У дома » Със собствените си ръце » Огънят е естествен или изкуствен източник на светлина. Изкуствени източници на светлина: видове източници на светлина и техните основни характеристики, Характеристики на използването на газоразрядни енергоспестяващи източници на светлина. Лампи: предназначение, видове, характеристики

Огънят е естествен или изкуствен източник на светлина. Изкуствени източници на светлина: видове източници на светлина и техните основни характеристики, Характеристики на използването на газоразрядни енергоспестяващи източници на светлина. Лампи: предназначение, видове, характеристики

Има естествени или естествени източници на светлина. Това е Слънцето, звездите, атмосферните електрически разряди (например мълния). Луната също се счита за източник на светлина, въпреки че би било по-правилно да се класифицира като светлоотразител, тъй като самата тя не излъчва светлина, а само отразява падащите върху нея слънчеви лъчи. Естествените източници на светлина съществуват в природата независимо от хората.

Но има много източници на светлина, създадени от човека. Това са тела, вещества и устройства, в които всякаква енергия при определени условия, които зависят от човека, се превръща в светлина. Най-простите и най-старите от тях са огън, факла, факла. В древния свят (Египет, Рим, Гърция) съдове, пълни с животинска мазнина, са били използвани като лампи. В съда беше спуснат фитил (парче въже или парцал, усукан на въже), който беше напоен с мазнина и изгоря доста ярко.

Впоследствие, до края на 19 век, основните източници на светлина са свещи, газени и газени лампи и газови фенери. Много от тях (например свещи и керосинови лампи) са оцелели и до днес. Всички тези източници на светлина се основават на изгарянето на запалими вещества, поради което се наричат още термични. В такива източници светлината се излъчва от малки, горещи твърди въглеродни частици. Тяхната светлинна ефективност е много ниска – само около 1 lm/W (теоретичната граница за източник на бяла светлина е около 250 lm/W).

Най-голямото изобретение в областта на осветлението е създаването през 1872 г. от руския учен А. Н. Лодигин на електрическа лампа с нажежаема жичка. Лампата на Лодигин беше стъклен съд с въглероден прът, поставен вътре в него; въздухът беше изпомпван от съда. При пропускане на електрически ток през пръчката тя се нагрява и започва да свети. През 1873-1874г А. Н. Лодигин провежда експерименти с електрическо осветление на кораби, предприятия, улици и къщи. През 1879 г. американският изобретател Т. А. Едисон създава лампа с нажежаема жичка с въглеродна жичка, удобна за промишлено производство. От 1909 г. започват да се използват лампи с нажежаема жичка с зигзагообразна волфрамова жичка (нажежаема жичка), а след 3-4 години волфрамовата нишка започва да се произвежда под формата на спирала. По същото време се появяват първите лампи с нажежаема жичка, пълни с инертен газ (аргон, криптон), което значително увеличава експлоатационния им живот. От началото на 20 век. Електрическите лампи с нажежаема жичка, поради тяхната ефективност и лекота на използване, започват бързо и широко да заменят други източници на светлина, базирани на изгарянето на запалими вещества. В момента лампите с нажежаема жичка са станали най-разпространените източници на светлина.

В древни времена човечеството е смятало, че можем да виждаме благодарение на лъчите на пипалата, които излизат от очите, сякаш изпитват предмети чрез допир. Изглежда нелепо и смешно. Но всъщност, откъде идва? Има естествени и изкуствени източници на светлина. Съвременните идеи казват, че светлината е електромагнитни вълни или поток от фотони. Всъщност светлината е лъчение, но само тази част от него, която може да се възприеме от окото. Ето защо се нарича Когато светлината се разпространява, нейните вълнови качества се разкриват. За което ще говорим по-долу.

Светлина

Какво е? Казано направо, това е електромагнитна вълна. Възприема се през човешките очи. Вярно е, че има граници на възприятие - от 380 до 780 nm. На по-ниски нива има поток от ултравиолетова радиация, която човек не вижда, но усеща. На кожата се появява като тен. Има и инфрачервено лъчение, което само някои живи организми могат да видят, а хората го възприемат като топлина.

Светлината идва в различни цветове. Ако си спомняте дъгата, тя има седем цвята. Виолетовият цвят, присъстващ в него, се формира от лъч с дължина на вълната 380 nm, червен - 625, но зелен - 500, повече от виолетов, но по-малко от червено. Много изкуствени източници на светлина излъчват бели вълни. Бялата светлина възниква, когато всички останали основни цветове са смесени - червено, оранжево, жълто, зелено, циан, индиго и виолетово.

Имоти

Благодарение на експериментите беше възможно да се установи, че светлината има електромагнитна природа. Просто казано, светлината е електромагнитно излъчване, което може да се види.

Светлината може да се похвали, че има способността да преминава през прозрачни вещества и тела. Благодарение на това слънчевата светлина лесно прониква през атмосферата до земята. Но в същото време се пречупва. Когато непрозрачно тяло или предмет срещне пътя на светлината, светлината се отразява от тях. Така приемаме отразения цвят с окото и виждаме не само цвета, но и формата.

Определена част от светлината се поглъща от предметите и те се нагряват. Светлите предмети не се нагряват толкова много, колкото тъмните, защото поглъщат повече светлина и отразяват по-малко. Затова изглеждат тъмни. Лъвският дял от информацията за това, което ни заобикаля, идва чрез зрението. Благодарение на него анализираме всичко. Добрата визия и високото ниво на производителност са много свързани с осветлението.

Източници

Телата, от които излиза светлината, са източници на светлина. Има естествени и изкуствени източници на светлина. Най-популярният и жизненоважен естествен източник на светлина е Слънцето, а именно слънчевата радиация - лъчистият поток от звезда, който достига повърхността на нашата планета под формата на директна и дифузна светлина. В естествената светлина, или по-точно в нейния спектър, има ултравиолетови лъчи, които са просто необходими на хората. Дифузното е характерна черта на естественото осветление. Полезен е за зрението. След като се справихме с много понятия, можем да започнем да обясняваме какво представляват те - изкуствени и естествени източници на светлина.

Изкуствени източници

До края на 19 век единственото нещо е огънят, във всичките му интерпретации. По-късно започва активното развитие на електрически източници на светлина. За почти 130 години от тяхното съществуване огънят беше почти напълно заменен - появиха се керосинови лампи и свещи. Те все още се използват, когато има авария на гарата, когато осветлението внезапно изгасне, за романтична вечер, за създаване на подходяща атмосфера. При къмпингуване, когато фенерчетата са изчерпани, можете да запалите огън за по-голяма осветеност.

Изкуствен или естествен източник на светлина е огънят? Трябва да се подреди. Пламъкът от горящи сухи клонки, както и пламъкът от свещ, газова горелка и др., са изкуствени източници. Бих искал да отбележа една особеност. Изкуствените източници на светлина могат да се управляват от хора.

Да помислим така: по принцип огънят гори сам, отделяйки и топлина. Можете да се стоплите до него и да видите приятели в тъмното, които седят отсреща и пеят с китара. Изглежда, че огънят е естествен източник на светлина. Той дава своята неотразена светлина, като Луната. Но тогава огънят започва да угасва и става необходимо да добавите още дърва. Колкото повече дърва, толкова по-голям е пламъкът. Това означава, че може да се контролира. Освен това огънят първоначално е създаден от самите туристи. А изкуствените източници са тези, създадени от човека. Това навежда на заключението: огънят все още е изкуствен източник на светлина.

Изкуствени са и технически средства с най-разнообразна структура. Това са лампи с нажежаема жичка, прожектори, електрически лампи и др. Има тела, които не могат да излъчват сами, но излъчват отразена светлина, например Луната.

Нека да разгледаме по-отблизо кои източници на светлина са естествени.

Естествени източници

Всички обекти, от които тече естествена светлина, трябва да се класифицират като естествени източници. Те са естествени източници на светлина. Няма значение какъв вид вълново излъчване възниква, като първично или вторично свойство. Естествените източници на светлина играят огромна роля в живота на всички живи организми. Естествените източници в природата не се контролират от хората:

Слънчева светлина.
Огънят, естествен източник на светлина.
Звездна светлина.
Сияние на различни животински и растителни организми.

И това не е целият списък. Можете да изброите други естествени източници на светлина. Примери: изгарящото слънце в юлски ден, звезди, които могат да се наблюдават през нощта и подредени в причудливи съзвездия, светкавица, пронизваща рехави облаци, комета с луксозна опашка или полярно сияние, блещукащо и предизвикващо възхищение. Естествената светлина може да се види като насекоми и някои видове риби, които блестят в тревата, като малки златни зрънца, плуващи важно почти на морското дъно.

Междузвезден газ

Разредена газова среда запълва пространството между звездите. Газът е прозрачен. По-голямата част от междузвездния газ се наблюдава по-близо до галактическата равнина. Този слой е дебел много стотици парсеци. Химическият състав е подобен на повечето звезди - водород, хелий и някои тежки частици. Газът е в атомна, молекулярна и йонизирана форма, всичко зависи от плътността и температурата. Газът абсорбира и в замяна те му дават наличната енергия. Ултравиолетовото лъчение, излъчвано от горещи звезди, започва да нагрява газа. Тогава самият газ започва да излъчва светлина. Човек го наблюдава като ярка мъглявина.

Биолуминесценция

Сложната дума се отнася до способността на живите организми да светят. Това умение се постига самостоятелно или с помощта на симбионти. Гръцката дума биос означава живот. А латинското "lumen" означава светлина. Такъв талант като създаването на светлина не принадлежи на всеки. Това изисква специално светещи органи и притежаването на по-развит организъм. Например във фотофорите на рибите, в специални органели при едноклетъчните еукариоти, в цитоплазмата на бактериите. Нека си спомним светулките и някои водни организми, които живеят на дъното на океаните (дълбоководна сепия, радиолария). Биолуминесценцията е продукт на химични процеси, енергията, която се освобождава, започва да се освобождава под формата на светлина. С други думи, това е специален вид хемилуминесценция.

Радиолуминесценция

Този процес се дължи на въздействието на йонизиращо лъчение. Такива химични съединения, които излъчват гама и рентгенови лъчи, алфа и бета частици, се използват за създаване на радиолуминесцентен слой в някои вещества. Например багрилата, които се състоят от смес от цинков сулфид и вещество, което излъчва йонизиращо лъчение, излъчват светлина за дълъг период от време. Този период се измерва в години и дори десетилетия. Такива вещества се използват широко в специални бои. Те покриваха циферблатите на часовници и инструменти.

Разпространение на светлина

Светлината няма способността да се огъва около препятствията, които среща по пътя си. Разстила се в права линия. И нищо друго. Следователно зад обект, който няма прозрачни свойства, се образува сянка. Сянката не винаги е черна. Тъй като там попадат разпръснати и отразени лъчи светлина, които идват от други обекти. Художниците знаят това особено добре.

Лъчите на светлината не могат да преминат през тъмна бариера. Например, ако Луната е между Слънцето и Земята, настъпват слънчеви затъмнения.

Източници на светлина. "Горещо и студено"

Помислете за естествени източници на светлина. Примери за източници на топлина са Слънцето. Той е не само основният източник на светлина, но и на топлина. Следователно в разбирането на човечеството светлината означава топлина. Горещата лава, която бързо се стича по склона на вулкана, също отделя огромни количества топлина, но малко по-малко светлина.

Всеки се е сблъсквал със „студена“ светлина в живота си. Това са светулки, гнили. Но телата на тези, които имат такава светлина, не се нагряват.

Точков източник на светлина

При изучаването на светлинните явления се появи концепцията за „точков източник на светлина“. Не е откритие, че всички източници на светлина имат свой собствен размер. Естественият източник на светлина е звезда. Слънцето е жълто джудже. Има звезди, които са много по-големи, но се възприемат от хората като точкови източници на светлина, тъй като се намират на огромно разстояние от нашата планета.

В заключение бих искал да спомена естествените източници на светлина в нашето смъртно съществуване - това е радостта и щастието! Нека никога не те напускат и осветяват пътя ти в живота.

Източници на светлина. Луминесцентна помпа: 1 - контакти; 2 - стъклена тръба, покрита отвътре с фосфор и пълна с инертен газ. Лампа с нажежаема жичка: 1 - цилиндър; 2 - нишка; 3 - държач; 4 - основа. Живачна газоразрядна лампа.

Електрическата дъга също може да бъде източник на светлина.

Всички многобройни разновидности на лампи с нажежаема жичка (повече от 2000) се състоят от едни и същи части, различни по размер и форма. Структурата на типична лампа с нажежаема жичка е показана на фигурата. Вътре в стъклена колба, от която е евакуиран въздух, спирала от волфрамова тел (тяло с нажежаема жичка) е фиксирана към стъклена или керамична пръчка с помощта на държачи, направени от молибденова тел. Краищата на спиралата са прикрепени към входовете. По време на процеса на сглобяване въздухът се изпомпва от крушката на лампата през стеблото, след което се пълни с инертен газ и стеблото се заварява. За монтаж в фасунга и свързване към електрическата мрежа, лампата е снабдена с основа, към която се свързват входовете.

Лампите с нажежаема жичка се отличават по области на приложение (общо осветление, за автомобилни фарове, прожектори, прожектори и др.); според формата на тялото на нишката (с плоска спирала, биспирална и др.); по размер на колбата (миниатюрна, малка, нормална, голяма). Например, за субминиатюрни лампи дължината на крушката е по-малка от 10 mm и диаметърът е по-малък от 6 mm; за лампи с големи размери дължината на крушката достига 175 mm или повече, а диаметърът е повече от 80 mm. Лампите с нажежаема жичка се произвеждат за напрежение от части до стотици волта, с мощност до десетки киловати. Срокът на експлоатация на лампите с нажежаема жичка е от 5 до 1000 ч. Светлинната ефективност зависи от конструкцията на лампата, напрежението, мощността и времето на горене и е 10–35 lm/W.

През 1876 г. руският инженер П. Н. Яблочков изобретява въглеродна дъгова лампа с променлив ток. Това изобретение бележи началото на практическото използване на електрически заряд за осветителни цели. Системата за електрическо осветление с променлив ток с дъгови лампи - „Руска светлина“, създадена от П. Н. Яблочков, беше демонстрирана на Световното изложение в Париж през 1878 г. и се радваше на изключителен успех; Скоро бяха основани компании във Франция, Великобритания и САЩ, които да го използват.

От 30-те години. ХХ век Газоразрядните източници на светлина стават широко разпространени, които използват радиация, генерирана от електрически разряд в инертни газове или пари на различни метали, особено живак и натрий. Първите образци на живачни лампи в СССР са произведени през 1927 г., а натриеви - през 1935 г.

Газоразрядните източници на светлина са стъклена, керамична или метална (с прозрачен прозорец) обвивка с цилиндрична, сферична или друга форма, съдържаща газ и понякога определено количество метални пари или други вещества. В корпуса са запоени електроди, между които възниква електрически разряд.

Най-широко използваните за осветяване на сгради и конструкции са флуоресцентни лампи, в които ултравиолетовото лъчение на електрически разряд в живачни пари се преобразува с помощта на специално вещество - луминофор - във видимо, т.е. светлинно лъчение. Светлинната мощност по време на експлоатационния живот на луминесцентните лампи е няколко пъти по-голяма от тази на лампите с нажежаема жичка за същата цел. Сред тези източници на светлина най-разпространени са живачните флуоресцентни лампи. Такава лампа е направена под формата на стъклена тръба (виж фигурата) със слой фосфор, нанесен върху вътрешната му повърхност. Волфрамовите спирални електроди са запоени в тръбата в двата края, за да възбудят електрически разряд. В тръбата се въвежда капка живак и малко инертен газ (аргон, неон и др.), което увеличава експлоатационния живот и подобрява условията за възникване на електрически разряд. Когато лампата е свързана към източник на променлив ток, между електродите на лампата възниква електрически ток, който възбужда ултравиолетовото сияние на живачните пари, което от своя страна предизвиква светене на фосфорния слой на лампата. Светлинната ефективност на луминесцентните лампи достига 75–80 lm/W. Мощността им варира от 4 до 200 W. Срокът на експлоатация надвишава 10 хиляди часа Дължината на флуоресцентните лампи варира от 130 до 2440 mm. В зависимост от формата на тръбата, лампите могат да бъдат прави, V-образни, W-образни, пръстеновидни или с форма на свещ. Такива лампи се използват широко за вътрешно осветление, в копирни машини, в светеща реклама и др. За магистрално осветление се използват натриеви лампи със светлинна ефективност до 140 lm/W. Улиците обикновено се осветяват с живачни лампи със светлинна ефективност 80–95 lm/W. В допълнение към високата светлинна ефективност, газоразрядните източници на светлина се характеризират с простота и надеждност при работа.

Напълно нов тип източник на светлина са лазерите, които произвеждат силно насочени светлинни лъчи, които са изключително ярки и еднакви на цвят. А бъдещето на осветлението е в светодиодите.

Изкуствените източници на светлина са технически устройства с различен дизайн, които преобразуват енергията в светлинно излъчване. Източниците на светлина използват главно електричество, но понякога се използват и химическа енергия и други методи за генериране на светлина (например триболуминесценция, радиолуминесценция, биолуминесценция и др.).

Най-често използваните източници на светлина за изкуствено осветление се делят на три групи - газоразрядни лампи, лампи с нажежаема жичка и светодиоди. Лампите с нажежаема жичка са източници на светлина с топлинно излъчване. Видимата радиация в тях се получава в резултат на нагряване на волфрамова нишка с електрически ток. В газоразрядните лампи радиацията в оптичния диапазон на спектъра възниква в резултат на електрически разряд в атмосфера от инертни газове и метални пари, както и поради явлението луминесценция, което превръща невидимото ултравиолетово лъчение във видима светлина .

В промишлените осветителни системи се предпочитат газоразрядните лампи. Използването на лампи с нажежаема жичка е разрешено, ако използването на газоразрядни лампи е невъзможно или икономически нецелесъобразно.

Основни характеристики на светлинните източници:

· номинално захранващо напрежение U, B;

· електрическа мощност W, W;

· светлинен поток F, lm;

· светлинна ефективност (отношението на светлинния поток на лампата към нейната мощност) lm/W;

· срок на експлоатация t, h;

· Цветна температура Tc, K.

Лампата с нажежаема жичка е източник на светлина, в който преобразуването на електрическата енергия в светлина става в резултат на нажежаване на огнеупорен проводник (волфрамова нишка) с електрически ток. Тези устройства са предназначени за битово, локално и специално осветление. Последните, като правило, се различават по външен вид - цвета и формата на колбата. Коефициентът на полезно действие (COP) на лампите с нажежаема жичка е около 5-10%, тази част от консумираната електроенергия се превръща във видима светлина, а основната част от нея се превръща в топлина. Всички лампи с нажежаема жичка се състоят от едни и същи основни елементи. Но техният размер, форма и разположение могат да варират значително, така че различните дизайни не си приличат и имат различни характеристики.

Има лампи, чиито колби са пълни с криптон или аргон. Криптонските обикновено имат форма на "гъба". Те са по-малки по размер, но осигуряват по-голям (около 10%) светлинен поток в сравнение с аргона. Лампите със сферична крушка са предназначени за лампи, които служат като декоративни елементи; с тръбна крушка - за осветяване на огледала в килери, бани и др. Лампите с нажежаема жичка са със светлинна ефективност от 7 до 17 lm/W и експлоатационен живот около 1000 часа. Те са източници на светлина с топла тоналност и следователно създават грешки в предаването на синьо-циан, жълти и червени тонове. В интериора, където изискванията за цветопредаване са доста високи, е по-добре да използвате други видове лампи. Също така не се препоръчва използването на лампи с нажежаема жичка за осветяване на големи площи и създаване на осветеност, надвишаваща ниво от 1000 лукса, тъй като това генерира много топлина и стаята „прегрява“.

Въпреки тези ограничения, такива устройства все още остават класически и любими източници на светлина.

Лампите с нажежаема жичка губят яркост с течение на времето и това се случва по проста причина: волфрамът, изпарен от нишката, се отлага под формата на тъмно покритие върху вътрешните стени на крушката. Съвременните халогенни лампи нямат този недостатък поради добавянето на халогенни елементи (йод или бром) към пълнителния газ.

Лампите се предлагат в две форми: тръбна - с дълга спирала, разположена по оста на кварцовата тръба, и капсулна - с компактно тяло с нажежаема жичка.

Гнездата на малките домакински халогенни лампи могат да бъдат с резба (тип E), които пасват на конвенционални фасунги, и щифтови фасунги (тип G), които изискват различен тип фасунга.

Светлинната ефективност на халогенните лампи е 14-30 lm/W. Те са източници с топли тонове, но техният емисионен спектър е по-близък до този на бялата светлина, отколкото този на лампите с нажежаема жичка. Благодарение на това цветовете на мебелите и интериора в топли и неутрални тонове, както и тена на човека се предават перфектно.

Приложим навсякъде. Вместо обикновени лампи с нажежаема жичка могат да се използват лампи, които имат цилиндрична или свещовидна крушка и са предназначени за мрежово напрежение 220 V. Огледалните лампи, предназначени за ниско напрежение, са практически незаменими за акцентно осветление на картини, както и на жилищни помещения.

— газоразрядни лампи с ниско налягане — представляват цилиндрична тръба с електроди, в които се изпомпват живачни пари. Тези лампи консумират значително по-малко електроенергия от лампите с нажежаема жичка или дори халогенните лампи и издържат много по-дълго (срок на експлоатация до 20 000 часа). Поради тяхната ефективност и издръжливост, тези лампи са се превърнали в най-разпространените източници на светлина. В страни с мек климат луминесцентните лампи се използват широко за външно осветление в градовете. В студените райони тяхното разпространение се затруднява от спада на светлинния поток при ниски температури. Принципът на тяхното действие се основава на блясъка на фосфор, нанесен върху стените на колбата. Електрическото поле между електродите на лампата кара живачните пари да излъчват невидимо ултравиолетово лъчение, а луминофорът преобразува това лъчение във видима светлина. Избирайки вида на фосфора, можете да промените цвета на излъчваната светлина.

Принципът на работа на газоразрядните лампи с високо налягане е светенето на пълнителя в газоразрядната тръба под въздействието на дъгови електрически разряди.

Двата основни разряда под високо налягане, използвани в лампите, са живак и натрий. И двете произвеждат доста теснолентово лъчение: живак - в синята област на спектъра, натрий - в жълтата, така че цветопредаването на живачните лампи (Ra = 40-60) и особено натриевите лампи (Ra = 20-40) оставя много да се желае. Добавянето на различни метални халогениди в газоразрядната тръба на живачна лампа направи възможно създаването на нов клас светлинни източници - характеризиращи се с много широк спектър на излъчване и отлични параметри: висока светлинна ефективност (до 100 Lm/W), добро и отлично цветопредаване Ra = 80-98, широк диапазон от цветни температури от 3000 K до 20 000 K, среден експлоатационен живот е около 15 000 часа. MGL се използват успешно в архитектурно, ландшафтно, техническо и спортно осветление. Те са дори по-широко използвани. Днес това е един от най-икономичните източници на светлина поради високата си светлинна ефективност (до 150 Lm/W), дълъг експлоатационен живот и достъпна цена. Огромен брой натриеви лампи се използват за осветяване на магистрали. В Москва често се използват натриеви лампи, за да се спестят пари за осветяване на пешеходни пространства, което не винаги е подходящо поради проблеми с цветопредаване.

Светодиодът е полупроводниково устройство, което преобразува електрическия ток в светлинно излъчване. Специално отгледаните кристали осигуряват минимална консумация на енергия. Отличните характеристики на светодиодите (светлинна ефективност до 120 Lm/W, цветопредаване Ra=80-85, експлоатационен живот до 100 000 часа) вече са осигурили лидерство в осветителната техника, автомобилната и авиационната техника.

Светодиодите се използват като индикатори (индикатор за включване на арматурното табло, буквено-цифров дисплей). В големи външни екрани и в пълзящи линии се използва масив (клъстер) от светодиоди. Мощните светодиоди се използват като източник на светлина във фенери и прожектори. Те се използват и като подсветка на LCD екрани. Последните поколения от тези източници на светлина могат да бъдат намерени в архитектурното и интериорно осветление, както и в домашното и търговско осветление.

Предимства:

· Висока ефективност.

· Висока механична якост, устойчивост на вибрации (без спирала или други чувствителни компоненти).

· Дълъг експлоатационен живот.

· Специфичен спектрален състав на радиацията. Спектърът е доста тесен. За нуждите на дисплея и предаването на данни това е предимство, но за осветлението е недостатък. Само лазерът има по-тесен спектър.

· Малък ъгъл на излъчване – също може да бъде както предимство, така и недостатък.

· Безопасност - не е необходимо високо напрежение.

· Нечувствителен към ниски и много ниски температури. Високите температури обаче са противопоказани за светодиодите, както за всички полупроводници.

· Липса на токсични компоненти (живак и др.) И следователно, лесно изхвърляне.

· Недостатък – висока цена.

· Срок на експлоатация: средното време за пълен цикъл на светодиодите е 100 000 часа, което е 100 пъти по-дълго от крушка с нажежаема жичка.

Източниците на светлина са едни от най-популярните продукти. Годишно се произвеждат и консумират милиарди лампи, значителен дял от които все още са лампите с нажежаема жичка и халогенните лампи.

Бързо расте потреблението на модерни лампи – компактни луминесцентни и LED. Продължаващите промени в качеството дават надежда, че източниците на светлина ще се превърнат във важен инструмент за дизайнера, архитекта и проектанта.

Относно осветеността и цветната температура на светлината

Редица параметри на лампата определят доколко са приложими в конкретен проект.

Светлинен потокопределя количеството светлина, което лампата произвежда (измерено в лумени). Лампа с нажежаема жичка от 100 W, монтирана в полилей, има светлинен поток от 1200 lm, 35-ватова халогенна лампа има светлинен поток от 600 lm, а натриева лампа от 100 W има светлинен поток от 10 000 lm.

Различните видове лампи имат различни светлинна ефективност, което определя ефективността на преобразуване на електрическата енергия в светлина и съответно различната икономическа ефективност на приложението. Светлинната мощност на една лампа се измерва в lm/W (осветителните инженери казват „лумени на ват“, което означава, че всеки ват консумирана електроенергия се „преобразува“ в определен брой лумени светлинен поток).

Преминавайки от количество към качество, помислете цветна температура(T цвят, мерна единица - градус Келвин) и индекс на цветопредаване(Ra). При избора на лампи дизайнерът трябва да вземе предвид конкретната инсталация. Комфортната среда до голяма степен зависи от това дали светлината в стаята е „топла“ или „хладна“ (колкото по-висока е цветната температура, толкова „по-студена“ е светлината).

Цветопредаване е важен параметър, който често се забравя. Колкото по-непрекъснат и равномерен е спектърът на една лампа, толкова по-видими са цветовете на обектите в нейната светлина. Слънцето има непрекъснат спектър на радиация и най-доброто предаване на цветовете, докато T цветът варира от 6000K по обяд до 1800K при зазоряване и залез. Но не всички лампи могат да се сравняват със Слънцето.

Ако е от изкуствени източници топлинно излъчваненепрекъснат спектър и няма проблеми с цветопредаване, тогава газоразрядни лампи, имащи ивици и линии в своя спектър, силно изкривяват цветовете на обектите.

Индексът на цветопредаване на топлинните източници е 100, а за битовите източници варира от 20 до 98. Индексът на цветопредаване обаче не позволява да се направи заключение за естеството на цветопредаване и понякога може да обърка дизайнера. Така луминесцентните лампи и белите светодиоди имат добро цветопредаване (Ra=80), но в същото време предават някои цветове незадоволително.

Друг краен случай е, когато индексът на цветопредаване е повече от 90 - в този случай някои цветове се възпроизвеждат неестествено наситени.

Лампите отказват. В допълнение, светлинният поток на лампата намалява по време на работа. Срокът на експлоатация е основният експлоатационен параметър на светлинните източници.

При проектирането на осветителна инсталация не трябва да забравяме поддръжката, тъй като честата смяна на лампите оскъпява експлоатацията и създава дискомфорт.

Лампи с нажежаема жичка

Волфрамовата намотка в колбата се нагрява от електрически ток. За да се намали скоростта на разпръскване на волфрам и съответно да се увеличи експлоатационният живот на лампата, крушката се пълни с инертен газ. Според принципа на работа лампата с нажежаема жичка се класифицира като източник на топлинна светлина, т.е. значителна част от консумираната енергия се изразходва за топлинно и инфрачервено лъчение.

Типичната светлинна ефективност за лампи с нажежаема жичка е 10–15 lm/W, а експлоатационният живот рядко надвишава 2000 часа. Предимствата на тези лампи: ниска цена и качество на светлината (T цвят = 2700, Ra = 100). Непрекъснатият спектър възпроизвежда качествено цветовете на околните обекти. Лампите с нажежаема жичка постепенно се заменят с газоразрядни източници на светлина и LED лампи.

Халогенни лампи с нажежаема жичка

Добавянето на халогени към колбата на лампата с нажежаема жичка и използването на кварцово стъкло направиха възможно да се направи сериозна крачка напред, като се получи нов клас източници на светлина - халогенни лампи с нажежаема жичка. Светлинната ефективност на съвременните GLN е 30 lm/W. Типичната цветова температура е 3000K, а индексът на цветопредаване е 100. „Точковата“ форма на светлинния източник с помощта на рефлектори ви позволява да контролирате светлинния лъч.

Получената искряща светлина определя приоритета на такива лампи в интериорния дизайн, където те заемат водеща позиция. Друго предимство е, че количеството и качеството на светлината от лампата е постоянно през целия й експлоатационен живот. Популярни са нисковолтовите „халогенни“ лампи с мощност 10–75 W с рефлектор, който фокусира лъча под ъгъл 10–40°.

Недостатъците на GLN са очевидни: ниска светлинна ефективност, кратък експлоатационен живот (средно 2000–4000 часа), необходимостта от използване (за ниско напрежение) понижаващи трансформатори. Там, където естетическият компонент е по-важен от икономическия, трябва да се примирите с тях.

Луминесцентни лампи

Флуоресцентните лампи (LL) - газоразрядни лампи с ниско налягане - представляват цилиндрична тръба с електроди, която е пълна с инертен газ и малко количество живак. Когато се включи, в тръбата възниква дъгов разряд и живачните атоми започват да излъчват видима светлина и ултравиолетова светлина. Луминофорът, нанесен върху стените на тръбата, излъчва видима светлина под въздействието на ултравиолетовите лъчи.

Основата на светлинния поток на лампата е излъчването на фосфора, видимите живачни линии съставляват само малка част. Разнообразието от луминофори (смеси от луминофори) дава възможност за получаване на източници на светлина с различен спектрален състав, който определя цветовата температура и индекса на цветопредаване.

Флуоресцентните лампи осигуряват мека, равномерна светлина, но разпределението й в пространството е трудно да се контролира поради голямата повърхност на радиацията. За да работят флуоресцентни лампи, са необходими специални баласти. Лампите са издръжливи - експлоатационен живот до 20 000 часа.

Светлинната мощност и експлоатационният живот ги направиха най-разпространените източници на светлина в офисното осветление.

Компактни луминесцентни лампи

Развитието на флуоресцентните лампи доведе до създаването на компактни флуоресцентни лампи (CFL). Това е източник на светлина, подобен на миниатюрна флуоресцентна лампа, понякога с вграден електронен баласт и резбова основа E27 (за директна подмяна на лампи с нажежаема жичка), E14 и др.

Разликата е в намаления диаметър на тръбата и използването на различен тип луминофор. Компактната флуоресцентна лампа може успешно да замени лампите с нажежаема жичка.

Газоразрядни лампи с високо налягане

Последните разработки правят възможно използването на газоразрядни лампи с високо налягане за осветление. Металните халогениди (MHL) са подходящи за редица показатели. Тези лампи имат горелка с излъчващи добавки, поставени във външната крушка. Горелката съдържа определено количество живак, халоген (обикновено йод) и атоми на химични елементи (Tl, In, Th, Na, Li и др.).

Комбинацията от излъчващи добавки постига интересни параметри: висока светлинна ефективност (до 100 lm/W), отлично цветопредаване Ra = 80–98, Tsv диапазон от 3000 K до 6000 K, среден експлоатационен живот до 15 000 часа. За да работят тези лампи, са необходими баласти и специални лампи. Препоръчва се тези източници да се използват за осветяване на големи площи, високи тавани и просторни зали.

LED крушки

Светодиодите, полупроводникови светоизлъчващи устройства, се наричат светлинните източници на бъдещето. Ако говорим за текущото състояние на „технологията за осветление в твърдо състояние“, можем да кажем, че тя е излязла от началния си етап. Постигнатите характеристики на светодиодите (светлинна ефективност до 140 lm/W, Ra = 80–95, експлоатационен живот 70 000 часа) вече са осигурили лидерство в много области.

Диапазонът на мощността на LED източниците, внедряването на различни видове цокли в лампите и управлението на лампите позволи бързо да се отговори на нарастващите изисквания към източниците на светлина. Основните предимства на светодиодите остават компактните им размери и контрол на цветовите параметри (цветова динамика).

Тип