Лампа накаливания

Осветительные приборы прочно вошли в нашу жизнь. Уже никого не удивляет квартира, в которой горит свет, освещенные улицы или дорога. Несмотря на многообразие осветительных приборов, основным прибором остается лампа накаливания.

И это при том, что изделия не экономичны, они остаются самыми востребованными устройствами. Популярность объясняется сравнительной дешевизной и неприхотливостью к условиям эксплуатации.

Впервые прототип был представлен нашим изобретателем А. Н. Лодыгиным в 1873 г. Он представлял собой два медных стержня, между которыми укреплен угольный стерженек. Все это было помещено в колбу из стекла.

Первые образцы приборов были недолговечны. Срок службы составлял 40 минут. После усовершенствования прибора учениками профессора улучшились особенности работы лампочки Лодыгина.

В конструкцию устройства были внесены изменения, уголек заменили вольфрамовой нитью, а из колбы стали удалять воздух, сжигая кусочек дерева. В результате срок эксплуатации увеличился до 700 – 1000 часов.

Устройство современного прибора

Современные устройства представляют собой:

• Стеклянную колбу. Она может иметь различные формы. От шарообразного до конусообразного вида. Часто выпускаются декоративные в виде пламени свечи;
• Внутри размещена вольфрамовая пружинка, укрепленная на молибденовых держателях. К концам нити подходят свинцовые токопроводящие проволочки;
• На одной токопроводящей проволочке смонтирована плавкая вставка;
• Все это смонтировано на стеклянном стержне (штангеле) внутри колбы;
• Свинцовые проволочки припаяны к металлическому цоколю.

В стеклянной колбе может быть как инертный газ (аргон, ксенон, криптон), так и вакуум. При подключении лампочки накаливания в сеть, нить разогревается и начинает светиться.

Испуская световой поток достаточный для освещения помещения. Нить накаливания выполняется только из вольфрама, температура плавления, которого составляет 3 400 градусов. При работе в осветительном приборе нить накаляется только до 3 000 градусов, что позволяет ей работать в таких условиях до 1 000 часов. Конструкция может иметь вид пружины, круглого или плоского сечения, а так же собранной из нескольких тонких нитей.

Цоколь имеет резьбовую конструкцию, реже выпускаются штырьковые, поворотные или штифтовые соединения.

Параметры

Обычная лампа накаливания характеризуется следующими параметрами:

• Основной показатель – мощность. Для бытового применения производятся приборы от 25 до 150 Вт. Промышленностью выпускаются устройства максимальной мощности до 1 000 Вт;
• Температура вольфрамовой нити лампочки накаливания составляет 3 000 градусов;
• Световой поток может колебаться от 9 до 19 Лм/Вт;
• Рабочее напряжение приборов составляет 220-230 вольт или 127;
• Частота питающей сети 50 Гц;
• Унифицированный цоколь Е14, Е27, Е40;
• При напряжении 220 вольт срок службы составляет 1 000 часов, а при 127 вольт может работать до 2 500 часов.

Колба устройства может быть прозрачной, матовой или с зеркальным покрытием.

Матовые лампы предназначены для создания более мягкого, рассеянного света, для создания комфортных условий в помещении.

Приборы с зеркальным покрытием используют для подсветки витрин или при оформлении декора помещений.

Современное обозначение изделий

При маркировке используются обозначения, которые характеризуют свойства устройств. Так, аргоновая биспиральная лампа имеет буквенное обозначение – Б, вакуумная – В, наполненная аргоном моноспиральная – Г, криптоновая биспиральная – БК, О- опаловая, а МЛ молочного цвета или МТ колба имеет матовый цвет.

Вторая буква показывает, где применяется лампа. В автомобиле – А, на железнодорожном транспорте – Ж, в самолетах – СМ, а в прожекторах ПЖ. Цифровое обозначение говорит о мощности и рабочем напряжении.
Например, устройство Б235-245-60 используется в сети с напряжением не выше 245 вольт, мощностью 60 Вт биспиральная с аргоновым наполнением колбы.

Достоинства осветительных устройств

Основными достоинствами таких устройств перед современными осветительными приборами можно отметить:

• Несмотря на значительную мощность ламп накаливания, они имеют низкую стоимость;
• Для подключения не требуется дополнительных коммутационных устройств;
• Могут эксплуатироваться в широком температурном диапазоне и в условиях с повышенной влажностью. Что позволяет использовать их в уличном освещении;
• Небольшие скачки напряжения не влияют на работоспособность;
• При значительном снижении напряжения нить накала продолжает светиться, однако, уменьшается мощность лампы накаливания;
• Многообразие форм и мощностей изделия позволяет подобрать их для любого случая жизни.

Недостатки

Кроме достоинств таких изделий у них имеются недостатки. Основным, из которых можно отметить неэкономичность прибора. Все лампы имеют хрупкую стеклянную колбу.
Небольшой ресурс компенсируется низкой стоимостью изделия.

Использование лампочек для обогрева при помощи ИК-лучей

Кроме того, нити накаливания излучают ИК лучи, которые нашли применение в отоплении помещений или обогреве животноводческих ферм.

Самая простая инфракрасная лампа представляет собой изделие с вольфрамовой нитью накаливания и колбу с зеркальной поверхностью. Такая лампа вкручивается в обыкновенный патрон, снабженный отражателем, и предназначена для обогревания или прогревания. Выпускаются мощностью от 50 до 500 Вт. Инфракрасные лампы для обогрева помещений выпускаются в виде тонких трубочек.

В которые закачивается смесь газов аргона и азота. Это позволяет увеличить поток тепловой энергии. Нагревание происходит за счет проникновения ИК лучей в предметы. В результате поглощения предметами лучей происходит их нагрев.

Эту особенность широко используют в медицине. Когда необходимо прогревание при заболеваниях. В этом случае используется лампа для прогревания синего цвета с отражателем.

Сейчас широко применяются подобные обогреватели в сельском хозяйстве. Они выпускаются белого, синего или красного цвета. Изделия синего и особенно красного цвета дают больше тепла. Но они не предназначены для освещения помещения.

Чаще всего инфракрасная лампа применяется для обогрева помещения, где содержится куриный молодняк, в свинарниках, козлятниках и т. п.

Ветеринары отмечают, что инфракрасный свет благотворительно влияет на молодняк. Особенно в первые часы жизни.

Инфракрасные обогреватели иногда используют для обогрева небольших помещений. Таких как продуктовые киоски, балконы, зимние сады, обогрева теплиц и т. п.

При этом можно использовать лампы небольшой мощности, что не сильно скажется на бюджете семьи.

Преимущества и недостатки инфракрасных систем

При этом приборы обладают рядом преимуществ:

• Тепло от лампы попадает непосредственно к объекту без потерь.
• Поэтому и КПД у таких источников высокий;
• Они отличаются быстротой прогрева;
• Возможен локальный нагрев;
• Не занимают места и не портят интерьер;
• Обогреватели имеют небольшой вес;
• Не шумят и не сжигают кислород;
• Т.к. нет вихревых потоков при эксплуатации, то и пыль не поднимается;
• Простота монтажа, достаточно вкрутить лампочку в отражатель.

Как и все приборы, инфракрасные лампы для обогрева имеют и недостатки:

• Высокое потребление дорогостоящей электроэнергии;
• При несоблюдении условий эксплуатации может возникнуть состояние дискомфорта;
• Колба устройства имеет высокую температуру;
• При случайном соприкосновении с ней можно получить сильный ожег.