Beschreibung der wichtigsten Glühlampentypen
Helles elektrisches Licht ist aus dem modernen Leben nicht mehr wegzudenken. Es ist ein Trost für die Augen und ein großes Gefühl des Wohlbefindens. Lampen werden zu Hause, in der Industrie, unter der Erde, unter Wasser und im Weltraum eingesetzt. In den mehr als 100 Jahren der Entwicklung sind verschiedene Arten von Glühbirnen entstanden, die auf der Grundlage vieler physikalischer Effekte funktionieren.
Glühbirnen
Die Vorteile der modernen Glühbirnen sind
- Die einfache Konstruktion und der niedrige Preis der verwendeten Materialien sorgen für niedrige Kosten in der Massenproduktion;
- Die Möglichkeit, Produkte für unterschiedliche Betriebsspannungen zu entwickeln - von wenigen Volt bis zu Hunderten von Volt;
- festes Spektrum der Lumineszenz, ähnlich dem Spektrum der Sonne - es ist das Spektrum der thermischen und sichtbaren Strahlung des Metalls, das zur Lumineszenz erhitzt wird, der Name der Glühlampen ist damit verbunden;
- Gasgefüllte Glühlampen, einschließlich Halogenlampen, haben eine Lebensdauer von 2-3 Tausend bis Zehntausend Stunden;
- Das Dimmen, d.h. das Dimmen, erfolgt mit relativ einfachen Mitteln - Rheostat, Thyristor und Triac-Dimmer.
Die nominelle Lebensdauer von 1.000 Stunden für LON-Glühbirnen - Allgebrauchsglühbirnen - wurde 1930 durch eine Vereinbarung der damals weltweit größten Hersteller festgelegt. Verstöße gegen diese Frist wurden und werden mit internationalen Sanktionen geahndet.
Die einfachste Klassifizierung von Glühbirnen:
- LON - Allzwecklampen, die überall im Haushalt und in der Industrie verwendet werden;
- Halogenglühlampen - dem Edelgas werden Halogenstoffe zugesetzt;
- Glühlampen für die örtliche Beleuchtung, die sich durch eine sichere niedrige Betriebsspannung von 12, 24, 36 oder 48 V, einen kurzen Glühfaden und eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Belastungen auszeichnen.
Erfahren Sie im Video, wie Glühlampen hergestellt werden
Mehr als ein Jahrhundert lang Geschichte der Glühbirne hat gezeigt, dass sie in allen Bereichen der menschlichen Tätigkeit eingesetzt werden können - von der Haushalts- bis zur Spezialbeleuchtung:
- im Verkehr - in Autos, Zügen, Schiffen, Flugzeugen;
- in der Produktion - zur Beleuchtung von Räumen, zur Erzeugung von absolut sauberer Wärme ohne Schadstoffe - in der Medizin, in der Industrie zur Herstellung von Halbleiterbauelementen, in der Viehzucht und Geflügelzucht - zur Erwärmung von Jungtieren, usw.
Halogengeräte
Zu diesen künstlichen Lichtquellen gehören gasgefüllte Glühlampen. Bei ihnen werden dem Inertgas, mit dem der Kolben gefüllt ist, Halogensubstanzen wie Jod, Brom, Chlor usw. zugesetzt. Ein glühender Glühfaden führt dazu, dass das Metall im Glühfaden verdampft und sich an der Seite der Glühbirne ablagert. Dabei:
- die Dicke des Fadens wird reduziert;
- Das Metall auf dem Glas der Glühbirne verringert deren Transparenz - der Lichtstrom nimmt ab.
Die verdampften Metallatome binden die Halogensubstanzen zu "Oxiden". Bei Kontakt mit dem glühenden Metall des Glühfadenkörpers zerfallen sie und das Metall lagert sich an der Oberfläche des Glühfadens ab. Dadurch erhöht sich die Lebensdauer des Geräts um das 3- bis 4-fache und die "Weiße" der Lumineszenz nimmt zu.
Im Inneren eines birnenförmigen Glaskolbens befindet sich die kleine Halogenglühlampe auf der Armatur einer normalen Glühlampe.
G steht für Glas, U für "Glas", 5,3 für den Abstand zwischen den Stiftachsen in Millimetern.
Leuchtstofflampen
In einer dünnwandigen Glasröhre mit Inertgas und Quecksilberdampf sind an den Enden beheizte Elektroden angebracht, die, sobald sie erhitzt sind, Elektronen aussenden, die die Gas- und Quecksilberatome anregen. Ein Spannungsimpuls von einigen hundert Volt, der an die Elektroden angelegt wird, erzeugt eine elektrische Entladung im Gas. Angetrieben durch die Energie der Spannungsquelle beginnen die angeregten Gas- und Metalldampfatome, ultraviolettes Licht zu emittieren. Die energiereiche UV-Strahlung trifft auf den Leuchtstoff an der Innenseite des Kolbens. Unter dem Einfluss der Strahlung erhalten die Atome des Leuchtstoffs zusätzliche Energie und geben Licht ab. So wird in Fluoreszenzlampe Unsichtbare UV-Strahlung wird in sichtbares Licht umgewandelt.
Für die Erzeugung dieses Lichtstroms ist viel weniger Energie erforderlich als für die Erhitzung von Metall bis zu seinem glühenden Punkt.
Röhrenlampen sind mit dem Buchstaben T und einer Zahl gekennzeichnet, die einem 1/8 Zoll entspricht. D.h. Das Rohr des Typs T8 ist 8/8" oder 25,4 mm, aufgerundet auf 25 mm.
LED-Glühbirnen
Die Grundlage einer modernen LED-Glühbirne sind superhelle LEDs. Die Lichtquelle ist der Prozess der Rekombination elektrischer Ladungsträger in p- und n-Typ-Halbleitermetallen - Elektronen und "Löcher".
Die Farbe der Lumineszenz hängt von dem Halbleitermaterial und seiner Dotierung ab. Der weiße Farbton wird durch die Umwandlung des blauen Lichts einer LED in einen gelben Leuchtstoff erzielt, der auf den Kristall aufgetragen wird. Wenn man die Dicke des Leuchtstoffs und seine Zusammensetzung ändert, erhält man jede beliebige Schattierung von weißem Leuchten.
Gasentladungs-Lichtquellen (GDL).
Ein physikalisches Phänomen, das zur Erzeugung von Licht in Gasentladung Die erste Art von Strahlungsquelle ist eine elektrische Entladung, wenn ein Strom durch ein Gas mit einer bestimmten Zusammensetzung geleitet wird. Diese Art der Entladung wird als Glimmentladung bezeichnet.
Eine Entladung kann nur beginnen, wenn das Gas zur Ionisierung gezwungen wird.. Dazu wird eine Hochspannung an das Gas im Spalt zwischen den Elektroden angelegt. Sie beträgt normalerweise etwas mehr als hundert Volt. Die Entladung führt zu einem Zusammenbruch des Raums zwischen den Elektroden, und der durch das Gas fließende Strom nimmt drastisch zu. Es bildet sich eine glühende Plasmawolke. Seine Farbe hängt von der Zusammensetzung des Gases im Kolben ab. Zum Beispiel leuchtet Neon rot, Argon lila, Xenon bläulich und Helium orange-rot.
Um den Lumineszenzprozess zu verstärken, wird der Luft oder dem Edelgas in der Röhre ein Metall, Quecksilber, zugesetzt, dessen Dampf ultraviolette Strahlung aussendet. Dieser wird vom Leuchtstoff wieder emittiert.
Quecksilberbogenlampe (EAF)
Auf der Grundlage dieses physikalischen Phänomens werden Lampen des Typs DRL, DNaTMFL. Diese künstlichen Lichtquellen gehören zu der großen Kategorie der Entladungslampen, der Unterkategorie der Bogenentladungslampen.
Die Abkürzungen beziehen sich auf:
- DRL - Bogen-Quecksilber-Leuchtstofflampe oder Bogen-Quecksilber-Entladungslampe;
- DNaT - Natriumdampflampe mit röhrenförmigem Lichtbogen;
- MGL - Halogen-Metalldampflampe.
Ein GFL hat eine Entladungsröhre, die im Inneren des Kolbens montiert ist. Sie wird als Taschenlampe bezeichnet. Das Licht in einem GFL wird von einem Plasmastrang oder einer Plasmawolke ausgestrahlt, die durch eine Bogenentladung im Brennergas erzeugt wird.
Für die Beleuchtung großer Flächen. z. B. Werkshallen, Straßen, Plätze, Parkplätze usw.
DNAT-Lampen
Eine röhrenförmige Glühbirne mit einem Edison E40-Gewindesockel, die in Lampen mit hoher Wattzahl verwendet wird. Entladungsrohr - Brenner ist in der Glühbirne sichtbar. Auf dem Glas der Glühbirne, in der Nähe des Sockels, sind die Mindestanforderungen unauslöschlich aufgedruckt.
In der industriellen Produktion sind die Lampen von 50W bis 1 000W erhältlich, aber einige Hersteller produzieren auch 2 und sogar 4kW.
Die Hauptanwendung ist StraßenbeleuchtungStraßen, Autobahnen, U-Bahnen, Parkhäuser. Mit anderen Worten: die Orte, an denen sich Menschen für kurze Zeit aufhalten. Der Grund dafür ist die enge spektrale Zusammensetzung von gelb-orangem Licht. Brenner aus Quarzglas oder transparenter Keramik. Außenkolben aus mechanisch und thermisch beständigem Borosilikatglas. Das Fläschchen:
- stabilisiert die Brennertemperatur und verringert den Wärmeverlust;
- Filtert überschüssige UV-Strahlung, die für die Umwelt und den Menschen schädlich ist.
Metallhalogenid (MHL)
Eine der Arten von Entladungslampen. Sie werden auch als DRI - Quecksilberbogenlampen mit strahlenden Zusätzen - bezeichnet. Die Konstruktion ist ähnlich wie bei DRI. Der Unterschied besteht in der Zugabe von Natrium-, Indium- und Thalliumhalogeniden in den Brennerraum.
MFLs sind gekennzeichnet durch ein hohes Maß an Farbwiedergabe Ra, auch CRI genannt, erreicht bis zu 90. Gleichzeitig wird die Lichtausbeute dieser Lampen auf 70-95 Lm/W erhöht. Die Lebensdauer beträgt nicht weniger als 8-10 Tausend Stunden. Eine Variante ist DRIZ, bei der eine Spiegelschicht auf der Innenseite der Glühbirne angebracht ist. So kann der Lichtstrom durch Drehen einer speziellen Fassung auf eine Seite gelenkt werden.
Infra-Rot-Geräte
Diese Typen sind Der Hauptnachteil von Glühlampen, die hohe Wärmestrahlung, wurde in einen Vorteil umgewandelt. Der Strom wird so gewählt, dass die Lichtemission gering ist. Sie erhitzt den Glühfaden auf eine Temperatur, die dem roten Glühen nahe kommt. Der Hauptenergiefluss ist die Infrarotstrahlung. Sie wird zu Recht als Wärmestrahlung bezeichnet. Sie sehen wie folgt aus.
Paraffinlampen
Paraffinlampe. Der Paraffintank (rechts) hat einen Docht, der in flüssigen Brennstoff eingetaucht ist. Ein Schutzglas schafft ein geschlossenes Volumen mit erhöhter Lufttemperatur. Kalte Luft wird unten, im Bereich des runden Behälters, angesaugt, warme Luft entweicht im Bereich des Klettbandaufhängers.
Ultraviolette Lichtquellen
Das wichtigste physikalische Phänomen in dieser dieser "Lichtquellen" ist eine elektrische Entladung in einem Gas. Die erzeugte ultraviolette Strahlung wird nicht durch Umwandlung in Licht im Leuchtstoff verbraucht, sondern durchdringt das Material des Lampenkolbens, aus speziellem violettem Glas. Äußerlich sieht die Glühbirne wie eine schwarze Röhre aus. Im medizinischen Bereich werden sie zur Desinfektion von Krankenhäusern, Geräten, Kleidung, aber auch in Wohnungen und Büros eingesetzt.
Merkmale der Lampen
Vergleiche zwischen verschiedenen Lampentypen werden durch den Vergleich ihrer Eigenschaften ermöglicht. Die Merkmale sind in große Gruppen unterteilt:
Elektrische Eigenschaften
Dazu gehören die Betriebsspannung und die Wattzahl. Die Betriebsspannung, Einheit V (Volt), ist die Nennspannung, bei der die Betriebslampe ihre Nennleistung, W (Watt), aus dem Netz oder der Stromversorgung aufnimmt. Die Lampe liefert einen Lichtstrom, Lm (Lumen), mit den angegebenen Eigenschaften.
Normalerweise sind die Nennspannung (Betriebsleistung) und die Wattzahl durch Markierungen auf der Oberseite der Glühlampe und an der Seite des Sockels angegeben.
Beleuchtungsparameter
Die wichtigsten Beleuchtungsparameter:
- Lichtstrom. Dieses Merkmal wird in Lumen (lm) gemessen. Der Kern des Konzepts ist die Anzahl der Lichteinheiten, die auf eine Einheit der beleuchteten Fläche fallen.
- Lichtausbeute. Maßeinheit Lm/W. Der Kern des Konzepts ist die Lichtmenge oder der Lichtstrom in lm, der von einer Lampe empfangen wird, wenn sie eine Netzleistung von 1 W (Watt) verbraucht, d.h. Lm/W.
Der Lichtstrom ist die gesamte sichtbare und unsichtbare elektromagnetische Energie, die von einer künstlichen Lichtquelle ausgestrahlt wird.
Die Lichtausbeute ist die Energieausbeute oder der Wirkungsgrad einer Lichtquelle. - Effizienzfaktor.
Betriebliche Parameter
Der wichtigste Parameter in dieser Gruppe ist die Nutzungsdauer. Bei verschiedenen Lampentypen variiert diese Lebensdauer. Normale Glühbirnen haben eine Lebensdauer von 1.000 Stunden. Bei Leuchtstofflampen liegt sie zwischen 3.000 bis 5.000 und 12.000 bis 15.000 Stunden. Sie hängt vom Hersteller, vom Lampentyp und von der Art der EKG - Der Lampentyp, sein EVG und die Anzahl der Starts/Stopps. Bei herkömmlichen Leuchtstofflampen entspricht die Anzahl der Ein- und Ausschaltungen in etwa der Anzahl der Nennbetriebsstunden der Lampe.
LED-Lampen haben die längste Lebenserwartung. Die Hersteller geben eine Lebensdauer von 15 - 20 bis 100.000 Stunden an. Bei einer Betriebszeit von 3 bis 6 Stunden pro Tag entspricht dies einer Betriebszeit von einigen Jahren. Im Laufe dieser Jahre wird die Lampe veraltet sein. Oder sie verschlechtert sich mit einem Verlust von 30-50 % der Helligkeit und oft mit einer Veränderung des Farbtons des Glühens oder des Emissionsspektrums.
Art und Größe der Basis
Der Zweck des Sockels in einer Lampe:
- Um eine zuverlässige Verbindung zwischen dem lichtemittierenden Element der Lampe und den primären Stromkreisen, in der Regel dem primären Wechselstromnetz im Gebäude, herzustellen;
- Halten Sie das Lampendesign in einer bestimmten Position im Lampenplafond und verhindern Sie, dass es den Plafond berührt, z. B. bei Wandleuchtern oder Kronleuchtern;
- dafür sorgen, dass eine durchgebrannte Lampe schnell ausgetauscht und durch eine neue ersetzt werden kann, usw.
Häufig verwendet:
- mit Gewinde Edison-Sockel, gekennzeichnet durch den Buchstaben E und eine Zahl, die den Außendurchmesser des Gewindes in Millimetern angibt; sie reicht von E5 für mikrokleine Lampen bis zu E40 für die leistungsstärksten Lampen, die hauptsächlich für die Industriebeleuchtung verwendet werden
- Stift Die Stiftsockel sind mit dem Buchstaben G gekennzeichnet, der für Glas steht, da die Stifte direkt in den Glaskolben "eingeschweißt" sind. Die Zahlen in der Kennzeichnung des Sockels geben den Abstand in Millimetern zwischen den Achsen der Stifte an;
- Bajonett oder Stift - Der Name kommt vom französischen Wort "baguette" oder Bajonett, das sich dadurch auszeichnet, dass es bei Erschütterungen nicht aus der Patrone fällt, und das in Fahrzeugen - Autos, Flugzeugen, Schiffen und Schiffen, Zügen und Straßenbahnen usw. - verwendet wird. Einer der Namen ist Swann-Sockel - nach dem Namen des Erfinders.
Die wichtigsten Arten von Grundlagen - Edison-Sockel, Schwan's-Sockel, Bajonett-Sockel, auch als Stiftsockel bekannt.
Bajonettbasen haben den lateinischen Buchstaben B als ersten Bestandteil der Kennzeichnung.
Form der Glühbirne
Die Form der Glühbirnen von Beleuchtungskörpern wird nicht nur durch ihre technische Beschaffenheit bestimmt, sondern hängt manchmal auch mit ihrer Herkunft zusammen. Zum Beispiel: Glühbirnen А, С, SA и CF - abgeleitet: von einer Birne, von einer Kerze für einen Kronleuchter oder eine Leuchte. Und der Buchstabe C in der Abkürzung stammt zum Beispiel vom lateinischen Wort "candela", das mit "Kerze" übersetzt wird. CA - "Kerze im Wind", und CF - "verdrehte Kerze".
Wir empfehlen zur Veranschaulichung eine Reihe von thematischen Videos.
Die modernen elektrischen Kunstlichtquellen von heute sind erstaunlich vielseitig. Für jede Art von Leuchte können Sie aus mehreren verschiedenen Glühlampentypen in Bezug auf Preis und Energieeffizienz wählen. Sie können zum Beispiel LED- oder LON-Kerzen" oder Windlichter" für Ihre Wandlampen oder Kronleuchter wählen. Für Retro-Leuchten wählen Sie eine Edison-Glühbirne oder eine moderne LED-Kornblume".