Descrizione dei principali tipi di lampadine
È impossibile immaginare la vita moderna senza la luce elettrica brillante. È un conforto per la visione e una grande sensazione di benessere. Le lampade sono usate in casa, nell'industria, sottoterra, sott'acqua e nello spazio. In più di 100 anni di sviluppo sono apparsi diversi tipi di lampadine che funzionano sulla base di molti effetti fisici.
Lampadine a incandescenza
I vantaggi delle moderne lampadine sono
- Costruzione semplice e basso prezzo dei materiali utilizzati, che assicura il loro basso costo nella produzione di massa;
- La capacità di creare prodotti per diverse tensioni di funzionamento - da pochi volt a centinaia di volt;
- spettro solido di luminescenza, simile allo spettro del sole - è lo spettro della radiazione termica e visibile del metallo riscaldato a luminescenza, il nome delle lampade a incandescenza è collegato con esso;
- Le lampade a incandescenza a gas, comprese le alogene, hanno una durata di vita compresa tra 2-3 mila e decine di migliaia di ore;
- La dimmerazione, cioè il dimming, si fa con mezzi abbastanza semplici - reostati, tiristori e dimmer a triac.
La durata nominale di 1.000 ore per le lampadine LON - lampadine di uso generale - è stata stabilita nel 1930 da un accordo dei maggiori produttori mondiali dell'epoca. I trasgressori di questa scadenza erano, e sono tuttora, puniti con sanzioni internazionali.
Il più semplice classificazione delle lampadine:
- LON - lampade di uso generale, utilizzati ovunque in casa e nell'industria;
- Lampadine alogene - al gas inerte vengono aggiunte sostanze alogene;
- Lampadine a incandescenza per l'illuminazione locale, caratterizzate dalla loro bassa tensione di funzionamento sicura di 12, 24, 36 o 48 V, filamento corto e resistenza alle sollecitazioni meccaniche.
Scopri come vengono prodotte le lampade a filamento nel video
Più di un secolo di storia storia delle lampadine a incandescenza ha dimostrato che possono essere utilizzati in qualsiasi campo dell'attività umana - dall'illuminazione domestica a quella speciale:
- nei trasporti - in auto, treni, navi, aerei;
- nella produzione - per l'illuminazione dei locali, per la generazione di calore assolutamente pulito senza inquinanti - nella medicina, nell'industria per la produzione di dispositivi a semiconduttore, nell'allevamento di bestiame e pollame - per il riscaldamento dei giovani animali, ecc.
Dispositivi alogeni
Queste fonti di luce artificiale includono lampade a incandescenza a gas. In essi si aggiungono sostanze alogene come lo iodio, il bromo, il cloro ecc. al gas inerte che riempie il bulbo. Un filamento incandescente fa sì che il metallo nel filamento evapori e si depositi sul lato della lampadina. Facendo questo:
- lo spessore del filamento si riduce;
- Il metallo sul vetro della lampadina ne riduce la trasparenza - il flusso luminoso diminuisce.
Gli atomi di metallo evaporati legano le sostanze alogene in "ossidi". Essi, al contatto con il metallo incandescente del corpo del filamento, si disintegrano e il metallo si deposita sulla superficie del filamento. Come risultato, la vita del dispositivo è aumentata di un fattore da 3 a 4 e la 'bianchezza' della luminescenza aumenta.
All'interno di un bulbo di vetro a forma di pera, la piccola lampadina alogena si trova sull'armatura di una normale lampada a incandescenza.
G sta per vetro, U per "vetro", 5,3 per la distanza tra gli assi dei perni in millimetri.
Lampade fluorescenti
In un tubo di vetro a pareti sottili con gas inerte e vapore di mercurio, alle estremità sono posti degli elettrodi riscaldati che, una volta riscaldati, emettono elettroni che eccitano il gas e gli atomi di mercurio. Un impulso di tensione di qualche centinaio di volt applicato agli elettrodi crea una scarica elettrica nel gas. Alimentati dall'energia della fonte di tensione, gli atomi di gas e di vapore metallico eccitati iniziano a emettere luce ultravioletta. La radiazione UV, che ha un'alta energia, colpisce il fosforo sulla superficie interna della lampadina. Sotto l'influenza della radiazione, gli atomi del fosforo ricevono energia supplementare ed emettono luce. Così in lampada fluorescente la radiazione UV invisibile viene convertita in luce visibile.
È necessaria molta meno energia per produrre questo flusso di luce che per riscaldare il metallo fino al suo punto di incandescenza.
Le lampade tubolari sono contrassegnate dalla lettera T e da un numero che equivale a 1/8 di pollice. Cioè Il tubo di tipo T8 è 8/8" o 25,4 mm, arrotondato a 25 mm.
Lampadine a LED
La base di un moderno Lampadina a LED sono LED super-luminosi. La fonte della luce è il processo di ricombinazione dei portatori di carica elettrica nei metalli semiconduttori di tipo p e n - elettroni e "buchi".
Il colore della luminescenza dipende dal materiale semiconduttore e dal suo drogaggio. La tonalità bianca è ottenuta convertendo la luce blu di un LED in un fosforo giallo, che è rivestito sul cristallo. Cambiando lo spessore del fosforo e la sua composizione si ottiene qualsiasi tonalità di bagliore bianco.
Sorgenti luminose a scarica di gas (GDL).
Fenomeno fisico utilizzato per produrre luce in Scarico di gas Il primo tipo di fonte di radiazione è una scarica elettrica quando si fa passare una corrente attraverso un gas di una certa composizione. Questo tipo di scarica è chiamato scarica a bagliore.
Una scarica può iniziare solo quando il gas è costretto a ionizzarsi. Per fare questo, un'alta tensione viene applicata al gas nello spazio tra gli elettrodi. Questo è di solito un po' più di un centinaio di volt. La scarica provoca una rottura dello spazio tra gli elettrodi e la corrente che scorre attraverso il gas aumenta drammaticamente. Si forma una nuvola di plasma incandescente. Il suo colore dipende dalla composizione del gas nel pallone. Per esempio, il neon si illumina di rosso, l'argon di lilla, lo xeno di blu e l'elio di rosso-arancio.
Per intensificare il processo di luminescenza, si aggiunge all'aria o al gas inerte nel tubo un metallo, il mercurio, il cui vapore emette radiazioni ultraviolette. Questo viene riemesso dal fosforo.
Lampada ad arco di mercurio (EAF)
Sulla base di questo fenomeno fisico lampade del tipo DRL, DNaT, MFL. Queste fonti di luce artificiale appartengono alla grande categoria delle lampade a scarica, la sottocategoria a scarica ad arco.
Le abbreviazioni si riferiscono a:
- DRL - lampada fluorescente ad arco di mercurio o lampada a scarica ad arco di mercurio;
- DNaT - lampada ad arco tubolare al sodio;
- MGL - Lampada a ioduri metallici.
Un GFL ha un tubo di scarico montato all'interno del bulbo. Si chiama torcia. La luce in un GFL è emessa da una corda o nuvola di plasma prodotta da una scarica ad arco nel gas del bruciatore.
Utilizzato per l'illuminazione di grandi aree. Per esempio, sale di impianti, strade, piazze, parcheggi, ecc.
Lampade DNAT
Una lampadina tubolare con una base filettata Edison E40, utilizzata in lampade ad alto wattaggio. Tubo di scarico - il bruciatore è visibile nel bulbo. Sul vetro della lampadina, vicino alla base, sono stampate indelebilmente le specifiche minime.
Nella produzione industriale le lampade sono disponibili da 50W a 1 000W, ma alcuni produttori fanno anche 2 e persino 4kW.
L'applicazione principale è illuminazione stradaleStrade, autostrade, metropolitane, parcheggi. In altre parole, i luoghi dove la gente si ferma per un breve periodo. La ragione è la stretta composizione spettrale della luce giallo-arancione. Bruciatore in vetro di quarzo o ceramica trasparente. Pallone esterno in vetro borosilicato resistente meccanicamente e termicamente. La fiaschetta:
- stabilizza la temperatura del bruciatore, riducendo la perdita di calore;
- Filtra l'eccesso di radiazioni UV, dannose per l'ambiente e per l'uomo.
Alogenuro metallico (MHL)
Uno dei tipi di lampade a scarica. Sono anche chiamate DRI - lampade ad arco al mercurio con additivi radianti. La costruzione è simile a quella di DRI. La differenza è l'aggiunta di alogenuri di sodio, indio e tallio nella cavità della torcia.
Le MFL sono caratterizzate da alti livelli di resa dei colori Ra, alias CRI, raggiungendo fino a 90. Allo stesso tempo l'efficacia luminosa di queste lampade è aumentata a 70-95 Lm/W. La vita di servizio non è inferiore a 8-10 mila ore. Una variante è DRIZ, che ha uno strato di specchio applicato all'interno della lampadina. Questo permette di dirigere il flusso luminoso verso un lato girando una presa speciale.
Dispositivi a infrarossi
Questi tipi sono Il principale svantaggio delle lampadine a incandescenza, l'alto livello di radiazione termica, è stato trasformato in un vantaggio. La corrente è scelta in modo che ci sia meno emissione di luce. Riscalda il filamento a una temperatura vicina al bagliore rosso. Il flusso principale della sua energia è la radiazione infrarossa. Si chiama giustamente radiazione termica. Hanno questo aspetto.
Lampade a paraffina
Lampada a paraffina. Il serbatoio di paraffina (a destra) ha uno stoppino immerso nel combustibile liquido. Un vetro protettivo crea un volume chiuso con un aumento della temperatura dell'aria. L'aria fredda viene aspirata nella parte inferiore, nella zona del serbatoio circolare; l'aria calda fuoriesce nella zona del gancio a strappo.
Fonti di luce ultravioletta
Il principale fenomeno fisico in di questi di queste fonti di "luce" è una scarica elettrica in un gas. La radiazione ultravioletta generata non viene consumata dalla conversione in luce nel fosforo, ma passa attraverso il materiale della lampadina, in vetro speciale viola. Esternamente la lampadina si presenta come un tubo nero. Per scopi medici sono usati per disinfettare ospedali, strumenti, vestiti, anche in appartamenti, uffici.
Caratteristiche delle lampade
I confronti tra diversi tipi di lampade sono fatti confrontando le loro caratteristiche. Le caratteristiche sono divise in grandi gruppi:
Caratteristiche elettriche
Questi includono la tensione di funzionamento e il wattaggio. La tensione di funzionamento, unità V (volt), è la tensione nominale alla quale la lampada di funzionamento consuma la sua potenza nominale, W (watt), dalla rete o dall'alimentazione. La lampada fornisce un flusso luminoso, Lm (lumen) con le caratteristiche nominali.
Normalmente la tensione nominale (operativa) e la potenza sono indicate da marcature sulla parte superiore della lampadina e sul lato della base.
Parametri di illuminazione
I principali parametri di illuminazione:
- Flusso luminoso. Questa caratteristica si misura in lumen (lm). L'essenza del concetto è il numero di unità di luce che cadono su un'unità di area illuminata.
- Efficacia luminosa. Unità di misura Lm/W. L'essenza del concetto è la quantità di luce o flusso luminoso in lm, che si riceve da una lampada quando consuma da rete 1 W (watt), cioè Lm/W.
Il flusso luminoso è tutta l'energia elettromagnetica visibile e invisibile emessa da una fonte di luce artificiale.
L'efficacia luminosa è l'efficienza energetica o il fattore di efficienza di una fonte di luce. - fattore di efficienza.
Parametri operativi
Il parametro principale in questo gruppo è la durata di vita. Per le lampade di diversi tipi questa vita varia. Le lampadine normali hanno una durata di vita di 1.000 ore. Per le lampade fluorescenti, varia da 3.000 a 5.000 a 12.000 a 15.000 ore. Dipende dal produttore, dal tipo di lampada, dal suo ECG - Il tipo di lampada, il suo ECG e il numero di start/stop. Per le lampade fluorescenti convenzionali, il numero di accensioni e spegnimenti corrisponde approssimativamente al numero di ore nominali di funzionamento.
Le lampade a LED hanno la durata di vita più lunga. I produttori dichiarano una vita di 15 - 20 - 100 mila ore. Con 3 a 6 ore di funzionamento al giorno si tratta di alcuni anni di funzionamento. Nel corso di questi anni la lampada diventerà obsoleta. Oppure si degraderà con una perdita del 30-50% di luminosità, e spesso con un cambiamento di tonalità del bagliore o dello spettro di emissione.
Tipo e dimensione della base
Lo scopo della base in una lampada:
- Per fornire una connessione affidabile tra l'elemento emettitore di luce della lampada e i circuiti di alimentazione primaria, di solito la rete AC primaria dell'edificio;
- mantenere il design della lampada in una posizione specifica nel plafond della lampada ed evitare che tocchi il plafond, per esempio applique o lampadari;
- garantire che una lampada bruciata possa essere sostituita rapidamente e sostituita con una nuova, ecc.
Usato frequentemente:
- filettato Basi Edison, identificati dalla lettera E e un numero che dà il diametro esterno del filo in millimetri, varia da E5 per micro-piccole lampade a E40 per le lampade più potenti, principalmente per l'illuminazione industriale
- pin Le basi dei perni sono designate dalla lettera G, dalla parola "vetro", poiché i perni sono "saldati" direttamente nel bulbo di vetro. I numeri nella marcatura della base si riferiscono alla distanza in millimetri tra gli assi dei perni;
- baionetta o perno - Il nome deriva dalla parola francese "baguette" o baionetta, caratterizzata dal fatto di non cadere dalla cartuccia quando vibra, utilizzata sui veicoli - auto, aerei, navi e navi, treni e tram, ecc. Uno dei nomi è Swann plinth - dal nome dell'inventore.
Il principale tipi di basi - Zoccoli Edison, zoccoli Schwan's, zoccoli a baionetta, detti anche zoccoli a perno.
Le basi a baionetta hanno la lettera latina B come primo elemento della marcatura.
Forma della lampadina
La forma delle lampadine dei dispositivi di illuminazione è determinata non solo dalla sua essenza tecnica, ma a volte è anche legata alla sua origine. Per esempio, le lampadine А, С, SA и CF - derivato: da una pera, da una candela per un lampadario o un'applique. E ha ottenuto la lettera C nell'abbreviazione, per esempio, dalla parola latina 'candela', tradotta come 'candela'. CA - "candela nel vento", e CF - "candela attorcigliata".
Consigliamo una serie di video tematici per illustrare.
Le moderne fonti elettriche di luce artificiale sono incredibilmente versatili. Per ogni tipo di apparecchio, è possibile scegliere tra diversi tipi di lampadine in termini di prezzo ed efficienza energetica. Potete per esempio scegliere fonti di luce LED o LON "candela" o "candela nel vento" per le vostre lampade da parete o lampadari. Per gli apparecchi retro, scegliete una lampadina Edison o un moderno LED 'cornflower'.