Содержание

Галогенные лампы накаливания | Электроцех — гильдия электриков

Галогенные лампы накаливания обладают высокой цветопередачей. В отличие от обычных ламп накаливания – галогенные лампы восстанавливают свою нить накала.

В обычной лампе накаливания нить накала раскаляется до очень высокой температуры. При такой температуре вольфрам, из которого состоит спираль, испаряется и осаждается на стенках колбы лампы. Со временем спираль становиться тоньше и перегорает. К тому же колба лампы со временем темнеет. Чтобы это решить колбу лампы делают большой, так металл осаждается на большую поверхность и лампа темнеет меньше.

В галогенных лампах внутрь колбы добавляют галогены – Йод, Бром. Галогены вступают в химическую реакцию с парами вольфрама и связывают его. Далее соприкасаясь с раскаленной спиралью, соединения галогена и вольфрама разрушаются, и вольфрам высвобождается, возвращаясь на спираль. Тем самым спираль восстанавливается.

Для того чтобы сами соединения галогенов с вольфрамом не осаждались на стенках колбы температура колбы должна быть выше 250С. На большой колбе поднять температуру выше 250 градусов сложно. Так как с галогенами лампа не будет темнеть эту колбу можно сделать очень компактной.

Компактная колба лампы легко нагревается выше 250 градусов.

В такой колбе легко увеличить давление, что также уменьшает испарение металла со спирали.
Обычное стекло для такой колбы не годиться, необходимо жаропрочное – кварцевое.

Кварцевое стекло пропускает ультрафиолетовое излучение по этому в спектре галогенных ламп присутствует небольшая доля ультрафиолета. Его конечно в десятки раз меньше чем от солнца. Ультрафиолетовое излучение с одной стороны вредно для глаз, а с другой стороны способствует выработки витамина D.  Стекло дополнительной колбы лампы или плафона защищает от ультрафиолета.

Галогенная лампа с двойной колбой

То, что галогенная лампа восстанавливает свою спираль, позволяет увеличить температуру спирали. Это увеличивает КПД галогенной лампы, делая ее немного экономичнее обычной лампы накаливания.
И подводит нас к самому главному преимуществу – Высокой цветопередачи. Галогенные лампы имеют непрерывный спектр излучения, включающий все цвета радуги.

Обычные лампы накаливания уступают в этом галогенным лампам. Они излучают более теплые цвета: красный, желтый, зеленый и меньше холодные цвета: синий и особенно фиолетовый.
Из всех искусственных источников света галогенные лампы дают самое естественное освещение.
Свет галогенных ламп не утомляет зрение. Поэтому обязательно применяйте эти лампы. И совмещайте с другими лампами.
Галогенными лампами следует освещать рабочие места, например, над столами: письменными, кухонными, рабочими. А люминесцентные и светодиодные лампы можно применять как фоновый свет и совместно с галогенными лампами. Так галогенные лампы будут восполнять недостающие цвета, других ламп.

Есть у галогенных ламп один небольшой недостаток. Во время включения через спираль идет большой ток, этот ток больше чем у ламп накаливания. Под действием большого тока спираль лампы может разрушиться.
Вы замечали, что большинство ламп перегорают именно в момент включения. Бросок тока в момент включения галогенной лампы больше чем у обычной лампы накаливания, поэтому срок службы галогенных ламп меньше.

Галогенная лампа с двойной колбой

Для защиты галогенных ламп от бросков тока во время включения, применяют специальные блоки или узлы защиты (БЗ или УЗЛ). Эти устройства позволяют нити накала ламп плавно разогреваться. К ним можно подключать и обычные не электронные трансформаторы, через которые питать лампы на напряжение 12, 24, 36 Вольт.

Галогенная лампа с двойной колбой

Некоторые электронные трансформаторы также обеспечивают плавное включение ламп, именно такие трансформаторы и следует применять для питания обычных и галогенных ламп накаливания.

Есть еще одно устройство способное защитить галогенные лампы накаливания это диммер. Диммеры применяют для изменения яркости ламп. Применять диммеры лучше для плавного включения ламп, а не для регулирования яркости. Иначе при неполной яркости галогенной лампы температура колбы не нагреется до 250 градусов, и на ней будут осаждаться соединения галогенов и вольфрама, а спираль не будет восстанавливаться. Чтобы этого избежать периодически включайте лампу на полную мощность.

У ламп работающих не на полную мощность снижается КПД и спектр смещается в зону инфракрасного излучения. Лампа будет греть, а не светить.

Применение выше описанных устройств позволяет в 5-20 раз продлить срок службы обычных и галогенных ламп накаливания.

Галогенные лампы нельзя брать руками, чтобы не оставить следов. Под действием высокой температуры органические соединения на колбе сгорают. Это приводит к потемнению колбы и ее перегреву, от чего она может лопнуть. Если к лампе прикасались руками, то ее следует протереть «безворсовым материалом» пропитанным спиртом.

Есть еще одна разновидность галогенных ламп это IRC-галогенные лампы. Эти лампы изнутри покрываются напылением, которое пропускает видимое излучение, а инфракрасное отражает к спирали. Это повышает экономичность и долговечность ламп.

Устройство и разновидности металлогалогенных ламп.

Несмотря на название схожее с галогенными, металлогалогенные лампы (МГЛ) относятся к газоразрядным лампам высокого давления. Чаще всего их применяют в промышленности.

Устройство и принцип работы МГЛ.

Конструкция МГЛ.

Конструкции лампы представляет собой разрядную трубку(горелка) со впаянными электродами, помещенную в колбу. К колбе присоединяется цоколь. Разрядная трубка изготавливается из особого тугоплавкого стекла (кварцевого или керамического). Внутрь закачивается инертный газ (аргон) с добавками металлической ртути и галогенидов металлов (йодиды натрия и скандия). Горелка помещена во внешнюю колбу из боросиликатного стекла. Внешняя колба снижает теплопотери разрядной трубки, фильтрует ультрафиолетовое излучение от горелки. Также внешняя колба защищает от механических повреждений.  Она заполнена азотом.

Применяются МГЛ с одной колбой. Они используются в процессах, где необходимо ультрафиолетовое излучение. Либо колба изготавливается из особого безозоновго кварцевого стекла, не пропускающего УФ-лучи.

Существуют МГЛ с двумя цоколями для работы в горизонтальном положении.

Принцип свечения МГЛ основан на плазме дугового разряда высокого давления. Когда лампа не работает, галогениды и ртуть сконденсированы на стенках разрядной трубки в виде пленки. Для начала работы необходим высоковольтный импульс от специального зажигающего устройства. После подачи импульса в горелке появляется тлеющий разряд, происходит испарение галогенидов. Разряд превращается в дуговой – соли и ртуть разлагаются на ионы. Ионизированные атомы ртути возбуждаются и начинают светиться. Весь процесс занимает 10-15 минут. Анионы галогенов тоже светятся в определенном спектре. Именно они позволяют создавать источники света разные по цветовой температуре и цвету.

Инертный газ необходим для протекания тока через разрядную трубку, когда источник света неразогрет и ртуть с галогенидами находится в твердом состоянии.

Для контроля заряда при разогреве лампы ток ограничивают балластами: электромагнитными (дросселями) или электронными. Дроссели дешевле, но электронные устройства исключают мерцание лампы и увеличивают ее КПД.

Схема подключения.

Поскольку для включения и правильной работы МГЛ необходимы особые устройства, то схема подключения не так проста.

Импульсное зажигающее устройство (ИЗУ) включается параллельно лампе, а токоограничивающие балласты – последовательно.

Электрическая схема подключения МГЛ.

Подобные схемы наносятся прямо на корпус импульсных устройств и дросселей. Главное, определить, где фазовый провод, а где нулевой.

Помните, что работа с электричеством требует осторожности, внимательности и минимальных знаний. Если вы не уверены в своих способностях, то лучше вызовите специалиста.

Штриховой линией на схеме изображен конденсатор (бумажный, неполярный). Его устанавливают для уменьшения реактивных потерь при применении электромагнитного дросселя. Емкость конденсатора выбирают исходя из мощности лампы (для 250-вольтовой подойдет 35 мкФ). Рабочее напряжение конденсатора не ниже 400 В (для ламп до 600 В). Впрочем, установка конденсатора не обязательный этап.

При монтаже металлогалогенных источников света учитывайте, что они сильно нагреваются (до 300 ⁰С). Продумайте хорошую вентиляцию и не размещайте лампу рядом с легковоспламеняющимися предметами.

Виды и маркировка МГЛ.

Разные виды МГЛ.

Металлогалогенные источники света используют для освещения коридоров, комнат разной площади. Их мощность составляет от 10 до 3500 Ватт. Причем до 2000 Вт МГЛ питаются от сети 220 В, а свыше 2 кВт – от 380 В.

Для наружного освещения выпускаются лампы мощностью 70, 150, 250, 400, 1000, 2000 Вт. Все они имеют один резьбовой цоколь и вкручиваются прямо в патрон. Двухцокольные (софитные) чаще всего бывают 70 и 150-ваттными.

Одноцокольные лампы маркируются SE, двуцокольные – DE.

Стабильность работы и срок службы зависят от положения лампы в пространстве. Дело в том, что сила тяжести напрямую влияет на конвекцию галогенидов при свечении. Поэтому МГЛ рассчитаны на работу в одной плоскости: BH – горизонтальной, BUD – вертикальной. Существуют и универсальные лампы. Они обозначаются буквой U.

За рубежом металлогалогенные лампы обозначают по-разному. Согласно системе ANSI они называются MHL/MH, далее указывается цифровой код с характеристиками лампы и типа балласта. Затем идут буквы, обозначающие размер и тип колбы, затем мощность и цветовая температура.

Альтернативным обозначением является HQI. Изначально так маркировались МГЛ фирмы OSRAM, но постепенно аббревиатура распространилась среди других производителей.

Форма горелки обозначается следующими буквами:

  • Т – цилиндрическая;
  • Е – эллипсоидная;
  • ЕТ – эллипсоидно-трубчатая;
  • Р/PAR – параболическая;
  • R – рефлекторная.

Для полной уверенности в параметрах покупаемой лампы стоит изучить техническую документацию, не полагаясь на маркировку.

МГЛ различаются по исполнению цоколя. Существуют три типа:

  • Е27, Е40 – резьбовой цоколь, как в лампах накаливания;
  • RX7s – софитные с двумя цоколями;
  • 5, g12 – штырьковый цоколь.

Разные варианты цоколя.

Источники света мощностью выше 2 кВт выпускают без цоколя с гибкими клеммами для закрепления винтами.

Технические характеристики.

  1. Отличный индекс цветопередачи: 85-95%.
  2. Широкий диапазон цветовой температуры. В зависимости от добавок ее получают от 2500 К до 20000 К.
  3. Чувствительность к перепадам в сети. Колебание в 10% может выключить лампочку. Более сильное превышение напряжения может привести ко взрыву колбы. А долгая работа на низком напряжении приводит к изменению качеств света.
  4. Металлогалогенные источники света не зависят от температуры окружающей среды. Успешно работают при морозах.
  5. Стабильность светового потока на протяжении всего срока службы. В конце срока эксплуатации лампочка светит так же, как и в начале.
  6. Долгий срок службы: 6000-15000 часов.

В таблице указаны сравнительные характеристики популярных моделей МГЛ фирм OSRAM и Philips.

Обозначение

Мощность, Вт

Тип цоколя

Световой поток, Лм

Ra

Габаритные размеры, мм (l)

OSRAM

Philips

HQI TS 70/D

75

RX7s

 

5000

95

20×114,2

 

HQI TS 70/NDL

MHN TD 70W

75

5500

85

 

HQI TS 70/WDL

MHW TD 70W

75

5000

HQI T 35/WDL/BU

CMD-T35W/830

35

G12

2400

25×84

HQI T 70/NDL

MHN-T 70W

75

5500

HQI T 70/WDL

CMD-T70W/830

75

5200

HQI T 150/NDL

MHN-T 150W

150

12500

Минусы и плюсы металлогалогенных ламп.

Преимущества металлогалогенных источников света в следующем:

Плюсы

  • Высокий индекс цветопередачи.
  • Спектр света максимально схож с солнечным.
  • Широкий интервал мощностей.
  • Отлаженное производство, которое сводит к минимуму поломки.
  • Долгий срок службы.
  • Работа при низких температурах.
  • Высокая цена.
  • Невозможность диммирования.
  • Сложная схема подключения к сети, повышенные требования к охлаждению источника света.
  • Взрывоопасность, опасность из-за содержания ртути.
  • Зависимость от расположения в пространстве.
  • Необходимость утилизации из-за содержания ртути.
  • Медленное разгорание.
  • Необходимость остывания лампы перед повторным запуском.

Область применения.

МГЛ в теплице.

Для домашнего освещения металлогалогенные лампы не подходят: слишком много недостатков. Однако их достоинства обуславливают широкое применение в других отраслях:

  • Кино- и фотосъемка, театральное освещение и освещение массовых уличных мероприятий.
  • Поисковые прожекторы.
  • Фары различных транспортных средств.
  • Освещение открытых пространств: вокзалов, аэропортов, стадионов, строительных объектов и т.д.
  • Освещение промышленных зданий, цехов.
  • Уличное освещение в городах.
  • Освещение в теплицах, оранжереях, аквариумах.

Интересные факты.

Лампочки для растений и аквариумов.

Для оранжерей и теплиц выпускают особые лампы с искаженной цветопередачей. Таким образом добиваются ускоренного роста растений при помощи специального спектра, не подходящего для работы людей. Индекс цветопередачи в таком случае составляет всего 50-60%. Подробнее про лампы для аквариума можете прочитать в статье «Освещение аквариума».

Чтобы получить оранжевый цвет в разрядную трубку добавляют ионы натрия. Зеленые оттенки  света даст таллий, а синие  – индий.

Характеристики света, указанные на упаковке МГЛ относятся к лампе, отработавшей 70-100 часов. Следовательно, новая лампа может светить по-другому.

На цветовую температуру влияет напряжение сети: при заниженном спектр будет холоднее, с примесью голубого. При завышенном напряжении будут примешиваться красные оттенки.

Советы по эксплуатации и выбору ламп.

Освещение цеха.

  • Знать характеристики света, которые необходимо получить.
  • Внимательно изучить упаковку и технические характеристики покупаемого источника света.
  • Диаметр цоколя должен точно совпадать с диаметром патрона светильника. Лампы с резьбовым цоколем тщательно вкручивать для очень плотного соединения.
  • Следить за соблюдением рабочего положения светильника: вертикальные МГЛ не должны висеть горизонтально и т.д.
  • Лучше выбирать лампу, к которой в комплекте идет пусковое устройство (ИЗУ). В этом случае лампа прослужит дольше, так как срок службы зависит от совместимости МГЛ и ИЗУ. В случае выхода из строя лампы новый источник света стоит выбирать исходя из параметров пускового устройства. А лучше принести перегоревшую лампу в магазин и показать ее продавцу.
  • Мощность балласта должна соответствовать мощности МГЛ.
  • Обеспечить хорошую вентиляцию МГЛ и дросселей.
  • Сохраняйте после покупки чеки и гарантийные талоны.
  • Утилизируйте МГЛ правильно, как ртутные опасные отходы. Вышедшие из строя и новые лампы хранить в картонной упаковке в недоступном месте.
  • Вкручивать МЛГ стоит в перчатках или при помощи тканевой салфетки. Если на колбе останутся следы от пальцев, то кожный жир сгорит. Колба станет черной, а стекло моет лопнуть от перегрева в этом месте. Перед эксплуатацией лампу можно очистить спиртом.

Заключение.

Поскольку в быту металлогалогенные лампы малоприменимы из-за своей опасности и сложности подключения, то чаще всего их покупкой занимаются организации. Они же заключают договоры на утилизацию со специальными лицензированными фирмами.

В сфере промышленного освещения металлогалогенные источники света успешно выдерживают конкуренцию с другими типами лампочек. А за счет своих достоинств они будут находить применение и в более узких сферах деятельности. Если вы не уверены в своих возможностях, то лучше вызовите специалиста.


 

Об авторе: Vamfaza Топ-10 настольных ламп. « Предыдущая запись Дуговая ксеноновая лампа (типы и область применения). Следующая запись »

Сказ о том как спектральные характеристики освещения влияют на нашу жизнь / Habr

Граждане читатели, технари и гуманитарии, вы находитесь в опасности, немедленно переместитесь на улицу под теплое летнее солнышко (если погода позволяет), это не учебная тревога! Повторяю это не учебная тревога! Ну а если окружающие не оценят вашу попытку провести эвакуацию, то устраивайтесь поудобнее и давайте поговорим с вами об освещении. Если в двух словах, статья про воздействие бытового (внутреннего) освещения на наш с вами организм. Я постараюсь не перегружать статью техническими сведениями, для всех любознательных коллег оставлю соответствующие ссылки. Однако, без графиков все же не обойдемся (люблю я их просто). Статья получилась длинная, так что в итоге я решил что мы рассмотрим в первую очередь спектральную характеристику освещения (тут подробнее).

Итак, представьте, друзья, что живет где-то на свете среднестатистический человек, назовем его Василий. И вот значится жил себе жил Василий 20 лет на опушке леса в средней полосе нашей бескрайней родины, да вот захотелось ему «кофе от лучших бариста», свитшотов, да «айфонов» глянцевых и решил Василий в город податься. А чтобы ему совсем не сладко жилось, то решил он податься в офис на цокольном этаже в славный город Мурманск, ну в общем в «бетонную коробку офисную», дабы трудится там не покладая рук и света божьего не видеть.

А вот, что же там Василия ждало, спрятано под катом, всех любознательных милости просим.

Статья будет большая и по смыслу делиться на три части
1 – Спектральные характеристики источников света
2 – Как можно померить спектр с помощью прямых рук и «синей изоленты»
3 – Кратко о воздействии света на человека


*Примечания представленные в статье спектры ввиду технических ограничений могут отличаться от реальных источников света, если есть желание проверьте сами.

Часть 1 – спектральные характеристики источников света

Для начала рассмотрим основные моменты

1. До массового внедрения в быт электрических источников света, человечество во многом подстраивало свою жизнедеятельность (суточный цикл) под естественное освещение.
2. Естественное освещение изменяется втечении суток, спектр излучения у него непрерывный, солнце светит в ультрафиолетовом, видимом, и инфракрасных диапазонах. для естественного освещения не характерна пульсация.
3. Современный человек обычно проводит добрых 90% своего времени в помещениях (транспорт тоже будем считать искусственной средой)
4. В помещениях человек, часто пользуется искусственным освещением (или совмещенным), даже летним днем не все имеют возможность использовать только естественное освещение
5. Свет влияет на биологические процессы в организме человека

Вот так выглядит спектр солнца с «радугой» и графиком, кто-то добросовестно сфотографировал московское небо

Вот тут есть еще

Вернемся к Василию. Как мы помним почти всю свою сознательную жизнь он провел на природе, посмотрим как ему светило солнышко, и почему от него у ежей быстрей росли колючки.

Ответственные мужи занимающиеся светотехникой сделали для нас модель условного дневного света различной цветовой температуры( это xls в котором можно моделировать не бойтесь ), мы представим, что ранним утром Василию светило солнышко с температурой 4000К, в полдень с температурой 5500К ну а днем все 7000К, ну а к ночи двигалось в обратном порядке (примерная цветовая температура источников света тут).

Но такое лакомое солнышко светило очень и очень давно, что может ждать нашего героя попавшего в «бетонную коробку»?
Учитывая, что большинство людей занятых на работах не связанных с производством, вряд ли сидят в помещениях похожих на офисы категории «А», то многих (и меня в частности) ждет это

Дешёвые люминесцентные лампы с электромагнитной пуско-регулирующей аппаратурой, например ЛБ-40 с индексом цветопередачи (способностью воспроизводить корректно цвета) CRI<70.

Возможно это будут более дорогие заморские баклажанные , лампы от Osram или Philips с CRI>80, ну а поскольку график под рукой у меня завалялся и для компактных люминесцентных ламп КЛЛ, то упомянем и про них.

Картинки с «радугой» под сплойером, рекомендую посмотреть, и сравните с представленным выше московским небом, будет очень наглядно.


Итак, что мы видим, мы видим мечту любого скалолаза и способ проверки друзей по методу В. Высоцкого, а именно, горы и пики, причем чем дешевле лампа тем больше «Гималаи» мы наблюдаем.

О чем нам это говорит? Это говорит нам в первую очередь о том, что свет совсем не такой как естественный. А если учесть, что наш подопытный Василий вынужден сидеть под совсем неизменным светом все свои 8 рабочих часов. Помните график выше? Естественный свет изменяется в течении дня, а этот вот нисколечко нет. Таким образом наш организм страдает от нахождения под непривычным освещением. Что связано с ухудшением здоровья, уменьшением зрительной работоспобности и производительности труда. Не верите мне? Спросите у мудрейшего Юлиан Борисовича Айзенберга (справочник по светотехнике стр. 889).

Где же выход, возможно светодиодное освещение?

Ну пожалуй, что не совсем. Хотя, уже намного лучше.
Смотрим на графики и все равно «твой спектр на мамин совсем не похож». Все равно есть пик в синей области, провал в голубой, ну и опять напомню, что большинство светодиодных ламп светит одним цветов в течении дня.
Картинок для RGB светодиодов у меня под рукой нет, но поверьте, что там дело обстоит ничуть не лучше (а пожалуй обычно даже хуже).

замеры тем что было под рукой

картинка из интернета

Спектр теплого белого СИД под спойлером.

смотрим

Итак, вот отпахал Василий свои 8 часов, вернулся домой и, устав от казённых ламп, приходит домой садиться на диван и окунается в теплый ламповый свет.

И, кстати, это не так плохо, для вечернего домашнего освещения, лампа накаливания остается хорошим вариантом. Спектр лампы накаливания во многом соответствует спектру вечернего солнца, и не сильно подавляет выработку мелатонина(об этом чуть позже), опять таки один минус не регулируется в процессе дня.

Спектр лампы накаливания под спойлером:

Смотрим

Посидел Василий дома подумал, подумал, решил что не будет больше здоровью вредить станет он дворянкою столбовою фрилансером и будет светом белым управлять, как захочет пока дома работает.
И это, кстати, не самый плохой вариант, не смотря на то, что современные диммируемые светодиодные лампы все равно не дают полной идентичности естественному освещению, это все же лучше чем вышеупомянутые ЛБ-40 и даже может быть немного лучше чем просто светодиодные лампы. Причем если RGBW лампы это скорее баловство, то лампы на основе СИД теплого белого и холодного белого света вполне пригодны для освещения. Если заинтересовало, можно посмотреть в эту сторону

По крайней мере такая лампа, может ступенчато имитировать теплый белый, нейтральный белый и холодный белый свет. (под спойлером) Что худо бедно вяжется с естественным солнечным циклом.

Спектры лампы ML-19 Dual White E27 шар 9W (цветовая температура на основании данных производителя)

Часть 2 — как можно померить спектр с помощью прямых рук и синей изоленты

Как-то я уже поднимал эту тему на Хабре. Но, думаю, стоит рассказать вкратце.
Итак, мы с вами загорелись картинками с радугой и решили начать везде мерить спектр. Поскольку самый дешёвый спектрометр стоит в РФ больше 70 т.р. (на момент написания статьи), то мы пойдем другим путем.

Есть такие замечательные ребята с портала http://publiclab.org/, много у них там интересной открытой науки и так далее. Но нас интересуют самодельные спектрометры.

К слову там есть несколько типов спектрометров и можно как купить готовый набор для сборки (рекомендую криворуким типа меня), так и собрать самому из подручных средств.

Поскольку я уверен, что если вы дочитали до этого места, то у вас уже горят глаза, чешутся руки и ждать посылку из-за недружественного нам океана, вы не хотите и не будете.

Итак, что нам понадобится и что мы будем делать:

1. Берем желательно плотную чертежную бумагу А4 (Ватман) или плотную матовую фотобумагу, в общем плотную бумагу чем плотнее тем лучше, но думаю если быть очень упорным можно попытаться сделать и из простой правда будет хлипко, (в принципе если дружите с черчением то можете сделать хоть из обувной картонки хоть из текстолита, но я криворук и расскажу свой путь с плотной бумагой.

2. Принтер и схема сборки, распечатываем схему и инструкцию на листе и дальше радостно вырезаем, прорезая необходимые отверстия (щель лучше резать острым скальпелем или лезвием, нужна аккуратность).
Берем DVD (можно и CD, но там дифракционная решетка похуже) разрезаем его ножницами пополам, берем одну половинку и аккуратно ее разделяем на два слоя, нам нужен прозрачный слой фоторезиста, из него необходимо вырезать квадратик диф. Решетки под нашу бумажную заготовку. Подробней посмотреть можно тут.

3. Дальше собираем все части вместе я использовал простой клеящий карандаш, а диф. решетку крепил изолентой (хотя двухсторонний скотч предпочтительнее), смотрим что получилось, а получилась хрупкая просвечивающаяся конструкция, поэтому если бумага изначально была плотная, то мы радостно сможем армировать ее изолентой, до тех пор пока не получим синий или черный квадрат Малевича, в итоге наш спектроскоп не должен пропускать никакого света, кроме света через щель.

4. Берем желательно старый ненужный телефон (нет ну в принципе можно взять любой). И приклеиваем к его корпусу нашу конструкцию, предварительно определив куда будем приклеивать, так чтобы спектр нормально попадал в камеру. Можно конечно не приклеивать а каждый раз прикладывать, но это неудобно и спектры будут часто съезжать. Да кстати вовсе необязательно крепить к телефону, можно и к веб камере, как вам удобней. На фото самодельный спектрометр (обклеенный), и два комплекте первый его тот же самый но из комплекта, второй похожий по принципу но из пластика (качество по лучше):

5. Обязательно идем снимать спектр компактной люминесцентной лампы (КЛЛ) или на худой конец обычной люминесцентной лампы, а потом уже все что душе годно После того как мы сфотографировали все спектры, что хотели. Их необходимо обработать, можно в любом графическом редакторе. Я как правило кадрирую и при необходимости центрирую. Поскольку метод калибровки (об этом ниже) предусматривает сравнение с эталоном, то надо чтобы все полоски спектра на всех снимках находились в одном и том же месте (насколько это возможно) или в итоге вы получите, что компьютер будет воспринимать сдвинутое изображение как свет с другой длиной волны.

6. Регистрируемся на портале, жмем capture spectra upload и первым делом загружаем туда наш снимок спектра КЛЛ, он нам необходим для калибровки после того, как рисунок загрузился и открылась картинка со спектром, возможно понадобится провести ряд манипуляций

6.1 Если изображение не лежит горизонтально если фиолетово-синя зона не лежит слева, а красно оранжевая права значит надо нажать more tools и пользуясь инструментами поворота и отражения повернуть спектр как нам надо. после чего рекомендую Нажать кнопку “re extract from foto (там же в инструментах) после этого компьютер нам построит кривую которая будет согласована с картинкой спектра, правда нам не хватает длин волн.
6.2 Можно откорректировать график спектра, выбрав автоматически самый яркий спектр (в меню more tools) или в ручную выбрав set sample row и кликнув на наиболее удачном участке спектра а изображении.
6.3 Жмем кнопку calibrate, жмем begin и на графике мышкой кликаем на вершину среднего синего спектра(как на примере в инструкции), потом также выбираем зеленый максимум. Теперь у нас есть откалиброванный эталон. Этот эталон можно применять к рисункам загруженным и обработанным по п. 6.1. после чего у них тоже появится шкала длин волн.
6.4 Вы можете применить калибровку к любому снимку нажав calibrate->use existing calibration и выбрав ваш эталон, но помните, что если у вас отклеился приклеенный к камере спектрометр например, то возможно ошибка будет большой и надо будет пере калибровать.
6.5 Все дальше данные можно забирать в разных форматах и строить графики например в эксель, это конечно не самый точный метод, но существенно лучше чем совсем ничего при должно сноровке вы сможете получать снимки которые коррелируют с реальностью.

Часть 3 — Кратко о воздействии света на человека

На десерт, совсем кратко о воздействии света на человека

Свет воздействует на циркадные ритмы человека.
Свет особенно в синей области способен подавлять выработку мелатонина, гормона отвечающего за наше спокойное восстановление, чем меньше мелатонина тем большей стресс мы испытываем, с одной стороны это хорошо, днем когда надо взбодрится, с другой стороны поздним вечером и перед сном это нарушит ваши биоритмы и вам будет и трудней заснуть и эффективность сна будет ниже. Следует отметить, что безусловно важна мощность источника света(световой поток), время проведенное под ним, а также возраст (дети более восприимчивы, пожилые люди существенно меньше).

На картинке представлена одна из усреднённых зависимостей степени подавления мелатонина от длинны волны излучения, есть и другие вариации на тему этой функции, можно поискать в соответствующих источниках.
Журнал светотехника №3 за 2012.
Если вкратце, то для успокоения лучше использовать теплые цвета (лампы накаливания, светодиодные лампы с удаленным люминофором).

Чтобы взбодрится лучше использовать лампы дневного света:

Помимо циркадного воздействия. свет также оказывает негативное воздействие на органы зрения, избыточный синий свет приводит к повреждению глаза, опять таки дети особенно восприимчивы (статья об этом в том же номере светотехники), поэтому долго смотреть на светодиодные или люминесцентные лампы холодного белого света не стоит.

Также важный фактор, естественный свет содержит ультрафиолетовое излучение,
Которое способствует выработке витамина Д, противорахитным действием, ну и просто активизирует потаенные фотобиологические процессы в организме человека.
Надо отметить, что через оконное стекло проходит только УФ-А, а искусственные источники света как правило не рассчитаны на покрытие дефицита УФ излучения и либо не излучают УФ вовсе либо это побочный продукт не рассчитанный на устранении светового голодания.
Так что если вы много сидите в «бетонных коробках», будет полезно иногда облучаться соответствующими УФ лампами, или просто выходить погулять.
Подробней о воздействии света можно почитать тут.

Ну вот вроде бы и все, статья получилась большая, думаю, что еще не скоро что-то осилю, поэтому спасибо всем, кто прочитал, берегите здоровье.

О пульсации *БонусВсе искусственные источники света (лампы накаливания, люминесцентные, светодиодные), в той или иной степени пульсируют (световой поток в течении времени то становится меньше то больше), в зависимости от частоты пульсации наш глаз может это заметить, а может и не заметить, в любом случае понять что пульсация вредна достаточно просто, прогуляйтесь до любого светильника с некачественными люминесцентными лампами и пристально посмотрите на него минуту (хотя говорят, что если долго всматриваться в люминесцентную лампу то люминесцентная лампа начнет всматриваться в тебя).
Существуют различные способы снизить пульсацию, как правило они заключаются в применение качественных электронных устройств питания и управления (ЭПРА для люминесцентных ламп, или драйверы для светодиодов).
Но поскольку на мой взгляд достоверно из совсем уж подручных средств пульсацию не померить, то мы остановимся на вопросе спектральной характеристики света, а всем интересующимся измерением пульсации можно заглянуть сюда.

Галогенная лампа — Википедия

Галогенная лампа Галогенная лампа накаливания с цоколем Е27 и двойной колбой

Галоге́нная ла́мпа — лампа накаливания, в баллон которой добавлен буферный газ: пары галогенов (брома или иода). Буферный газ повышает срок службы лампы до 2000-4000 часов и позволяет повысить температуру спирали. При этом рабочая температура спирали составляет примерно 3000 К. Эффективная светоотдача большинства массово производимых галогенных ламп на 2012 год составляет от 15 до 22 лм/Вт.

Принцип действия

В лампе накаливания электрический ток, проходя через тело накала (обычно — вольфрамовую спираль), нагревает его до высокой температуры. Нагреваясь, тело накала начинает светиться. Из-за высокой температуры атомы вольфрама испаряются с поверхности тела накала (вольфрамовой спирали) и осаждаются (конденсируются) на менее горячих поверхностях колбы, ограничивая срок службы лампы.

В галогенной лампе окружающий тело накала иод или бром (совместно с остаточным кислородом) вступает в химическое соединение с испарившимися атомами вольфрама, препятствуя осаждению последних на колбе. Этот процесс является обратимым — при высоких температурах вблизи тела накала соединения вольфрама распадаются на составляющие вещества. Атомы вольфрама высвобождаются таким образом либо на самой спирали, либо вблизи неё. В результате атомы вольфрама возвращаются на тело накала, что позволяет повысить рабочую температуру спирали (для получения более яркого света), продлить срок службы лампы, а также уменьшить габариты по сравнению с обычными лампами накаливания той же мощности.

Галогенные лампы одинаково хорошо работают на переменном и постоянном токе. При применении плавного включения срок службы может быть повышен до 8000-12 000 часов.

Преимущества и недостатки

Достоинством галогенных ламп является минимально возможное мерцание при питании переменным током промышленной частоты и более высокая эффективность преобразования энергии в видимый свет в сравнении с другими лампами накаливания. Недостатком этой системы является то, что распад галогенидов вольфрама при обратном переносе на спираль осуществляется неравномерно и зависит от температуры участков спирали. В результате, на ней образуются со временем утолщения и утоньшения, приводящие к разрушению, хотя и, конечно, гораздо медленнее, чем у простых ламп накаливания при той же температуре. При использовании галогенных ламп в сети переменного тока совместно с диммером может возникать низкочастотный акустический шум, но его нельзя отнести к недостаткам самих ламп. Утилизация их не требует особой процедуры, поскольку эти источники света не содержат веществ и материалов, опасных для окружающей среды и живых организмов (не путать с металлогалогенными лампами!).

Компактность

Добавление галогенов предотвращает осаждение вольфрама на стекле, при условии, что температура стекла выше 250 градусов Цельсия. По причине отсутствия почернения колбы галогенные лампы можно изготавливать очень компактными. Малый объём колбы позволяет, с одной стороны, использовать большее рабочее давление (что опять же ведёт к уменьшению скорости испарения нити) и, с другой стороны, без существенного увеличения стоимости заполнять колбу тяжёлыми инертными газами, что ведёт к уменьшению потерь энергии за счёт теплопроводности. Всё это увеличивает срок службы галогенных ламп и повышает их эффективность (КПД).

Цветопередача

Галогенные лампы обладают хорошей цветопередачей (Ra 99-100), поскольку их непрерывный спектр близок к спектру абсолютно чёрного тела с температурой 2800-3000 K. Их свет подчёркивает тёплые тона, но в меньшей степени, чем свет обычных ламп накаливания.

Применение

Хотя галогенные лампы не достигают эффективности люминесцентных и тем более светодиодных ламп, их преимущество состоит в том, что они могут быть без каких-либо доработок использованы для замены обычных ламп накаливания, например, с диммерами и с выключателями с подсветкой («с огоньком»).

Галогенные лампы также активно используются в автомобильных фарах благодаря их повышенной светоотдаче, долговечности, устойчивости к колебаниям напряжения, малым размерам колбы. Они обозначаются латинской буквой "H" (halogen). После буквы идёт цифровое обозначение цоколя, например, h2, h5, h21, h25, h37. Также встречаются обозначения HB1, HB3, HB4.

Мощная осветительная галогенная лампа (~230 В, 150 Вт, L=118 мм)

Мощные галогенные лампы используются в прожекторах, рампах, а также для освещения при фото-, кино- и видеосъёмке, в кинопроекционной аппаратуре, в офсетной и флексографической печати и шелкографии, для экспонирования и сушки материалов, чувствительных к ультрафиолетовому излучению.

Галогенные лампы с небольшой температурой тела накала являются источниками инфракрасного излучения и используются в качестве нагревательных элементов, к примеру в электроплитах[1], микроволновках (гриль), паяльниках (спайка ИК-излучением термопластов).

Исполнение

Лампа типоразмера MR16

Галогенные лампы могут быть изготовлены как в компактных типоразмерах MR16, MR11 с цоколем GU 5.3, G4, GY 6.35 (на 12 вольт) или G9, GU10 (на 220 или 110 вольт), так и с цоколем Эдисона Е14 или Е27 (на 110 или 220 вольт), линейные с цоколем R7 различной длины (L=78 мм, L=118 мм и др.). Колба ламп может быть прозрачной, матированной, а также иметь рефлектор и/или рассеиватель.

Лампы типоразмеров MR не предназначены для установки в транспортных средствах (автомобилях, мотоциклах, велосипедах), при подключении через трансформатор к бытовой сети могут использоваться для стационарного освещения («точечное освещение», компактные светильники).

Лампы типоразмера GU используются для стационарного освещения и в отличие от ламп MR подключаются к бытовой сети без трансформатора. Определить тип лампы (MR или GU), установленной в светильнике или световой «точке», не вынимая лампу, можно, проследив характер изменения яркости лампы при включении и выключении. Лампа GU загорается и гаснет практически мгновенно, а лампа MR — плавнее, обладая определённой инерцией (порядка 1/2 секунды).

Лампы с цоколем Е14 (миньон) или Е27 (стандарт) предназначены для замещения обычных ламп накаливания. Они снабжены дополнительной внешней колбой (по форме и размерам напоминающей колбу обычных ламп накаливания), защищающей внутреннюю кварцевую колбу от загрязнений, случайных прикосновений и контакта с легкоплавкими материалами.

Особенности эксплуатации

Из-за высокой рабочей температуры колбы изготавливаются из кварцевого стекла. Галогенные лампы очень чувствительны к жировым загрязнениям, поэтому их нельзя касаться даже чисто вымытыми руками. При быстром нагреве лампы после её включения эти загрязнения начинают испаряться, охлаждая ту часть колбы, на которой они находятся. Из-за неравномерности нагрева стекла в нём возникают сильные внутренние напряжения, которые могут разрушить колбу - лампа буквально взрывается с большим количеством осколков.

При установке ламп следует держать колбу лампы через чистую салфетку (или в чистых перчатках), а при случайном касании тщательно протереть колбу тканью, не оставляющей волокон (например, микрофиброй) с обезжиривателем. Обычный этиловый спирт для этих целей не очень подходит, т. к. слабо растворяет жиры и оставляет белёсые разводы.

Поскольку колба галогенной лампы разогревается до пожароопасных температур, то её следует монтировать так, чтобы в дальнейшем полностью исключить всякую возможность её соприкосновения с любыми находящимися поблизости предметами и материалами, и тем более человеческим телом.

При использовании галогенной лампы с диммером необходимо время от времени включать лампу на полную мощность примерно на 10 минут, чтобы испарить накопившийся на внутренней части колбы осадок иодида вольфрама[2].

IRC-галогенные лампы

Новым направлением развития ламп является так называемые IRC-галогенные лампы (сокращение «IRC» обозначает «инфракрасное покрытие»). На колбы таких ламп наносится специальное покрытие, которое пропускает видимый свет, но задерживает инфракрасное (тепловое) излучение и отражает его назад, к спирали. За счёт этого уменьшаются потери тепла и, как следствие, увеличивается эффективность (КПД) лампы. По данным фирмы OSRAM потребление энергии снижается на 45 %, а срок службы удваивается (по сравнению с обычной галогенной лампой). Такая галогенная лампа мощностью 65 Вт даёт световой поток 1700 лм, то есть имеет световую отдачу 26 лм/Вт[3]. Это примерно вдвое меньше световой отдачи компактной люминесцентной лампы мощностью 30 Вт (1900 лм), требующейся для создания аналогичного светового потока, и вдвое больше световой отдачи простой лампы накаливания.

Примечания

Ссылки

выбираем металлогалогенные для дома на потолочные светильники, люст и для прожекторов

Освещение играет одну из важных ролей в жизни современного человека. С его помощью организовывается множество технологических и бытовых процессов. Конструкция любого осветительного прибора предполагает использование специальных ламп, которые генерируют поток света.

Эти механизмы могут работать на основе различных веществ, отличающихся как составом, так и физическими параметрами. Особое внимание среди всего этого разнообразия следует уделить галогенным лампам. Изделия довольно популярны и очень широко применяются в современной промышленности.

Что это такое?

Галогенные лампы представляют собой разновидность обычной лампы накаливания. Особенностью таких конструкций является использование специальных газовых наполнителей вместо обычного воздуха. В качестве основной среды выступают газы галогенной группы.

Для ламп такого типа используют несколько основных веществ:

  • бром;
  • йод;
  • хлор.

Иногда колба лампы может заполняться смесью этих компонентов, что позволяет получить более качественные технические показатели. Такая структура позволяет значительно уменьшить габариты цоколя.

Такие энергосберегающие лампы накаливания можно использовать как для светильников и люстр, так и для автомобильных фар.

Следует отметить несколько технических характеристик данного изделия:

  1. Мощность лампы может варьироваться в очень широком диапазоне. Сегодня на рынке можно найти устройства с показателями от 1 Вт до 20 кВт. Все они используются для решения конкретных задач как в быту, так и промышленности.
  2. Срок службы галогенной лампы зависит от ее модификации. Зачастую этот показатель не превышает 4 тыс. часов. Обратите внимание, что при использовании технологии плавного включения этот показатель может быть увеличен до 12 тыс. часов.
  3. Цветовая температура. Лампа характеризуется неплохой цветопередачей, которая согласно классификации равняя показателю спектра Ra 99-100. Это значение встречается у черных тел, которые разогреты до температуры 2800-3000 К.

Время разогрева галогенной лампы довольно небольшое, что позволяет получить теплый световой поток уже через несколько секунд.

Следует отметить, что во время работы колба устройства может нагреваться до очень высоких температур. Поэтому ее делают из специального кварцевого стекла, которое может выдержать подобные нагрузки.

Цоколи изделия могут быть различными, что позволяет подключать ее к различным генераторам электричества. Некоторые модели имеют специальные выходы в виде металлических нитей, которые нужно подсоединять только с помощью специальных разъемов. Что касается светового потока, то это значение зачастую зависит от мощности лампы. Ознакомиться с примерными показателями можно в таблице.

Следует отметить, что все характеристики галогенных устройств могут незначительно варьироваться в зависимости от производителя и среды использования.

Принцип работы

Галогенные лампы являются более усовершенствованными модификациями обычных ламп накаливания.

Состоит такая конструкция из нескольких основных компонентов:

  1. Вольфрамовая нить. Этот элемент выполняют в виде спирали, что позволяет увеличить рабочую площадь системы. Таким образом получают намного больше света, чем его бы генерировала прямая нить. Возникновение светового излучения происходит за счет прохождения тока сквозь вольфрам. Это заставляет металл генерировать фотоны, которые и выделяются в наружную среду.
  2. Газ-заполнитель. Как уже упоминалось, в таких лампах используют вещества галогенного ряда. Этот компонент решает сразу несколько проблем. В первую очередь, газ препятствует быстрому испарению вольфрамовой нити, что может со временем провести к ее разрушению. Также наполнитель «заставляет» испаренный вольфрам осаждаться снова на спираль. Достигается это за счет специальных химических реакций, в которые вступают компоненты.

Обратите внимание, что в такой лампе стенки не тускнеют, так как на них практически ничего не оседает.

При этом в колбы небольшого размера могут закачивать газ под высоким давлением. Это, в свою очередь, также продлевает срок службы изделия в несколько раз.

Плюсы и минусы

Популярность галогенных ламп возрастает с каждым днем. Достигается это за счет множества их преимуществ:

  1. Экономичность. Подобный эффект достигается за счет качественной светоотдачи. Так, к примеру, устройства такого типа выделяют от 15 до 22 лм на каждый ватт мощности. В свою очередь, у стандартных ламп накаливания это значение не превышает 12 лм/Вт. Поэтому с помощью галогенных аналогов можно сэкономить практически в два раза больше электричества. Обратите внимание, что подобные показатели могут со временем улучшаться, что зависит также от конкретного производителя.
  2. Срок службы. Использование галогенов позволило значительно увеличить этот показатель в сравнении с классическими аналогами. Средняя длительность эксплуатации для галогенной лампы составляет не меньше 2-5 тыс. рабочих часов.
  3. Показатели излучения. Лампы такого типа генерируют теплый световой поток, который по показателям может напоминать солнечное излучение. Сегодня спектр излучения этих устройств может изменяться, что позволяет подобрать его под любой стиль интерьера и условия работы.
  4. Размеры. Технические особенности галогенных ламп сегодня очень разнообразны. Они могут быть как громадными для уличного освещения, так и совсем небольшими, что позволяет устанавливать их на транспортные средства.

Но галогенные лампы не являются уникальным решением всех проблем подобного рода.

Эти изделия имеют множество минусов, среди которых можно выделить:

  1. Минимальная стойкость к воздействию влаги. Обусловлено это структурой кварцевого стекла, которое выступает в качестве защитного. Но сегодня данную проблему довольно легко решают с помощью внешних колб из стекла или другого материала. Они играют роль буфера и не позволяют влаге проникать к самой лампе.
  2. Высокая температура нагревания. Это приводит к тому, что лампа может быть причиной возгорания близко располагающихся элементов. Поэтому их не рекомендовано эксплуатировать вблизи веществ, которые могут легко загореться. Данную особенность также важно учитывать при замене лампы. Выполнять все операции нужно только после того, как вся система остынет.
  3. Колба лампы очень чувствительна к загрязнениям. Подобные явления могут привести к быстрому выходу ее из строя. Поэтому желательно все операции с этими устройствами выполнять только в специальных перчатках.
  4. Высокая стоимость. Обусловлено это тем, что производство такой системы – это довольно трудозатратный процесс. Поэтому многие могут использовать другие альтернативные источники вместо галогенных модификаций.

Чем лучше светодиодных?

Рынок осветительных приборов сегодня стремительно развивается, что приводит к появлению множества модификаций ламп освещения. Одним из конкурентов галогенным источникам света являются светодиодные модели. С каждым годом они занимают все большую нишу, так как имеют множество преимуществ перед другими продуктами.

Но галогенные лампы все-таки имеют несколько весомых плюсов перед светодиодными аналогами:

  1. Стоимость. Цена на светодиодные модификации в несколько раз выше, чем на устройстве на основе нити накаливания.
  2. Световой спектр. Многие владельцы отмечают теплое излучение от галогенных моделей. Свет от них имеет приятный желтоватый оттенок, который не так режет в глаза. Светодиодные модели зачастую работают в холодном спектре, что требует небольшой временной адаптации к такому освещению. Галогенные приборы также более равномерно распределяют свет, тогда как светодиодные аналоги не могут этим похвастаться.
  3. Прямое подключение. Галогенные устройства могут работать от обычной электрической сети, что исключает применение понижающих трансформаторов. В случае со светодиодами здесь не обойтись без этих конструкций.

Что касается остальных технических параметров, то светодиодные лампы имеют здесь полное преимущество. Они потребляют намного меньше энергии, а также не греются так сильно, что позволяет устанавливать их даже на подвесных потолках. При этом в составе лампы не присутствуют газы, которые могут при больших концентрациях влиять на организм человека.

Виды

Сфера использования галогенных ламп очень широка, что привело к появлению большого количества их видов. Классифицировать эту продукцию можно по нескольким признакам, среди которых одним из основных считается тип корпуса:

  • Лампы с внешней колбой. Это самые распространенные бытовые модификации. Внешне они напоминают обычную лампу накаливания. Но при этом конструкция состоит из двух колб. Одна из них является наружной и является защитной, тогда как внутри второй находится вольфрамовая нить и газ-наполнитель. Подобная конструкция позволяет исключить прямое воздействие на кварцевое стекло колбы. Изделия такого типа оснащаются цоколями, позволяющих вкручивать их в стандартные патроны на люстрах или светильниках. На рынке встречаются цоколи двух типов – Е27 и Е14. Что касается внешних колб, то они могут быть как прозрачными, так с матовым или молочным покрытием.
  • Линейные. Внешне механизм состоит из длинной кварцевой трубки, которая оснащена двумя контактами на каждом из торцов. В таких устройствах используют цоколи моделей R7s. Лампы такого типа неплохо противостоят механическим воздействиям. Но при этом многие модификации нужно устанавливать только в горизонтальной плоскости. Это является одним из недостатков этой продукции. Их применяют в качестве источников заливного света.
  • С отражателем. Эти изделия комплектуются специальным каркасом, на котором нанесен алюминиевый или инфракрасный отражатель. Сама колба с вольфрамовой нитью располагается в центре изделия. Лампы такого типа очень часто имеют конусообразную форму. Рефлекторная система позволяет направлять поток света в нужную точку. Верхняя часть корпуса закрыта прозрачным стеклом, на которое может иногда дополнительно наноситься ультрафиолетовый фильтр. Изделия повышенной яркости используют зачастую только в низковольтных сетях. Поэтому практически все виды рефлекторных ламп могут работать от напряжения 12-24 В. Производители дополняют их несколькими видами цоколей – GY*, GZ*, GU*, G9 и G10.

Данная продукция является сегодня одной из самых популярных. Лампы с отражателем очень часто используют для организации точечного и зонального освещения помещений.

  • Капсульные. Эти лампы имеют небольшие размеры, так как сама конструкция состоит непосредственно из колбы двух выводов для подключения. Из-за небольшой мощности они выделяют немного света. Поэтому их очень часто используют в декоративных целях (подсветка полочек и т. д. ). Следует отметить, что подобные лампы очень слабо нагреваются. Некоторые дизайнеры с их помощью создают подсветку мебельных конструкций для создания практичности. Изделия дополняются несколькими видами цоколей, среди которых самыми распространенными являются GY6, 35, G4, и G9.

Еще одной классификацией галогенных ламп является сетевые характеристики.

Существует 2 вида таких конструкций:

  1. Высоковольтные. Лампы могут подключаться непосредственно к стандартной сети с напряжением 220 В. Для этого их нужно только вкрутить или подключить в разъем. Зачастую к таким модификациям относят двухкорпусные модификации, которые дополняются стандартными цоколями.
  2. Низковольтные. Этот вид изделий является самым распространенным. Они работают в сети при напряжении не выше 24 В. Подключение подобных систем выполняется только с помощью специальных понижающих трансформаторов. Лампы такого вида не выделяют много тепла, поэтому могут использоваться практически в любом месте. Очень часто ими комплектуют небольшие люстры.

Размеры

Разнообразие галогенных ламп очень широко.

Габариты подобных изделий зависят, в основном, от вида конструкции:

  1. Лампы на основе двух колб или с отражателем практически имеют те же размеры, что и стандартная лампа накаливания. При этом форма может немного отличаться, что зависит уже от производителя.
  2. Колбовые или пальчиковые модели представляют собой небольшие плоские изделия, длина которых может достигать 1-2 см. Толщина и ширина зависит от вида установленного цоколя.

Цвета

Световой поток каждого осветительного прибора отличается цветовой температурой. Этот показатель указывает, какой спектр света присутствует в луче. Галогенные лампы зачастую генерируют поток в желтом спектре.

Сегодня на рынке бывает несколько видов подобных ламп:

  • оранжевые;
  • желтые;
  • красные;
  • белые;
  • голубые.

Последние три световых потока встречаются довольно редко, так как этот спектр не является классическим. Чтобы добиться подобного свечения, многие производители изменяют структуру и технические характеристики ламп.

Применение

Технические характеристики галогенных ламп не позволяют эксплуатировать их повсеместно. Но сегодня среда их использования довольно широка. На рынке можно найти изделия для дома как на потолочные светильники, так и лампочки для люстры, бра или торшеры. Продукция прекрасно подходит для прожекторов, так как она может подключаться в сеть без понижающих трансформаторов.

Очень редко можно встретить лампы, которые предназначаются для натяжных потолков. Но точечные светильники могут дополняться маломощными источниками света, хотя их постепенно вытесняют устройства на основе светодиодов.

Лампы для ванной комнаты дополняются специальными защитными кожухами, так как колба не предназначена для работы во влажной среде.

Рейтинг производителей

Современный рынок насыщен большим количеством галогенных лампочек, которые можно использовать для решения различных задач.

Среди всего этого разнообразия следует выделить несколько популярных производителей:

  1. Philips. Компания является одним из лидеров в этой области. Она выпускает как стандартные лампы, так и устройства для автомобилей. Продукция отличается высоким качеством и надежностью. Многие пользователи отдают предпочтение только этой марке.
  2. Osram. Специалисты компании уделяют много внимания качеству изделий. Лампочки постоянно тестируются на физические воздействия с целью минимизации их повреждений.

Как выбрать?

При покупке этой продукции следует оценить несколько параметров:

  1. Мощность и светоотдача. Лампа должна давать световой поток такой силы, чтобы хватило для конкретной комнаты.
  2. Напряжение. Здесь важно, планируете вы подключать устройство напрямую к сети или использовать понижающие трансформаторы. Обратите внимание, что низковольтные разновидности потребляют намного меньше энергии.
  3. Тип цоколя. Здесь все зависит от устройства, для которого вы подбираете лампу. Перед тем, как приобретать ее, нужно ознакомиться с техническими характеристиками старой модели.

Особенности эксплуатации

Правильное использование галогенной лампы позволяет значительно продлить ей жизнь. Одним из губительных факторов, который влияет на срок службы, является жир. Это касается не только кухонного, который образуется в воздухе во время жарки, но и вещества, находящегося на человеческих руках. Поэтому заменять лампы следует только в специальных перчатках. Если вы хотите исключить данный фактор, тогда можно использовать двухкорпусные изделия.

Многие специалисты рекомендуют примерно раз в полгода протирать ножки ламп спиртом, чтобы удалить нагар. Подвергать подобной процедуре нужно стекла и пазы, где конструкция фиксируется.

Если прибор вышел из строя, его нужно обязательно утилизировать, так как в составе присутствуют вредные вещества, которые плохо влияют на человека и окружающую среду. Поэтому в случае поломок подобную продукцию нужно сдавать в специальные организации, которые знают ее свойства и правильно ее переработают.

На что стоит обращать внимание при покупке галогеновой лампы, смотрите в следующем видео.

Галогенная лампа — Википедия

Галогенная лампа Галогенная лампа накаливания с цоколем Е27 и двойной колбой

Галоге́нная ла́мпа — лампа накаливания, в баллон которой добавлен буферный газ: пары галогенов (брома или йода). Буферный газ повышает срок службы лампы до 2000-4000 часов и позволяет повысить температуру спирали. При этом рабочая температура спирали составляет примерно 3000 К. Эффективная светоотдача большинства массово производимых галогенных ламп на 2012 год составляет от 15 до 22 лм/Вт.

Принцип действия

В лампе накаливания электрический ток, проходя через тело накала (обычно — вольфрамовую спираль), нагревает его до высокой температуры. Нагреваясь, тело накала начинает светиться. Из-за высокой температуры атомы вольфрама испаряются с поверхности тела накала (вольфрамовой спирали) и осаждаются (конденсируются) на менее горячих поверхностях колбы, ограничивая срок службы лампы.

В галогенной лампе окружающее тело накала йод или бром (совместно с остаточным кислородом) вступает в химическое соединение с испарившимися атомами вольфрама, препятствуя осаждению последних на колбе. Этот процесс является обратимым — при высоких температурах вблизи тела накала соединения вольфрама распадаются на составляющие вещества. Атомы вольфрама высвобождаются таким образом либо на самой спирали, либо вблизи неё. В результате атомы вольфрама возвращаются на тело накала, что позволяет повысить рабочую температуру спирали (для получения более яркого света), продлить срок службы лампы, а также уменьшить габариты по сравнению с обычными лампами накаливания той же мощности.

Галогенные лампы одинаково хорошо работают на переменном и постоянном токе. При применении плавного включения срок службы может быть повышен до 8000-12 000 часов.

Преимущества и недостатки

Достоинством галогенных ламп является минимально возможное мерцание при питании переменным током промышленной частоты и более высокая эффективность преобразования энергии в видимый свет в сравнении с другими лампами накаливания. Недостатком этой системы является то, что распад галогенидов вольфрама при обратном переносе на спираль осуществляется неравномерно и зависит от температуры участков спирали. В результате, на ней образуются со временем утолщения и утоньшения, приводящие к разрушению, хотя и, конечно, гораздо медленнее, чем у простых ламп накаливания при той же температуре. При использовании галогенных ламп в сети переменного тока совместно с диммером может возникать низкочастотный акустический шум, но его нельзя отнести к недостаткам самих ламп. Утилизация их не требует особой процедуры, поскольку эти источники света не содержат веществ и материалов, опасных для окружающей среды и живых организмов (не путать с металлогалогенными лампами!).

Компактность

Добавление галогенов предотвращает осаждение вольфрама на стекле, при условии, что температура стекла выше 250адус Цельсия. По причине отсутствия почернения колбы галогенные лампы можно изготавливать очень компактными. Малый объём колбы позволяет, с одной стороны, использовать большее рабочее давление (что опять же ведёт к уменьшению скорости испарения нити) и, с другой стороны, без существенного увеличения стоимости заполнять колбу тяжёлыми инертными газами, что ведёт к уменьшению потерь энергии за счёт теплопроводности. Всё это увеличивает срок службы галогенных ламп и повышает их эффективность (КПД).

Цветопередача

Галогенные лампы обладают хорошей цветопередачей (Ra 99-100), поскольку их непрерывный спектр близок к спектру абсолютно чёрного тела с температурой 2800-3000 K. Их свет подчёркивает тёплые тона, но в меньшей степени, чем свет обычных ламп накаливания.

Применение

Хотя галогенные лампы не достигают эффективности люминесцентных и тем более светодиодных ламп, их преимущество состоит в том, что они могут быть без каких-либо доработок использованы для замены обычных ламп накаливания, например, с диммерами и с выключателями с подсветкой («с огоньком»).

Галогенные лампы также активно используются в автомобильных фарах благодаря их повышенной светоотдаче, долговечности, устойчивости к колебаниям напряжения, малым размерам колбы.

Мощная осветительная галогенная лампа (~230 В, 150 Вт, L=118 мм)

Мощные галогенные лампы используются в прожекторах, рампах, а также для освещения при фото-, кино- и видеосъёмке, в кинопроекционной аппаратуре, в офсетной и флексографической печати и шелкографии, для экспонирования и сушки материалов, чувствительных к ультрафиолетовому излучению.

Галогенные лампы с небольшой температурой тела накала являются источниками инфракрасного излучения и используются в качестве нагревательных элементов, к примеру в электроплитах[1], микроволновках (гриль), паяльниках (спайка ИК-излучением термопластов).

Исполнение

Лампа типоразмера MR16

Галогенные лампы могут быть изготовлены как в компактных типоразмерах MR16, MR11 с цоколем GU 5.3, G4, GY 6.35 (на 12 вольт) или G9, GU10 (на 220 или 110 вольт), так и с цоколем Эдисона Е14 или Е27 (на 110 или 220 вольт), линейные с цоколем R7 различной длины (L=78 мм, L=118 мм и др.). Колба ламп может быть прозрачной, матированной, а также иметь рефлектор и/или рассеиватель.

Лампы типоразмеров MR предназначены для установки в транспортных средствах (автомобилях, мотоциклах, велосипедах), а также при подключении через трансформатор к бытовой сети могут использоваться для стационарного освещения («точечное освещение», компактные светильники).

Лампы типоразмера GU используются для стационарного освещения и в отличие от ламп MR подключаются к бытовой сети без трансформатора. Определить тип лампы (MR или GU), установленной в светильнике или световой «точке», не вынимая лампу, можно, проследив характер изменения яркости лампы при включении и выключении. Лампа GU загорается и гаснет практически мгновенно, а лампа MR — плавнее, обладая определённой инерцией (порядка 1/2 секунды).

Лампы с цоколем Е14 (миньон) или Е27 (стандарт) предназначены для замещения обычных ламп накаливания. Они снабжены дополнительной внешней колбой (по форме и размерам напоминающей колбу обычных ламп накаливания), защищающей внутреннюю кварцевую колбу от загрязнений, случайных прикосновений и контакта с легкоплавкими материалами.

Особенности эксплуатации

Галогенные лампы очень чувствительны к жировым загрязнениям, поэтому их внутренних колб нельзя касаться даже чисто вымытыми руками. Ввиду высокой температуры колбы любые загрязнения поверхности (например, отпечатки пальцев) быстро сгорают в процессе работы, оставляя почернения. Это ведёт к локальным повышениям температуры колбы, которые могут послужить причиной её разрушения (поэтому, из-за высокой температуры, колбы изготавливаются из кварцевого стекла). При установке ламп следует держать колбу лампы через чистую салфетку (или в чистых перчатках), а при случайном касании тщательно протереть колбу тканью, не оставляющей волокон (например, микрофиброй) со спиртом.

Поскольку колба галогенной лампы разогревается до пожароопасных температур, то её следует монтировать так, чтобы в дальнейшем полностью исключить всякую возможность её соприкосновения с любыми находящимися поблизости предметами и материалами, и тем более человеческим телом.

При использовании галогенной лампы с диммером необходимо время от времени включать лампу на полную мощность примерно на 10 минут, чтобы испарить накопившийся на внутренней части колбы осадок иодида вольфрама[2].

IRC-галогенные лампы

Новым направлением развития ламп является так называемые IRC-галогенные лампы (сокращение «IRC» обозначает «инфракрасное покрытие»). На колбы таких ламп наносится специальное покрытие, которое пропускает видимый свет, но задерживает инфракрасное (тепловое) излучение и отражает его назад, к спирали. За счёт этого уменьшаются потери тепла и, как следствие, увеличивается эффективность (КПД) лампы. По данным фирмы OSRAM потребление энергии снижается на 45 %, а срок службы удваивается (по сравнению с обычной галогенной лампой). Такая галогенная лампа мощностью 65 Вт даёт световой поток 1700 лм, то есть имеет световую отдачу 26 лм/Вт[3]. Это примерно вдвое меньше световой отдачи компактной люминесцентной лампы мощностью 30 Вт (1900 лм), требующейся для создания аналогичного светового потока, и вдвое больше световой отдачи простой лампы накаливания.

Примечания

Ссылки

Галогенная лампа - это... Что такое Галогенная лампа?

Галогенная лампа Галогенная лампа накаливания с цоколем Е27 и двойной колбой

Галоге́нная ла́мпа — лампа накаливания, в баллон которой добавлен буферный газ: пары галогенов (брома или йода). Это повышает время жизни лампы до 2000—4000 часов, и позволяет повысить температуру спирали. При этом рабочая температура спирали составляет примерно 3000 К. Эффективная светоотдача большинства массово производимых галогенных ламп на январь 2012 составляет от 15 до 22 лм/Вт.

Принцип действия

Электрический ток, проходя через тело накала (обычно — вольфрамовую спираль), нагревает его до высокой температуры. Нагреваясь, тело накала начинает светиться. Однако из-за высокой рабочей температуры атомы вольфрама испаряются с поверхности тела накала (вольфрамовой спирали) и осаждаются (конденсируются) на менее горячих поверхностях колбы, ограничивая срок службы лампы.

В галогенной лампе окружающий тело накала йод (совместно с остаточным кислородом) вступает в химическое соединение с испарившимися атомами вольфрама, препятствуя осаждению последних на колбе. Этот процесс является обратимым — при высоких температурах вблизи тела накала соединение распадается на составляющие вещества. Атомы вольфрама высвобождаются таким образом либо на самой спирали, либо вблизи неё. В результате атомы вольфрама возвращаются на тело накала, что позволяет повысить рабочую температуру спирали (для получения более яркого света), продлить срок службы лампы, а также уменьшить габариты по сравнению с обычными лампами накаливания той же мощности.

Галогенные лампы одинаково хорошо работают на переменном и постоянном токе. При применении плавного включения срок службы может быть повышен до 8000-12 000 часов.

Преимущества и недостатки

Добавление галогенов предотвращает осаждение вольфрама на стекле, при условии, что температура стекла выше 250 °C. По причине отсутствия почернения колбы, галогенные лампы можно изготавливать очень компактными. Малый объём колбы позволяет, с одной стороны, использовать большее рабочее давление (что опять же ведёт к уменьшению скорости испарения нити) и, с другой стороны, без существенного увеличения стоимости заполнять колбу тяжёлыми инертными газами, что ведёт к уменьшению потерь энергии за счёт теплопроводности. Всё это удлиняет время жизни галогенных ламп и повышает их эффективность.

Цветопередача

Галогенные лампы обладают очень хорошей цветопередачей (Ra 99-100), поскольку их непрерывный спектр близок к спектру абсолютно чёрного тела с температурой 2800-3000K. Их свет подчёркивает тёплые тона, но в меньшей степени, чем свет обычных ламп накаливания.

Применение

Хотя галогенные лампы не достигают эффективности люминесцентных и тем более светодиодных ламп, их преимущество состоит в том, что они могут быть без каких-либо доработок использованы как прямая замена обычных ламп накаливания, например, с диммерами и с выключателями с подсветкой («с огоньком»).

Галогенные лампы также активно используются в автомобильных фарах благодаря их повышенной светоотдаче, долговечности, устойчивости к колебаниям напряжения, малым размерам колбы.

Мощная осветительная галогенная лампа ~230В 150Вт L=118мм

Мощные галогенные лампы используются в прожекторах, рампах, а также для освещения при фото-, кино- и видеосъёмке, в кинопроекционной аппаратуре.

Галогенные лампы с небольшой температурой тела накаливания являются источниками инфракрасного излучения и используются в качестве нагревательных элементов, к примеру в электроплитах[1], микроволновках (гриль), паяльниках (спайка ИК-излучением термопластов).

Исполнение

Лампа типоразмера MR16

Галогенные лампы могут быть изготовлены как в компактных типоразмерах MR16, MR11, с цоколем GU 5.3, G4, GY 6.35 (на 12 вольт) или G9, GU10 (на 220 или 110 вольт), так и с цоколем Эдисона Е14 или Е27 (на 220 или 110 вольт), линейные с цоколем R7 различной длины (L=78 мм, L=118 мм и др.). Колба ламп может быть прозрачной, матированной, а также иметь рефлектор и/или рассеиватель.

Лампы типоразмеров MR предназначены для установки в транспортных средствах (автомобилях, мотоциклах, велосипедах), а также, при подключении через трансформатор, могут быть использованы для стационарного освещения («точечное освещение», компактные светильники) от бытовой сети.

Лампы типоразмера GU используются для стационарного освещения аналогично лампам MR, в отличие от последних не требуя трансформатора. Определить, лампа какого типа (MR или GU) установлена в данном светильнике или световой «точке», не вынимая лампу, легко, проследив, как меняется яркость лампы при включении и выключении: лампа GU загорается и гаснет практически мгновенно, а лампа MR — плавнее, обладая определённой инерцией (порядка 1/2 секунды).

Лампы с цоколем Е14 (миньон) или Е27 (стандарт) предназначены для замещения обычных ламп накаливания. Они снабжены дополнительной внешней колбой (по форме и размерам напоминающей колбу обычных ламп накаливания), защищающей внутреннюю кварцевую колбу от загрязнений, случайных прикосновений и контакта с легкоплавкими материалами.

Особенности эксплуатации

Галогенные лампы очень чувствительны к жировым загрязнениям, поэтому их внутренних колб нельзя касаться даже чисто вымытыми руками. Ввиду высокой температуры колбы любые загрязнения поверхности (например, отпечатки пальцев) быстро сгорают в процессе работы, оставляя почернения. Это ведёт к локальным повышениям температуры колбы, которые могут послужить причиной её разрушения (поэтому, из-за высокой температуры, колбы изготавливаются из кварцевого стекла). При их установке следует держать колбу лампы через чистую салфетку (или в чистых перчатках), а при случайном касании тщательно протереть колбу тканью, не оставляющей волокон (например микрофиброй) со спиртом.


Поскольку колба галогенной лампы разогревается до пожароопасных температур, то её следует монтировать так, чтобы в дальнейшем полностью исключить всякую возможность её соприкосновения с любыми находящимися поблизости предметами и материалами, и тем более человеческим телом.

При использовании галогенной лампы с диммером необходимо время от времени включать лампу на полную мощность, чтобы испарить накопившийся на внутренней части колбы осадок йодида вольфрама.

IRC-галогенные лампы

Новым направлением развития ламп является т. н. IRC-галогенные лампы (сокращение IRC обозначает «инфракрасное покрытие»). На колбы таких ламп наносится специальное покрытие, которое пропускает видимый свет, но задерживает инфракрасное (тепловое) излучение и отражает его назад, к спирали. За счёт этого уменьшаются потери тепла и, как следствие, увеличивается эффективность лампы. По данным фирмы OSRAM, потребление энергии снижается на 45 %, а время жизни удваивается (по сравнению с обычной галогенной лампой).

Примечания