštićenom rukom - lampa će vrlo brzo pregorjeti.

Linearno halogene lampe koristi se u prijenosnim ili stacionarnim reflektorima. Često imaju senzore pokreta. Takve lampe se koriste u konstrukcijama od gipsanih ploča.

Kompaktni rasvjetni uređaji imaju zrcalnu završnu obradu.

Na nedostatke halogene lampe može se pripisati osjetljivost na promjene napona. Ako "svira", bolje je kupiti poseban transformator koji izjednačava jačinu struje.

Fluorescentne lampe

Princip rada fluorescentne lampe ozbiljno drugačiji od LON-a. Umjesto volframove niti, živina para gori u staklenoj sijalici takve lampe pod utjecajem električne struje. Svjetlost iz plinskog pražnjenja je praktički nevidljiva jer se emituje u ultraljubičastom. Potonji čini da fosfor koji prekriva zidove cijevi svijetli. Ovo je svjetlo koje vidimo. Spolja i načinom povezivanja fluorescentne lampe takođe se veoma razlikuju od LON-a. Umjesto uloška s navojem, na obje strane cijevi nalaze se dvije igle, koje su pričvršćene na sljedeći način: moraju se umetnuti u poseban uložak i okrenuti u njemu.

Fluorescentne sijalice imaju nisku radnu temperaturu. Možete bezbedno nasloniti dlan na njihovu površinu, tako da se mogu instalirati bilo gde. Velika sjajna površina stvara ravnomjerno, difuzno svjetlo. Zato se i zovu lampe dnevno svjetlo . Osim toga, mijenjanjem sastava fosfora, možete promijeniti boju emisije svjetlosti, čineći je prihvatljivijom za ljudsko oko. Vek trajanja fluorescentnih sijalica je skoro 10 puta duži od sijalica sa žarnom niti.

Nedostaci fluorescentnih lampi je nemogućnost direktnog priključenja na električnu mrežu. Ne možete samo baciti 2 žice preko krajeva lampe i priključiti utikač u utičnicu. Da biste ga uključili, koriste se posebni balasti. To je zbog fizičke prirode sjaja lampi. Uz elektronske prigušnice koriste se i starteri, koji kao da zapale lampu u trenutku kada je uključena. Većina rasvjetnih tijela za fluorescentne svjetiljke opremljena je ugrađenim rasvjetnim mehanizmima kao što su elektronske prigušnice (prigušnice) ili prigušnice.

Označavanje fluorescentnih sijalica nije sličan jednostavnim LON oznakama, koje imaju samo indikator snage u vatima.

Za dotične lampe je sljedeće:

LB - bijelo svjetlo;
LD - dnevna svjetlost;
LE - prirodno svjetlo;
LHB - hladno svjetlo;
LTB - toplo svetlo.

Brojevi iza slovne oznake označavaju: prvi broj je stepen prikaza boje, drugi i treći su temperatura sjaja. Što je veći stepen prikaza boja, to je osvetljenje prirodnije za ljudsko oko. Razmotrimo primjer koji se odnosi na temperaturu sjaja: lampa sa oznakom LB840 znači da je ta temperatura 4000 K, boja je bijela, dnevna svjetlost.

Sljedeće vrijednosti dešifriraju oznake lampe:

2700 K - super topla bela,
3000 K - toplo bijela,
4000 K - prirodno bijelo ili bijelo,
više od 5000 K - hladno bijelo (dnevno).

IN U poslednje vreme Pojava na tržištu kompaktnih fluorescentnih štedljivih sijalica napravila je pravu revoluciju u tehnologiji rasvjete. Uklonjeni su glavni nedostaci fluorescentnih svjetiljki - njihova glomazna veličina i nemogućnost korištenja konvencionalnih patrona s navojem. Balasti su montirani u postolje lampe, a duga cijev je uvijena u kompaktnu spiralu.

Sada je raznolikost tipova lampi koje štede energiju vrlo velika. Razlikuju se ne samo po svojoj snazi, već i po obliku cijevi za pražnjenje. Prednosti takve lampe su očigledne: nema potrebe za ugradnjom elektronske prigušnice da biste počeli koristiti posebne lampe.

Ekonomična fluorescentna lampa zamijenio konvencionalnu žarulju sa žarnom niti. Međutim, kao i sve fluorescentne lampe, ona ima svoje nedostatke.

Fluorescentne sijalice imaju nekoliko nedostataka:

Takve lampe ne rade dobro kada niske temperature oh, a na –10 °C i niže svjetlo počinje da slabi;
dugo vrijeme pokretanja - od nekoliko sekundi do nekoliko minuta;
iz elektronske prigušnice se čuje niskofrekventno zujanje;
nemojte raditi zajedno sa dimerima;
relativno skupo;
ne vole često uključivanje i isključivanje;
lampa sadrži štetna jedinjenja žive, pa je potrebno posebno odlaganje;
Ako koristite indikatore pozadinskog osvjetljenja u prekidaču, ova rasvjetna oprema počinje da treperi.

Koliko god se proizvođači trudili, svjetlost fluorescentnih lampi još nije baš slična prirodnom svjetlu i šteti očima. Pored štedljivih sijalica sa prigušnicama, postoje mnoge varijante bez ugrađenog elektronskog prigušnice. Imaju potpuno različite vrste baza.

Princip sjaja živina lučna lampa visokog pritiska (DRL) - lučno pražnjenje u pari žive. Takve lampe imaju visoku svjetlosnu snagu - 50-60 lm po 1 W. Lansiraju se pomoću balasta. Nedostatak je spektar sjaja - njihova svjetlost je hladna i oštra. DRL lampe se najčešće koriste za ulično osvetljenje u lampama tipa kobra.

LED sijalice

LED sijalice- ovaj proizvod visoke tehnologije prvi put je dizajniran 1962. Od tada su LED lampe postepeno uvedene na tržište rasvjete. Po principu rada, LED je najčešći poluvodič u kojem se nalazi dio energije p-n spoj oslobađaju se u obliku fotona, odnosno vidljive svjetlosti. Takve lampe Imaju jednostavno neverovatne karakteristike.

Oni su deset puta bolji od LON-a u svim indikacijama:

izdržljivost,
izlaz svjetlosti,
efikasnost,
snaga itd.

Imaju samo jedno "ali" - cijenu. To je otprilike 100 puta više od cijene konvencionalne žarulje sa žarnom niti. Međutim, rad na ovim neobičnim izvorima svjetlosti se nastavlja, a možemo očekivati da ćemo se uskoro radovati pronalasku jeftinijeg modela od svojih prethodnika.

Bilješka! Zbog neobičnog fizičke karakteristike LED diode se mogu koristiti za pravljenje pravih kompozicija, na primjer u obliku zvjezdanog neba na stropu sobe. Bezbedan je i ne zahteva mnogo energije.

Uprkos aktivnom napretku štedljivih sijalica, žarulje sa žarnom niti danas ostaju najčešći izvor svjetlosti. Osnovni dizajn električne žarulje sa žarnom niti nije se mijenjao više od 100 godina i sastoji se od postolja, kontaktnih provodnika i staklene sijalice koja štiti tanku spiralu niti od utjecaja okoline. Princip rada žarulja sa žarnom niti zasniva se na optičkom zračenju primljenom od zagrijanog do visoke temperature provodnika koji se nalazi u inertnom okruženju.

Priča

Prvi električni izvor svjetla - električni luk osvijetlio je 1802. ruski naučnik V.V. Petrov. Kao izvor struje koristio je ogroman baterija od 2100 bakarno-cink elemenata, nazvanih po jednom od tvoraca električne energije, Volti, "voltaik". Petrov je koristio par karbonskih šipki povezanih na različite polove galvanske baterije. Kada su se krajevi šipki približili, došlo je do kvara zračnog raspora električno pražnjenje, krajevi šipki su se usijali, a između njih se pojavio vatreni luk. Bilo je teško koristiti takvu lampu - karbonske šipke su gorjele brzo i neravnomjerno, a luk je proizvodio previše vruće i jako svjetlo.

Aleksandar Nikolajevič Lodigin je 1872. godine podneo prijavu i potom dobio patent (br. 1619, od 11. jula 1874.) za uređaj - lampu sa žarnom niti i metod za jeftino električno osvetljenje. Ovaj izum je patentirao prvo u Rusiji, a potom iu Austriji, Velikoj Britaniji, Francuskoj i Belgiji. U Lodyginovoj lampi, telo sa žarnom niti bilo je tanka šipka retortnog uglja postavljena ispod staklenog poklopca. Godine 1875. Lodyginove sijalice osvijetlile su Florentovu radnju u ulici Bolshaya Morskaya u Sankt Peterburgu, koja je imala čast da postane prva trgovina na svijetu s električnim osvjetljenjem. Prva instalacija spoljašnjeg električnog osvetljenja u Rusiji pomoću lučnih lampi puštena je u rad 10. maja 1880. godine na Litejnom mostu u Sankt Peterburgu. Lodyginove lampe su trajale oko dva mjeseca dok žar nije izgorio (u Lodyginovoj novoj lampi bilo je četiri takva žara - kada je jedan žar izgorio, njegovo mjesto je zauzeo drugi).

Ruski naučnik Pavel Nikolajevič Jabločkov postavio je ugljene šipke paralelno, odvajajući ih slojem gline, koja je postepeno isparavala. Jabločkovove "svijeće" gorjele su predivnom ružičastom i ljubičasta. Godine 1877. osvijetlili su jednu od glavnih ulica u Parizu. A električna rasvjeta se počela zvati "la lumiere russe" - "rusko svjetlo".

Ipak, Thomasa Edisona nazivaju izumiteljem moderne sijalice. 1. januara 1880. u Menlo Parku (SAD) održana je demonstracija električnog osvjetljenja kuća i ulica, koju je predložio Thomas Edison, kojoj je prisustvovalo tri hiljade ljudi. Edison je uveo najvažnija poboljšanja u dizajn Lodyginove žarulje sa žarnom niti: postigao je značajno uklanjanje zraka iz lampe, zahvaljujući čemu je zagrijana nit žarila bez izgaranja.

Edison je dizajnirao dobro poznatu navojnu bazu modernih lampi, koja je nazvana u njegovu čast. Danas je od punog imena sačuvano samo prvo slovo “E” u njegovoj oznaci. Osim toga, Edison je predložio i sistem za proizvodnju i distribuciju električne energije za rasvjetu.

Poboljšanje lampe sa žarnom niti nastavlja se do danas. Umjesto uglja, filamenti su se počeli proizvoditi od metala otpornih na toplinu - prvo od osmijuma i tantala, a zatim od volframa. Da bi se smanjilo isparavanje i povećala čvrstoća, od 1910-ih, metalne niti su se uvijale u pojedinačne spirale koje se ponavljaju. Kako bi spriječili da se metalne pare talože na staklu tikvice, počeli su je puniti dušikom ili inertnim plinovima.

Sve ovo je omogućilo povećanje svetlosne efikasnosti sijalica sa žarnom niti sa prvobitnih 4-6 na 10-15 lm/W, a životni vek sa 50-100 na sada uobičajenu vrednost od 1000 sati. termički princip proizvodnja svjetlosti našla je primjenu u halogenim žaruljama sa žarnom niti.

nivo energije

Tehničke informacije

Svjetlosna efikasnost sijalica sa žarnom niti je relativno niska. Najniži je među modernim električne lampe i nalazi se u rasponu od 4 do 15 lm/W. Visoka svjetlina filamenta, u kombinaciji s njegovom minijaturnom veličinom, omogućava korištenje žarulja sa žarnom niti u optičkim sistemima i reflektorima. Žarulje sa žarnom niti imaju širok raspon nazivnih napona i snaga. Ova vrsta lampe može raditi u širokom rasponu temperatura okoline, što je ograničeno samo otpornošću na toplinu materijala korištenih u njegovoj proizvodnji (-100...+300°C). Svjetlosni tok žarulja sa žarnom niti regulira se promjenom radnog napona, što se može postići dimmerom bilo kojeg dizajna.

Nedostatak je visoka radna temperatura i količina toplote koja se stvara tokom rada. Žarulje sa žarnom niti su osjetljive na prodor vode, jer će naglo hlađenje dijela staklene sijalice uzrokovati njeno uništenje, a zbog visoke radne temperature potencijalno su opasne od požara.

Danas u svijetu postoji stalni trend smanjenja udjela žarulja sa žarnom niti u ukupnoj zapremini rasvjetnih tijela. U profesionalnom sektoru tržišta rasvjete u razvijenim zemljama ovaj udio danas ne prelazi 10%, zamjenjujući ga ekonomičnijim halogenim i LED rasvjetnim uređajima.

Lampa sa žarnom niti koristi efekat zagrijavanja tijela sa žarnom niti kada kroz njega teče električna struja ( toplotni efekat struje). Temperatura filamenta se povećava nakon što se električni krug zatvori. Sva tijela čija temperatura prelazi temperaturu apsolutne nule emituju elektromagnetno toplotno zračenje u skladu sa Planckovim zakonom. Spektralna gustina snage zračenja (Plankova funkcija) ima maksimum, čija talasna dužina na skali talasnih dužina zavisi od temperature. Položaj maksimuma u spektru zračenja pomiče se sa povećanjem temperature prema kraćim talasnim dužinama (Wienov zakon pomaka). Da bi se dobilo vidljivo zračenje, potrebno je da temperatura tijela koje emituje prelazi 570 °C (temperatura na kojoj počinje crveni sjaj, vidljiv ljudskom oku u mraku). Za ljudski vid, optimalni, fiziološki najpogodniji, spektralni sastav vidljive svjetlosti odgovara zračenju apsolutnog crnog tijela s temperaturom površine solarne fotosfere od 5770. Međutim, nisu poznate čvrste supstance koje mogu izdržati temperaturu solarne fotosfere bez uništenja, tako da se radne temperature žarulja sa žarnom niti nalaze u rasponu od 2000-2800 °C. Tijela sa žarnom niti modernih žarulja sa žarnom niti koriste vatrostalni i relativno jeftin volfram (tačka topljenja 3410 °C), renijum (tačka topljenja približno ista, ali veća čvrstoća na graničnim temperaturama) i vrlo rijetko osmijum (tačka topljenja 3045 °C). Zbog toga je spektar žarulja sa žarnom niti pomjeren u crveni dio spektra. Samo mali dio elektromagnetnog zračenja leži u području vidljive svjetlosti, glavni udio je infracrveno zračenje. Kako niža temperatura tijelo sa žarnom niti, što se manji udio energije dovedene u zagrijanu žicu pretvara u korisno vidljivo zračenje, a zračenje je „crvenije“.

Za procjenu fiziološkog kvaliteta svjetiljki koristi se koncept temperature boje. Na temperaturama tipičnim za žarulje sa žarnom niti od 2200-2900 K emituje se žućkasta svjetlost, različita od dnevne svjetlosti. Uveče, "toplo" (< 3500 K) свет более комфортен для человека и меньше подавляет естественную выработку мелатонина , важного для регуляции суточных циклов организма (нарушение его синтеза негативно сказывается на здоровье).

IN atmosferski vazduh na visokim temperaturama, volfram brzo oksidira u volfram trioksid (formirajući karakterističan bijeli premaz na unutrašnjoj površini lampe kada izgubi svoj pečat). Iz tog razloga, tijelo volframove niti se stavlja u zatvorenu tikvicu iz koje se tokom procesa proizvodnje lampe ispumpava zrak i puni se inertnim plinom - obično argonom. U ranim danima industrije lampi, lampe su se izrađivale sa evakuisanim sijalicama; Trenutno se samo lampe male snage (za svjetiljke opće namjene - do 25 W) proizvode u vakuumskoj tikvici. Sijalice snažnijih sijalica napunjene su inertnim gasom (azot, argon ili kripton). Visok krvni pritisak u sijalici sijalica punjenih gasom, smanjuje brzinu isparavanja volframove niti. Ovo ne samo da produžava životni vek lampe, već i omogućava povećanje telesne temperature niti. Tako se povećava efikasnost svjetlosti, a spektar emisije se približava bijelom. Unutrašnja površina sijalice lampe punjene gasom sporije tamni kada se materijal sa žarnom niti raspršuje tokom rada, poput evakuisane lampe.

Svi čisti metali i njihove brojne legure (posebno volfram) imaju pozitivan temperaturni koeficijent otpornosti, što znači da njihova električna otpornost raste s porastom temperature. Ova karakteristika automatski stabilizuje potrošnju električne energije lampe na ograničenom nivou kada je priključena na izvor niske izlazne impedanse, omogućavajući sijalicama da budu povezane direktno na električne distributivne mreže bez upotrebe reaktivnih ili aktivnih bipolarnih balasta koji ograničavaju struju, što razlikuje ekonomično od fluorescentnih sijalica na gasno pražnjenje. Za nit rasvjetne lampe, tipičan otpor u hladnom stanju je 10 puta manji nego kada se zagrije na radnu temperaturu.

Za izradu tipične sijalice potrebno je najmanje 7 metala.

Dizajn

Dizajn lampi je vrlo raznolik i ovisi o namjeni. Međutim, uobičajeni elementi su tijelo žarne niti, sijalica i strujni vodovi. U zavisnosti od karakteristika određene vrste lampe, mogu se koristiti držači sa žarnom niti razni dizajni. Kuke-držači tijela žarulja sa žarnom niti (uključujući žarulje sa žarnom niti opće namjene) izrađeni su od molibdena. Lampe se mogu proizvoditi bez postolja ili sa postoljem razne vrste, imaju dodatnu vanjsku tikvicu i druge dodatne strukturne elemente.

U dizajnu svjetiljki opće namjene predviđen je osigurač - karika od legure feronikla, zavarena u razmak jednog od strujnih vodova i smještena izvan sijalice - obično u nozi. Svrha osigurača je da spriječi uništenje sijalice kada se nit pukne tokom rada. Činjenica je da se u ovom slučaju u zoni rupture pojavljuje električni luk koji topi ostatke niti; kapljice rastopljenog metala mogu uništiti staklo tikvice i izazvati požar. Osigurač je konstruisan tako da kada se luk zapali, on se uništi pod uticajem struje luka koja znatno premašuje nazivnu struju lampe. Feronikl karika se nalazi u šupljini u kojoj je pritisak jednak atmosferskom, pa se luk lako gasi. Trenutno odustaju od upotrebe osigurača zbog njihove niske efikasnosti.

Flask

Sijalica štiti tijelo niti od izlaganja atmosferskih gasova. Dimenzije sijalice određene su brzinom taloženja materijala tijela niti.

Gasno okruženje

Sijalice prvih lampi su evakuisane. Većina modernih lampi je punjena hemijski inertnim gasovima (osim sijalica male snage, koje se još uvek prave u vakuumu). Toplotni gubici koji nastaju zbog toplinske provodljivosti smanjuju se odabirom plina velike molarne mase. Smjese dušika N2 sa argonom Ar najčešće su zbog niske cijene; koristi se i čisti osušeni argon, rjeđe kripton Kr ili ksenon Xe (molarne mase: N2 - 28,0134 / mol; Ar: 39,948 g / mol; Kr - 83,798 g/mol, Xe - 131,293 g/mol).

Budući da je filament na sobnoj temperaturi kada je uključen, njegov otpor je red veličine manji od radnog otpora. Stoga, kada se uključi, kroz tijelo žarne niti teče vrlo velika struja (deset do četrnaest puta veća od radne struje). Kako se filament zagrijava, njegov otpor raste, a struja opada. Za razliku od modernih svjetiljki, rane žarulje sa žarnom niti s ugljičnim nitima radile su na suprotnom principu kada su uključene - kada se zagriju, njihov otpor se smanjivao, a sjaj se polako povećavao. Povećana karakteristika otpora niti (kako se struja povećava, otpor raste) omogućava upotrebu žarulje sa žarnom niti kao primitivnog stabilizatora struje. U tom slučaju, lampa se spaja serijski na stabilizirano kolo, a prosječna vrijednost struje se bira tako da lampa radi punim intenzitetom.

U trepćućim lampama, bimetalni prekidač je ugrađen u seriju sa žarnom niti. Zbog toga takve svjetiljke samostalno rade u treperećem načinu rada.

Baza

U SAD-u i Kanadi koriste se različite utičnice (djelomično je to zbog različitog napona u mrežama - 110 V, pa različite veličine utičnica sprječavaju slučajno uvrtanje evropskih lampi dizajniranih za drugačiji napon): E12 (kandelabra), E17 (srednji), E26 (standardni ili srednji), E39 (mogul). Takođe, slično kao u Evropi, postoje baze bez konca.

Sorte

Žarulje sa žarnom niti dijele se na (poređane po povećanju efikasnosti):

Vakum (najjednostavniji)
argon (azot-argon)
Krypton
Xenon-halogen sa reflektorom IR zračenja (s obzirom da je većina zračenja lampe u IR opsegu, refleksija IR zračenja u lampu značajno povećava efikasnost, proizvedena za lovačke baterijske lampe)
Filament sa premazom koji pretvara infracrveno zračenje u vidljivi opseg. U toku je razvoj lampe sa visokotemperaturnim fosforom, koji pri zagrevanju emituje vidljivi spektar.

Nomenklatura

By funkcionalna namjena i dizajnerske karakteristike, žarulje sa žarnom niti dijele se na:

lampe opšte namene(do sredine 1970-ih koristio se termin “normalne lampe”). Najrasprostranjenija grupa žarulja sa žarnom niti namijenjenih općim, lokalnim i dekorativno osvetljenje. Od 2008. godine, zbog usvajanja od strane više država zakonskih mjera usmjerenih na smanjenje proizvodnje i ograničavanje upotrebe sijalica sa žarnom niti u svrhu uštede energije, njihova proizvodnja je počela da opada;
ukrasne lampe, proizveden u oblikovanim tikvicama. Najčešće su tikvice u obliku svijeće prečnika oko 35 mm i sferne tikvice prečnika oko 45 mm;
lampe za lokalno osvetljenje, strukturno slične svjetiljkama opće namjene, ali dizajnirane za nizak (siguran) radni napon - 12, 24 ili 36 (42) V. Područje primjene - ručne (prijenosne) lampe, kao i lampe za lokalno osvjetljenje u proizvodnih prostorija(na mašinama, radnim stolovima i sl., gdje je moguće slučajno lomljenje lampe);
lampe za osvetljenje, proizveden u obojenim tikvicama. Namjena - rasvjetne instalacije raznih vrsta. U pravilu, lampe ovog tipa imaju malu snagu (10-25 W). Boce se obično boje nanošenjem sloja anorganskog pigmenta na njihovu unutrašnju površinu. Manje se koriste lampe sa sijalicama koje su izvana obojene lakovima u boji (caponlac u boji), njihov nedostatak je brzo blijeđenje pigmenta i osipanje filma laka uslijed mehaničkog naprezanja;
ogledala sa žarnom niti imaju posebno oblikovanu tikvicu, čiji je dio prekriven reflektirajućim slojem (tanki film od termički raspršenog aluminija). Svrha zrcaljenja je prostorna preraspodjela svjetlosnog toka svjetiljke u svrhu njenog najefikasnijeg korištenja unutar datog solidnog ugla. Glavna svrha zrcalnih LN-ova je lokalizirano lokalno osvjetljenje;
lampice upozorenja koristi se u raznim rasvjetnim uređajima (sredstva vizualnog prikaza informacija). Ovo su lampe male snage dizajnirane za dugoročno usluge. Danas ih zamjenjuju LED diode;
transportne lampe- izuzetno široka grupa lampi dizajniranih za rad na različitim vozilima (automobili, motocikli i traktori, avioni i helikopteri, lokomotive i vagoni željeznice i podzemne željeznice, rijeka i morska plovila). Karakteristike: visoka mehanička čvrstoća, otpornost na vibracije, upotreba posebnih utičnica koje vam omogućavaju brzu zamjenu svjetiljki u skučenim uvjetima i istovremeno sprječavaju spontano ispadanje lampi iz grla. Dizajniran za napajanje iz broda električna mreža vozila (6-220 V);
reflektorske lampe obično imaju više snage(do 10 kW, ranije su se proizvodile lampe do 50 kW) i visoka svjetlosna efikasnost. Koristi se u rasvjetnim uređajima za razne namjene(rasvjeta i svjetlosna signalizacija). Spiralna niti takve svjetiljke obično je kompaktnije položena u žarulju zbog posebnog dizajna i suspenzije za bolje fokusiranje;
lampe za optičke instrumente, koji uključuju one masovno proizvedene do kraja 20. stoljeća. lampe za opremu za filmsku projekciju imaju kompaktno položene spirale, mnoge su smještene u posebno oblikovane tikvice. Koristi se u raznim uređajima (mjerni instrumenti, medicinska oprema, itd.);

Specijalne lampe

prekidač lampe- vrsta signalnih lampi. Služile su kao indikatori na centralama. To su uske, dugačke minijaturne lampe sa glatkim paralelnim kontaktima, što ih čini lakim za zamjenu. Proizvedene su sljedeće opcije: KM 6-50, KM 12-90, KM 24-35, KM 24-90, KM 48-50, KM 60-50, pri čemu prvi broj označava radni napon u voltima, drugi - struja u miliamperima;
Foto lampa, lampa sa žarnom niti- vrsta žarulje sa žarnom niti dizajnirana za rad u strogo standardiziranom visokonaponskom načinu rada. U poređenju sa konvencionalnim, ima povećanu svetlosnu efikasnost (do 30 lm/W), kratak radni vek (4-8 sati) i visoku temperaturu boje (3300-3400K, u poređenju sa 2700K). U SSSR-u su se proizvodile foto lampe snage 300 i 500 W. Po pravilu imaju mraziranu tikvicu. Trenutno (XXI vek) su praktično izašli iz upotrebe, zahvaljujući pojavi trajnijih uređaja uporedive i veće efikasnosti. U mračnim prostorijama, takve lampe su se obično napajale na dva načina:
Projekcione lampe- za dijaprojekcije i filmske projektore. Imaju povećanu svjetlinu (i, shodno tome, povećanu temperaturu niti i smanjeni vijek trajanja); Obično se konac postavlja tako da svijetleća površina formira pravougaonik.
Dvostruke žarulje sa žarnom niti. U automobilu lampa prednjeg svjetla može imati jedan navoj za duga svjetla, drugi za kratka svjetla ili, na primjer, jedan navoj za bočno svjetlo, drugi za svjetlo kočnice. Osim toga, takve svjetiljke mogu sadržavati ekran koji, u režimu kratkih svjetala, odsijeca zrake koji bi mogli zaslijepiti vozače koji dolaze u susret. U avionu, far za sletanje i taksi ima glavnu nit, na kojoj lampa radi bez spoljašnjeg hlađenja, i dodatnu, koja se uključuje zajedno sa glavnim, što vam omogućava da dobijete snažnije svetlo, ali samo sa spoljnim hlađenje - puhanje sa dolaznim strujanjem zraka. Zvijezde Moskovskog Kremlja koriste posebno dizajnirane lampe sa dvostrukim vlaknima, oba vlakna su spojena paralelno.
Lampa-far. Svjetiljka složenog specijalnog dizajna, koja se koristi na pokretnim objektima, čija je oblikovana sijalica izrađena u obliku dijela kućišta fara sa reflektorom. Strukturno, sadrži nit(e), reflektor, difuzor, elemente za pričvršćivanje, terminale, itd. Lampe za farove se široko koriste u savremenoj automobilskoj tehnici i već duže vreme su u vazduhoplovstvu.
Lampa sa niskom inercijom, žarulja sa žarnom niti sa tankim vlaknom - korištena je u optičkim sistemima za snimanje zvuka modulacijom svjetline izvora i u nekim eksperimentalnim modelima fototelegrafa. Zbog male debljine i težine filamenta, primjena napona na takvu lampu moduliranog signalom u opsegu audio frekvencija (do približno 5 kHz) dovela je do promjene svjetline u skladu sa trenutnim naponom signala. Od početka 21. stoljeća nisu našli primjenu zbog dostupnosti mnogo izdržljivijih poluprovodničkih emitera svjetlosti i mnogo manje inercijalnih emitera drugih vrsta.
Lampe za grijanje- glavni izvor toplote u jedinicama za topljenje laserskih štampača i mašina za kopiranje. Lamp cilindrični fiksno je ugrađen unutar rotirajuće metalne osovine, na koju se pritiska papir sa nanesenim tonerom. Zbog topline koja se prenosi sa valjka, toner se topi i utiskuje u strukturu papira.
Specijalne spektralne lampe. Koristi se u raznim tehnikama.

Istorija pronalaska

Pregorela lampa, čija je sijalica zadržala svoj integritet, ali je nit pukla samo na jednom mestu, može se popraviti protresanjem i okretanjem, tako da se krajevi žarne niti ponovo povežu. Kada struja prođe, krajevi filamenta se mogu spojiti i lampa će nastaviti da radi. U tom slučaju, međutim, osigurač uključen u lampu može pokvariti (otopiti se/pokvariti).

Serijska veza

Kada su žarulje sa žarnom niti spojene u seriju, njihova svjetlosna efikasnost je znatno smanjena i temperatura boje se mijenja. Ova metoda koristi se za produženje vijeka trajanja svjetiljki ili za dobivanje osvjetljenja s nižom žarnom niti (na primjer, prilikom stvaranja antiknog interijera). Za rasvjetu je dobro koristiti dvije sijalice u seriji, ali tri lampe mogu dati dovoljno svjetla. Ove vrste rasvjete su izuzetno neefikasne i radije se mogu koristiti kao izvori topline kada je svjetlost od lampi nepoželjna (na primjer, kada se grije krompir u podrumu sa lampama). Ispod su parametri žarulja sa žarnom niti kada su povezane u seriju.

Podaci su zasnovani na standardnim lampama od 95W sa svetlosnom efikasnošću od 13,8lm/W (1311lm) i temperaturom niti od 2700°C (u praksi može biti niža) pri kojoj se vršna emisija javlja na talasnoj dužini od 975nm.

Dvije lampe 1870°C ( žuto svjetlo), 2,75lm/W, jedna lampa 33,25W 91,4lm, dvije 66,5W 183lm. Vrh emisije 1352nm. Vijek trajanja 35-45 hiljada sati.

Tri lampe 1480°C (žuto-narandžasto svjetlo), 0,845lm/W, jedna lampa 18,07W 15,27lm, tri 54,2W 45,8lm. Emisioni vrh 1653 nm. Vijek trajanja 250-350 hiljada sati (praktički neograničen).

Četiri lampe 1250°C (narandžasto svjetlo), 0,195lm/W, jedna lampa 11,74W 2,29lm, četiri 46,94W 9,15lm. Emisioni vrh 1903 nm. Vijek trajanja nije ograničen.

Pet lampi 1090°C (crvenkasto-narandžasto svetlo), ≈0,044lm/W, jedna lampa 8,5W ≈0,374lm, pet 42,49W ≈1,87lm. Vrh emisije 2126 nm. Vijek trajanja nije ograničen.

Šest lampi 960°C (crveno-narandžasto svetlo), svetlosna efikasnost u granicama ≈0,0075-0,011lm/W, jedna lampa 6,52W, šest 39,12W. Vrh emisije 2350nm. Vijek trajanja nije ograničen.

Kao što se vidi iz parametara, rasvjeta je moguća sa dvije ili tri lampe u seriji; ako koristite spoj od četiri lampe, tada za postizanje prihvatljivog svjetla trebate koristiti moćne industrijske žarulje sa žarnom niti. Povezivanje četiri, pet i šest lampi u seriju je pogodno kada se lampe koriste kao grijači zraka. Ako se lampe koriste kao zamjena za paljenje svijeća, tada spajanje dvije u niz u boji približno odgovara plamenu parafinske svijeće, a spajanje u tri je po boji blisko plamenu uljane lampe (u kombinaciji sa niskom svjetlosnog toka, ova veza vrlo dobro imitira vatru). Četiri lampe u nizu korisne su za stvaranje svjetlosti uglja u kaminu, jer daju vrlo slično svjetlo. Treba napomenuti da se kod sijalica niske užarenosti i male snage zagrijavaju prilično snažno, jer se zbog smanjenja temperature tijela žarne niti emitiraju infracrveno zračenje pomera se u dugotalasnu oblast i značajan procenat zadržava staklo sijalice, koje postaje neprozirno nakon 2700 nm.

Dostupne su i lampe posebno dizajnirane za serijsko uključivanje. Na primjer, na starim vagonima podzemne željeznice, za unutrašnje osvjetljenje, serijski je uključeno 15 lampi napona od 50 V (što daje ukupno 750 V - napon na kontaktnoj šini); dizajn takvih svjetiljki uključuje poseban uređaj za samoskraćivanje, zahvaljujući kojem, kada jedna lampa pregori, druge nastavljaju gorjeti.

Prednosti i nedostaci sijalica sa žarnom niti

Prednosti

niska cijena
male veličine
niska osjetljivost na nestanke struje i skokove napona
trenutno paljenje i ponovno paljenje
nevidljivost treperenja pri radu naizmjenična struja(važno u preduzećima)
mogućnost korištenja kontrole svjetline

spektar koji je prijatan i poznat u svakodnevnom životu; emisioni spektar žarulje sa žarnom niti određen je isključivo temperaturom radnog fluida i ne zavisi od drugih uslova, što proizilazi iz principa njenog rada. Ne zavisi od upotrebljenih materijala i njihove čistoće, stabilan je tokom vremena i ima stopostotnu predvidljivost i ponovljivost. Ovo je važno i kod velikih instalacija i kod rasvjetnih tijela sa stotinama lampi: često možete vidjeti da kada koristite moderne fosforne ili LED lampe imaju različite nijansa boje unutar grupe. Time se smanjuje estetsko savršenstvo instalacija. Ako jedna lampa pokvari, često je potrebno zamijeniti cijelu grupu, ali i kod ugradnje sijalica iz iste serije dolazi do odstupanja spektra
visok indeks prikaza boja, Ra 100
kontinuirani spektar zračenja
oštre senke (kao u sunčeva svetlost) zbog male veličine tijela koje emituje
ne boji se niskih i visokih temperatura okoline, otporan na kondenzaciju
dobro uspostavljena masovna proizvodnja
mogućnost proizvodnje svjetiljki za širok raspon napona (od frakcija volta do stotina volti)
odsustvo toksičnih komponenti i, kao rezultat, nema potrebe za infrastrukturom za sakupljanje i odlaganje
nedostatak balasta
sposobnost rada na bilo kojoj vrsti struje
neosetljivi na polaritet napona
čisto aktivni električni otpor (jedinstveni faktor snage)
nema zujanja pri radu na AC (zbog odsustva elektronske prigušnice, drajvera ili pretvarača)
ne stvara radio smetnje tokom rada
otpornost na elektromagnetne impulse
neosjetljivost na jonizujuće zračenje

Nedostaci

Proizvodnja

Ograničenja uvoza, nabavke i proizvodnje

Zbog potrebe uštede električne energije i smanjenja emisije ugljičnog dioksida u atmosferu, mnoge zemlje su uvele ili planiraju uvesti zabranu proizvodnje, kupovine i uvoza sijalica sa žarnom niti kako bi se natjerala njihova zamjena štedljivim (kompaktnim fluorescentnim , LED, indukcione, itd.) lampe.

U Rusiji

Dana 2. jula 2009. godine, na sastanku u Arhangelsku predsedništva Državnog saveta za unapređenje energetske efikasnosti, predsednik Ruska Federacija D. A. Medvedev je predložio zabranu prodaje sijalica sa žarnom niti u Rusiji.

Dana 23. novembra 2009. D. A. Medvedev je potpisao ranije usvojeno Državna Duma i zakon “O uštedi energije i povećanju energetske efikasnosti i o izmjenama i dopunama određenih zakonskih akata Ruske Federacije” koji je usvojio Vijeće Federacije. Prema dokumentu, od 1. januara 2011. godine u zemlji nije dozvoljena prodaja električnih sijalica sa žarnom niti snage 100 W ili više, a zabranjeno je i narudžbine za isporuku sijalica sa žarnom niti bilo koje snage za državne i opštinske potrebe; od 1. januara 2013. može se uvesti zabrana električnih sijalica snage 75 W ili više, a od 1. januara 2014. - snage 25 W ili veće.

Ova odluka je kontroverzna. To je potkrijepljeno očiglednim argumentima uštede energije i stimulacije razvoja moderne tehnologije. Protiv toga je razmatranje da su uštede na zamjeni žarulja sa žarnom niti u potpunosti negirane sveprisutnom zastarjelom i energetski neefikasnom industrijskom opremom, dalekovodima koji dopuštaju velike gubitke energije, kao i relativno visokim troškovima kompaktnih fluorescentnih i LED sijalica koje su nedostupan najsiromašnijem dijelu stanovništva. Osim toga, u Rusiji ne postoji uspostavljen sistem prikupljanja i odlaganja korištenih fluorescentnih sijalica, što nije uzeto u obzir prilikom donošenja zakona, pa se fluorescentne sijalice koje sadrže živu nekontrolirano bacaju. Većina potrošača nije svjesna prisustva žive u fluorescentnoj lampi, jer to nije naznačeno na ambalaži, a umjesto "fluorescentna" piše "ušteda energije". U uslovima niskih temperatura, mnoge lampe za uštedu energije ne mogu da se pokrenu. Fluorescentne štedljive sijalice nisu primjenjive u usmjerenim svjetlosnim reflektorima, jer je svjetlosno tijelo u njima desetine puta veće od žarne niti, što ne dozvoljava usko fokusiranje snopa. Zbog visoke cijene, lampe koje štede energiju češće su meta krađe sa javno dostupnih mjesta (npr. stambene zgrade), takve krađe uzrokuju značajnije materijalna šteta, a u slučaju vandalizma (oštećenje fluorescentne lampe iz huliganskih razloga) - postoji opasnost od kontaminacije prostorije živinim parama.

Moderne tehnologije rasvjete značajno su proširile, ali istovremeno i zakomplikovale izbor sijalica za kućnu upotrebu. Ako je ranije u 90% stanova bilo malo osim običnih sijalica sa žarnom niti od 40 do 100 W, danas postoji velika raznolikost sorti i tipova rasvjetnih lampi.

Kupnja odgovarajuće vrste lampe za lampu u trgovini nije tako lak zadatak.
Šta želite od kvalitetne rasvjete prije svega:

udobnost za oči

uštede energije

bezopasna upotreba

Vrsta baze

Prije kupovine sijalice, prvo je važno odrediti potrebnu vrstu postolja. Većina kućnih rasvjetnih tijela koristi dvije vrste baze s navojem:

Shodno tome se razlikuju po prečniku. Brojevi u oznaci označavaju njegovu veličinu u milimetrima. To jest, E-14=14mm, E-27=27mm. Postoje i adapteri za lampe sa jedne lampe na drugu.

Ako su abažuri lustera mali, ili lampa ima neke specifične karakteristike, tada se koristi baza igle.

Označen je slovom G i brojem koji označava udaljenost u milimetrima između igle.
Najčešći su:

G5.3 - koji se jednostavno ubacuju u konektor za rasvjetu
GU10 - prvo umetnut, a zatim okrenut za četvrtinu okreta

Reflektori koriste bazu R7S. Može se koristiti i za halogene i za LED sijalice.

Snaga lampe se bira na osnovu ograničenja rasvjetno tijelo, u koji će biti instaliran. Informacije o tipu postolja i ograničenju snage korišćene lampe možete videti:

na kutiji kupljene lampe
na već postavljenom abažuru
ili na samoj sijalici

Oblik tikvice

Sljedeća stvar na koju morate obratiti pažnju je oblik i veličina tikvice.
Boca sa navojnom bazom može imati:

Kruškoliki su označeni nomenklaturom - A55, A60; kuglični - sa slovom G. Brojevi odgovaraju prečniku.
Svijeće su označene latiničnim slovom - C.

Sijalica sa bazom igle ima oblik:

mala kapsula
ili ravni reflektor

Standardi osvetljenja

Jačina osvjetljenja je individualni koncept. Međutim, općenito je prihvaćeno da je za svakih 10 m2 s visinom stropa od 2,7 m potreban minimalni ekvivalent osvjetljenja od 100 W.

Osvetljenost se meri u luksima. Šta je ovo jedinica? Jednostavnim riječima– kada 1 lumen osvjetljava 1 m2 površine prostorije, onda je to 1 lux.

Za različite sobe norme su različite.

Osvetljenje zavisi od mnogih parametara:

od udaljenosti do izvora svjetlosti
boje okolnih zidova
refleksija svjetlosnog toka od stranih tijela

Osvjetljenje se može vrlo lako mjeriti pomoću standardnih pametnih telefona. Sve što trebate učiniti je preuzeti i instalirati poseban program. Na primjer – Luxmeter (link)

Istina, takvi programi i telefonske kamere obično lažu u usporedbi s profesionalnim svjetlomjerima. Ali za potrebe domaćinstva ovo je više nego dovoljno.

Sijalice sa žarnom niti i halogene sijalice

Klasično i najjeftinije rješenje za osvjetljenje stana je poznata žarulja sa žarnom niti ili njena halogena verzija. Ovisno o vrsti baze, ovo je najpovoljnija kupovina. Sijalice sa žarnom niti i halogene sijalice pružaju udobno, toplo svjetlo bez treperenja i ne emituju nikakve štetne tvari.

Međutim, za halogene sijalice nije preporučljivo dirati sijalicu rukama. Stoga moraju doći upakovane u posebnoj vrećici.
Kada se upali halogena lampa, postaje veoma vruća. A ako masnim rukama dodirnete njegovu sijalicu, na njoj će se stvoriti zaostali stres. Kao rezultat toga, spirala u njemu će izgorjeti mnogo brže, čime se smanjuje njegov vijek trajanja.

Osim toga, vrlo su osjetljivi na udare struje i zbog toga često pregore. Stoga se ugrađuju zajedno sa uređajima za soft start ili se povezuju preko dimmera.

Halogene sijalice se uglavnom proizvode za rad jednofazna mreža sa naponom od 220-230 volti. Ali postoje i niskonaponski 12-voltni koji zahtijevaju povezivanje preko transformatora za odgovarajuću vrstu svjetiljke.

Halogena lampa sija jače od obične, za oko 30%, ali troši istu snagu. To se postiže činjenicom da unutra sadrži mješavinu inertnih plinova.

Osim toga, tokom rada, čestice volframovih elemenata se vraćaju nazad u filament. U konvencionalnoj lampi dolazi do postepenog isparavanja tokom vremena i te čestice se talože na sijalici. Sijalica se zatamni i radi upola manje od halogene sijalice.

Prikaz boja i svjetlosni tok

Prednost konvencionalnih žarulja sa žarnom niti je dobar indeks prikaza boja. Šta je to?
Grubo govoreći, ovo je pokazatelj koliko svjetlosti bliske solarnoj je sadržano u raspršenom fluksu.

Na primjer, kada natrijumove i živine lampe osvjetljavaju ulice noću, nije sasvim jasno koje su boje automobili i odjeća ljudi. Pošto ovi izvori imaju loš indeks prikaza boja - oko 30 ili 40%. Ako uzmemo žarulju sa žarnom niti, onda je indeks već veći od 90%.

Trenutno u maloprodajnim objektima nije dozvoljena prodaja i proizvodnja sijalica sa žarnom niti snage veće od 100W. Ovo se radi iz sigurnosnih razloga prirodni resursi i uštede energije.

Neki ljudi i dalje greškom biraju lampe na osnovu oznaka snage na pakovanju. Zapamtite da ovaj broj ne pokazuje koliko jako sija, već samo koliko električne energije troši iz mreže.

Glavni indikator ovdje je svjetlosni tok, koji se mjeri u lumenima. To je ono na šta morate obratiti pažnju prilikom odabira.

Budući da su se mnogi od nas ranije fokusirali na popularnu snagu od 40-60-100W, proizvođači modernih štedljivih sijalica uvijek na ambalaži ili u katalozima navode da njihova snaga odgovara snazi obične sijalice sa žarnom niti. Ovo je učinjeno isključivo radi pogodnosti po vašem izboru.

Luminescentno - štedi energiju

Fluorescentne sijalice imaju dobar nivo uštede energije. Unutar njih se nalazi cijev od koje je napravljena tikvica, obložena fosfornim prahom. Ovo daje sjaj 5 puta jači od žarulja sa žarnom niti iste snage.

Luminescentne nisu baš ekološki prihvatljive zbog prevlake od žive i fosfora iznutra. Stoga zahtijevaju pažljivo odlaganje kroz određene organizacije i kontejnere za prijem rabljenih sijalica i baterija.

Takođe su podložni treperenju. Ovo je lako provjeriti; samo pogledajte njihov sjaj na ekranu kroz kameru vašeg pametnog telefona. Iz tog razloga nije preporučljivo takve sijalice postavljati u stambene prostore u kojima ste stalno prisutni.

LED

LED lampe i svetiljke različite forme i strukture se široko koriste u raznim poljimaživot.
Njihove prednosti:

otpornost na temperaturna preopterećenja
zanemarljiv uticaj na pad napona
jednostavnost montaže i upotrebe
visoka pouzdanost pod mehaničkim opterećenjima. Postoji minimalan rizik da će se slomiti ako se ispusti.

LED lampe se vrlo malo zagrijavaju tokom rada i stoga imaju lagano plastično tijelo. Zahvaljujući tome, mogu se koristiti tamo gdje se drugi ne mogu instalirati. Na primjer, u spuštenim stropovima.

Uštede energije od LED dioda su veće nego od fluorescentnih i onih koje štede energiju. Oni troše otprilike 8-10 puta manje od žarulja sa žarnom niti.

Ako grubo uzmemo prosječne parametre za snagu i svjetlosni tok, možemo dobiti sljedeće podatke:

Ovi rezultati su približni i u stvarnosti će se uvijek razlikovati, jer mnogo toga direktno ovisi o naponu, marki proizvođača i mnogim drugim parametrima.

Na primjer, u SAD-u u jednoj vatrogasnoj stanici još uvijek gori obična sijalica sa žarnom niti, stara već više od 100 godina. Napravljena je čak i posebna web stranica na kojoj je možete gledati online putem web kamere.

Svi čekaju da izgori da bi zabilježili ovaj istorijski trenutak. Možete pogledati.

Svjetlosni tok

Upravo to je njegova karakteristika i prednost, koja se široko koristi u otvorenim svjetiljkama.

Na primjer, ako govorimo o kristalnim lusterima, onda kada se u njemu koristi obična LED lampa, zbog svoje mat površine, kristal se neće "igrati" i svjetlucati. Sjaji i reflektuje svetlost samo kada je snop usmeren.

U ovom slučaju, luster ne izgleda baš bogato. Upotreba filamenta u njima otkriva sve prednosti i ljepotu takve lampe.

Ovo su sve glavne vrste rasvjetnih lampi koje se široko koriste u stanovima i stambenim zgradama. Odaberite opciju koja vam je potrebna prema gore navedenim karakteristikama i preporukama i uredite svoj dom pravilno i udobno.