Галогенная лампа — это… Что такое Галогенная лампа?
Галогенная лампа Галогенная лампа накаливания с цоколем Е27 и двойной колбойГалоге́нная 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=118ммМощные 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 MR16Галогенные 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
dic.academic.ru
Автомобильные лампы — выбираем правильно — журнал За рулем
Подбираете новую лампочку в фару взамен перегоревшей? Михаил Колодочкин подготовил шпаргалку по ваттам, кельвинам и «ксеноновым эффектам».
Первое правило, о котором мало кто знает: лампочки в фарах следует менять парами. Во‑первых, раз померла одна, второй тоже осталось недолго. Во‑вторых, старая лампа почти всегда светит хуже аналогичной новой, нарушая картину светораспределения.Перегорела лампа? Не искушайте судьбу — немедленно купите новую!
Лампу нужного типа подобрать несложно, особенно если держишь в руках сгоревшую. Да и продавец всегда подскажет, если неохота изучать описания и каталоги. Советуем выбирать продукцию солидных компаний, которых не так много: Philips (и его бренд Narva), а также OSRAM и GE. Любопытно, что обычную лампочку купить практически невозможно — они часто идут только на конвейер. А на прилавках — самые разные лампы с «улучшениями».
Присмотритесь к этикеткам и надписям повнимательнее, чтобы не купить заведомо ненужное или негодное.
Материалы по теме
Материалы по темеКак понять, сколько прослужит лампа, если ресурс (Life time) на упаковках обычно не указывается?
Срок службы галогеновых ламп со стандартным световым потоком — примерно 600 часов. Он во многом зависит от напряжения. Оптимальное — 13,2 В. Превышение этого значения всего на 5% аукается снижением срока службы на 40% (зато световой поток лампы увеличивается примерно на 18%).
Напротив, если напряжение ниже на 5%, срок службы вырастает аж на 60%, но при этом на 10% падает световой поток. Для сравнения: срок службы газоразрядных (ксеноновых) ламп — примерно 3000 часов, светодиодов (LED) — 10 000, а новейших органических светодиодов (OLED) — аж 30 000 часов.
Существуют «долгоиграющие» лампы — с более толстой нитью или, скажем, с особой смесью газов: добавляют ксенон или криптон для замедления испарения атомов вольфрама с нити накаливания. Но в любом случае между заявленным сроком службы и световым потоком, как правило, имеется взаимосвязь: лучше светишь — меньше живешь (снижение ресурса составляет 10–50%), и наоборот.
Производители порой идут на маленькие хитрости. К примеру, если на лампе написано, что она дает на 50% больше света и одновременно вдвое дольше живет, никакого обмана нет — просто фирма по умолчанию сравнивает новинку с лампами предыдущего поколения.
Должен ли на упаковке лампы присутствовать знак сертификации?
По российскому законодательству на упаковках автомобильных ламп должен стоять знак соответствия. Часто его помещают и на наклейки. А вот чего там точно не должно быть, так это надписей типа Not for use in Europe («Не использовать в Европе») или Offroad use only («Использовать только вне дорог общего пользования»). В обоих случаях речь о лампах, которые никто не сертифицировал по Правилам ЕЭК ООН (российский Техрегламент базируется на этих Правилах), а значит, нам с вами устанавливать их в автомобильные фары нельзя.
Возможна ли установка в фару вместо галогеновой лампы подходящей по разъему светодиодной?
Однозначно нет! Многочисленные восточные поделки, облепленные со всех сторон светодиодами, теоретически не могут ужиться с конструкцией фары, рассчитанной на конкретную лампу с определенным расположением нити накаливания. Плохо будет и вам, и окружающим. Единственным исключением является одна из
www.zr.ru
Галогенные лампы — ElectrikTop.ru
Галогены – ряд химических элементов (фтор, хлор, бром, йод, астат) 17-й группы периодической таблицы Менделеева. Отличаются крайней химической активностью, причем в обоих направлениях – в одних условиях становятся окислителями, в других – восстановителями. Все они ядовиты. Широко используются при производстве красок, лекарств, веществ с диэлектрическими свойствами. В электротехнике нашли применение как вещества, усиливающие световой поток ламп и увеличивающие их время наработки на отказ.
Галоген восстанавливает вольфрам
Галогеновые лампы отличаются от ламп накаливания тем, что в их колбу закачан не только инертный газ, но также добавлены галогениды – соединения галогенов с другими веществами. Ранее в качестве такой добавки использовался бромистый метилен – ядовитый газ, основное действующее вещество в сельскохозяйственных инсектицидах, а также один из компонентов, входящий в состав содержимого огнетушителей.
Дело в том, что физическим пределом работоспособности ламп накаливания является температура плавления вольфрама – материала, из которого сделана нить, светящаяся при прохождении через нее электрического тока. Это 3380 0С или 3653 градуса по шкале Кельвина. Реальная же рабочая температура нити 2500–2600 0С. При ней эмиссия атомов вольфрама имеет такую интенсивность, что нить накала разрушается не ранее, чем через 800–1000 часов работы.
Закачанные в колбу активные вещества совершают так называемый галогенный цикл: эмитировавшие атомы вольфрама подхватываются ими на полпути к стенкам колбы, после чего они, следуя в конвекционном потоке газа, возвращаются к нити накаливания, отдают ей атомы металла и восстанавливают ее. Поэтому галогенная лампа может работать в более жестком режиме – температура ее рабочего элемента ниже точки плавления не на 800, а на 500 0С. Результатом этого является:
- Световой поток увеличивается на 30%.
- Лампа работает в три раза дольше – около трех тысяч часов.
- Атомы вольфрама не откладываются на стенках колбы, поэтому сила светового потока не снижается все время работы.
- Размеры колбы можно уменьшить в несколько раз и создать компактный светотехнический прибор большой мощности.
Расстояние между стенками колбы и нитью накаливания совсем небольшое. Чтобы она не расплавилась, при ее изготовлении используют жаропрочное кварцевое стекло.
Виды галогеновых ламп
Галогеновые лампы различаются по виду питающего напряжения:
- Высоковольтные – 220 В, 50 Гц.
- Низковольтные – номиналы 6, 12 и 24 вольта. Может применяться как переменный, так и постоянный ток.
Высоковольтные применяются в светильниках с так называемым заливающим светом. Их два вида:
- Линейные. Имеют вид длинной узкой трубки с цоколем типа R7s, находящимся на обоих концах. Их мощность от 2 до 20 кВт. Самый популярный типоразмер 78 или 118 мм. Устанавливаются в уличных прожекторах.
- С дополнительной наружной колбой. Это мера предосторожности, принятая для того, чтобы защитить внутреннюю жаропрочную стеклянную трубку от случайных касаний (обычно после этого она трескается), а также для предотвращения пожара. Оснащаются цоколем типа Е14 или Е27 с резьбой. На внутреннюю стенку внешней колбы может быть нанесен люминофор или вещество, поглощающее ультрафиолетовое излучение. Нередко ей придают вычурную форму. Например, для имитации лампочкой пламени свечи.
Галогеновые лампочки с собственным рефлектором имеют обозначение МР-16, они могут питаться как от сетевого напряжения 220 вольт, так и от пониженного 12 вольт. Интенсивность светового потока в фокусе зависит от угла раскрыва рефлектора (стандартный размер от 10 до 40 градусов). Применяются в диапроекторах, настольных лампах, велосипедных фарах, для создания систем освещения ландшафтного дизайна или световых пятен в интерьере.
Галогенные лампы 12 В имеют небольшие размеры, нить накала у них короткая, световое излучение от нее легко фокусировать. Поэтому они применяются как точечные или узконаправленные источники света. Например, в автомобильных фарах, кинопроекторах для подсветки мебели и других предметов интерьера. Особо миниатюрные модели называются капсульными.
Для питания источника света 12 вольт переменным током используются понижающие трансформаторы. Они бывают электромагнитными и электронными, в схему которых включена аппаратура плавного запуска, увеличивающего срок службы ламп.
Особенности эксплуатации галогенных ламп
Их колба выполнена из жаропрочного кварцевого стекла. К нему нельзя прикасаться руками, поскольку любые потожировые следы становятся точками локального перегрева, из-за чего колба может лопнуть.
Модели, которые питаются высоким напряжением, имеют очень большие пусковые токи, примерно в 20 раз превышающие номинальные. Поэтому их включение лучше проводить через диммер, плавно увеличивая яркость. По этой же причине не стоит подключать их вместе с датчиками движения.
«Неправильный» ксенон
Лампы с ярким, можно сказать, что режущим глаз световым потоком, стали устанавливаться в фарах автомобилей с 1992 года. Повсеместно они называются «ксеноновыми», но на самом деле таковыми не являются. Это металлогалогенные лампы, относящиеся к семейству дуговых ртутных ламп высокого давления (ДРЛ).
Металлические галогениды, например, йодид натрия или йодид скандия, смещают спектральные составляющие излучения и делают его близким к монохроматическому. Вкупе с высокой цветовой температурой – более 4800 0К – это увеличивает силу светового потока в несколько раз. Они называются излучающими добавками (ИД), которые облегчают процесс зажигания плазмы в среде аргона, поэтому КПД таких ламп на 10% выше, чем у ДРЛ.
В отличие от подлинно ксеноновых, в колбе которых находится только этот инертный газ, металлогалогенные лампы имеют более сложное устройство. Например, колба у них двойная, внешняя защищает внутреннюю горелку от повреждений, а газ между ними играет роль буфера-теплообменника. Кроме того, раскаленная плазма более-менее равномерно распределяется по всему объему колбы, а не группируется возле катода. Роднит их только слепящий белый свет, по цветовой температуре практически аналогичный солнечному.
Лампа металлогалогенная имеет одно рабочее положение, которое указывается производителем в инструкции по ее эксплуатации. Это обусловлено тем, что изменение направления движения конвекционных потоков газов относительно электродов приводят к изменению цвета свечения. Для их запуска используется пускорегулирующая аппаратура (ПРА), обеспечивающая в момент розжига дуги подъем напряжения до десятков киловольт и последующее отключение зажигающего электрода после выхода на рабочий режим.
Недостатками ламп этого типа является то, что для их изготовления требуется высокая культура производства. Они в разы дороже ДРЛ. Кроме того, они чрезвычайно чувствительны к качеству питающего напряжения. Но даже в идеальных условиях процесс горения у них нестабилен. Они могут произвольно погаснуть от, например, чрезмерной вибрации. Для их повторного запуска требуется, чтобы колба и газы в ней полностью остыли.
Галогены значительно улучшают характеристики светотехнических приборов – мощность их светового потока, индекс цветопередачи. Однако их применение ярко иллюстрирует то, на какие ухищрения приходится идти, чтобы развеять тьму хотя бы на несколько минут.
electriktop.ru
Галогенная лампа — Википедия
Галогенная лампа Галогенная лампа накаливания с цоколем Е27 и двойной колбойГалоге́нная 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 MR16Галогенные 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
wikipedia.green
Галогенные лампы – улучшенные лампы накаливания — Help for engineer
Галогенные лампы – улучшенные лампы накаливания
Галогенная лампа – это модифицированная, улучшенная лампа накаливания. Колба лампочки накаливания заполняется инертными газами или же при малых мощностях создается вакуум, а галогенные заполняются парами галогенов (бром или йод) — буферный газ. Принцип работы лампочки накаливания почти ничем не отличается от принципа действия галогенной лампы: электрический ток, протекая по телу накала, разогревает его до высоких температур. Нить накала начинает светиться и в то же время происходит испарение вольфрама. Йод, которым наполнена лампа галогенная, вступает в химическую реакцию с атомами тела накала, что предотвращает возникновение черного осадка на внутренней стороне колбы. При высокой температуре вблизи тела накала (3000К) составляющие, которые вступили в химическую реакцию, высвобождаются, и вольфрам способен вернутся на тело накала. Колба галогенных ламп изготовляется из кварцевого стекла.
Отличие состава наполнения колбы дало огромные преимущества:
Во-первых, срок службы галогенных ламп увеличен до 2000-4000 часов, этот показатель в 2-4 раза превышает время жизни ламп накаливания. Плавный пуск галогенных ламп увеличивает срок службы до 8000 – 12000 часов.
Диммер для галогенных ламп можно применять для плавного включения. Постоянное питание пониженным напряжением через диммер не допускается, так как из-за недостаточной температуры в баллоне не будет происходить химическая реакция, которая предотвращает оседания атомов тела накала на стенки колбы. Длительность работы лампы сократится в десятки раз (до 100-200 часов) а колба будет постепенно приобретать цвет типа «черный металлик».
Во-вторых, рабочая температура галогенной лампы составляет 3000К, такая температура у лампочек накаливания была невозможной, так как активно испарялось и осаждалось на колбе тело накала (срок службы уменьшался в десятки раз). А в галогенной имеет место химическая реакция, предотвращающая этот процесс. Цветовая температура галогенных ламп в 3000К естественная и теплая, но все же менее мягкий свет, чем у ламп накаливания, ведь он становится ближе к белому свечению.
В-третьих, из-за отсутствия почернения колбы габариты галогенных ламп очень маленькие, компактные, поэтому они нашли огромное применение.
Широкое применение галогенных ламп возникло благодаря следующим особенностям: компактность; возможность работы, как на постоянном, так и на переменном напряжении; высокая световая отдача и цветопередача; долговечность. Применяются в автомобильных фарах, прожекторах, в кино-, фото- и видео аппаратуре. Являются источниками инфракрасного излучения (тепла) в нагревательных элементах (электроплитках).
Особенность эксплуатации галогенных ламп вызвана лишь высокой температурой нагрева колбы. Так как температура достигает 3000К, то возникает пожароопасность. Нужно тщательно продумать монтаж таких ламп, чтобы не было соприкосновения с легковоспламеняющимися предметами (для предотвращения пожара) и человеческим телом. Монтаж галогенных ламп необходимо производить в чистых перчатках так, чтоб исключить попадание на поверхность колбы каких-либо мелких частиц, нельзя браться голыми руками, так как останутся жировые отпечатки, которые при работе лампочки вызовут локальные перегревы, что приведет к преждевременному выходу из строя (взрыв баллона через несколько минут работы). Если же на колбе галогенной лампы есть какие-то следы, их необходимо убрать, протерев тканью со спиртом, которая не оставляет волокон.
Световая отдача галогенных ламп в среднем составляет от 15 до 22 лм/Вт, что является вполне приемлемым показателем. Отличная цветопередача является огромным их преимуществом и составляет 99-100Ra.
Из-за разного применения последовало и разнообразие цоколей галогенных ламп.
Лампы MR (MR11, MR16) предназначены для эксплуатации в автомобильных фарах, мотоциклах. Соответственно работают от напряжения в 12В. Эти лампы обладают некоторой инерцией, поэтому включение их происходит с задержкой в 0,5 секунды.
Типоразмер GU используется для стационарного освещения, но не требуют трансформатора, так как питание происходит от 220В.
Для замены обычных лампочек накаливания выполняются галогенные лампы и с цоколями Е14 (миньон), а так же Е27 (стандарт). Для предотвращения попадания грязи и случайного соприкосновения с кварцевой колбой они изготовляются с дополнительной (внешней) колбой, которая по форме напоминает колбу лампы накаливания.
Последовательно низковольтным галогенным лампам в домашних условиях необходимо включать трансформаторы для галогенных ламп (электронные и электромагнитные), которые реализуют преобразование напряжения 220В в 12В. Электронные трансформаторы самые надежные для таких лампочек, так как позволяют произвести плавное включение и соответственно использование полного ресурса, без преждевременного перегорания.
Инновационное направление развития галогенных ламп – IRC-галогенные лампы. В данном исполнении на колбу лампы наносится покрытие, которое способно отражать тепловое (инфракрасное) излучение, тепловая энергия направляется обратно к телу накала. В свою очередь, это уменьшает потери тепла и увеличивает срок службы (КПД лампы растет).
Недостаточно прав для комментирования
h4e.ru
Галогенные лампы — искрометное совершенство
Галогенные лампа —искрометное совершенство
В настоящее время не существует более совершенных электрических источников света, чем галогенные лампы. Они излучают свет наивысшего качества, который характеризуется идеальной цветопередачей и похож своим спектром на солнечный. Благодаря этому все предметы в свете галогенных ламп выглядят ярче, а изделия из драгоценных металлов и хрусталя искрятся, будто в солнечных лучах.
Галогенные лампы отличаются от классической вакуумной или газонаполненной лампы накаливания, прежде всего, тем, что инертный газ, заполняющий эти лампы, содержит примеси галогенов, а колбы имеют сравнительно небольшие размеры.
Конструкция и принцип действия галогеновых ламп
Они изготавливаются из тугоплавкого кварцевого стекла, которое можно эксплуатировать даже при температуре 800ºС. Эти колбы более прочные, и давление газа в них почти в два раза выше, чем в классических газонаполненных лампах накаливания. При этом давлении вольфрам с нити накаливания испаряется менее интенсивно.
Галогены в колбе препятствуют металлизации (потемнению) ее внутренней поверхности и способствуют частичному восстановлению вольфрамовой спирали. Атомы вольфрама, покинувшие в результате испарения раскаленную нить накаливания при температуре, близкой к 3000 К, вступают в реакцию с атомами галогенов, в результате чего образуются газообразные вещества. Пребывая в связанном состоянии, вольфрам не конденсируется на стенках лампы, поэтому они не темнеют со временем и не теряют своей прозрачности. Перемещаясь в результате конвекции по объему лампы и вновь оказавшись в области высоких температур, непосредственно прилегающей к нити накаливания, молекулы галогенидов вольфрама подвергаются пиролизу (разлагаются на составляющие их атомы), и свободный вольфрам возвращается в тело спирали, способствуя, таким образом, ее восстановлению. Благодаря применению галогенов (как правило, это йод или бром) и повышению давления газа в колбе удалось поднять рабочую температуру нити накаливания до 3000 К и улучшить качественные характеристики галогенных ламп по сравнению с классическими лампами накаливания. Светоотдача выросла до 20 лм/Вт и более, цветовая температура достигла 3000 К, а срок службы стал более продолжительным — 2000-5000 часов. Значительно уменьшились и размеры ламп.
Особенности применения галогенных ламп
Свет галогенных ламп мы видим как более яркий, чем свет классических ламп накаливания, и очень похожий на солнечный. Эта особенность, а также высокие эксплуатационно-технические характеристики галогенных ламп способствовали их широкому и быстрому распространению. Однако их применение на практике оказалось не столь простым и отличается некоторыми особенностями.
Осторожно — колба!
Поскольку нить накаливания включенной галогенной лампы имеет более высокую температуру, чем в обычной лампе, ее колба может разогреваться до 800ºС. Поэтому капсульные галогенные лампы не рекомендуется использовать без светильников или в светильниках, не имеющих защитного стекла. Но даже холодные капсульные лампы не рекомендуется трогать незащищенными пальцами. Жирные следы на колбах из кварцевого стекла сокращают срок службы ламп.
Рефлекторные галогенные лампы
Всё описанное нескольким строками выше не относится к рефлекторным галогенным лампам, у которых кварцевая горелка помещена во внешнюю защитную колбу. Как правило, такая колба имеет рефлектор (отражатель). Он собирает свет в пучок и таким образом повышает светоотдачу ламп почти на 15 % (светоотдача в этих лампах понижается, но значительно увеличивается сила света). Чтобы уменьшить тепловую нагрузку на освещаемую поверхность, были разработаны лампы с дихроидными рефлекторами, которые отражают видимый свет, а инфракрасные лучи пропускают в тыл лампы. Благодаря этому 60% тепла, излучаемого такими лампами, отводится назад, за рефлектор. Эти лампы особенно хороши в том случае, если освещаемые объекты «боятся» высоких температур (например, продукты питания). Но при монтаже галогенных ламп с дихроидными рефлекторами в светильники или на подвесные потолки следует учитывать, что в тылу этих ламп при плохом вентилировании может произойти перегревание деталей светильника, электропроводов или строительных конструкций.
Лампы с дихроидными рефлектором (их называют также лампами «холодного» свечения) легко узнать по характерным световым бликам, которые они отбрасывают на любую поверхность, расположенную позади них.
Рефлекторные галогенные лампы являются источниками направленного света с углом рассеивания луча от 8° до 60°. Поэтому часто используются для акцентирующего освещения товаров и выставочных экспонатов.
Низковольтные галогенные лампы
Самый большой срок службы — 5000 часов имеют низковольтные галогенные лампы, с напряжением питания 12 В. Они включаются в электрическую сеть 220 В через понижающие трансформаторы. Вместе с тем, именно низкими напряжениями и высокими токами в цепях питания низковольтных галогенных ламп обусловлено большинство проблем, возникающих при их монтаже и в процессе их эксплуатации. Ведь при мощности 20-100 Вт рабочие токи в проводах, при помощи которых лампы подключаются к трансформаторам, достигают 1,6-8,3 А. Иными словами, они в 18 раз выше, чем для соответствующих ламп, рассчитанных на напряжение 220 В. Поэтому существенное значение имеют величина электрического сопротивления соединительных проводов и качество контактов. Даже незначительное отклонение длины и сечения проводов от оптимальных значений приводит к заметному снижению яркости свечения галогенных ламп. В таблице подбора сечения провода по току и мощности указаны максимальные токи для проводов определенного сечения алюминевых и медных проводов. Ее можно использовать в качестве практического руководства. Все соединения в низковольтных электроцепях желательно паять или выполнять при помощи винтовых или пружинных клемм.
Трансформаторы напряжения для галогенных ламп
Понижающие трансформаторы, которые используются для питания галогенных ламп бывают электромагнитные (тороидальные) и электронные. Они имеют два важнейших параметра: выходное напряжение и номинальную мощность. Именно эта мощность определяет суммарную мощность ламп, которые могут быть подключены к данному трансформатору. Кроме того, решающее значение при выборе трансформаторов имеют их геометрические размеры, если трансформаторы устанавливаются за облицовочные покрытия (на подвесные потолки) через отверстия для ламп.
Выбирая трансформатор по типу — электромагнитный или электронный, следует учитывать, что электромагнитный трансформатор, при одинаковых с электронным параметрах, несколько крупнее и менее экономичный.
Выходное напряжение трансформатора должно соответствовать напряжению питания тех галогенных ламп, которые будут к нему подключены. Если оно равно 12 В, то и трансформатор должен обеспечить на выходе такое напряжение (11,5-12 В).
Низковольтные галогенные лампы следует подключать к понижающему трансформатору параллельно. Это означает, что мощность трансформатора должна быть равна или превышать суммарную потребляемую мощность всех этих ламп (но значительный запас мощности в данном случае тоже нежелателен).
Лампы при помощи проводов подключаются к выходу трансформатора. Если это электронный трансформатор, то рядом с этим выходом указывается значение низкого напряжения, например 11,5 В. У электромагнитного трансформатора к низковольтной (выходной) обмотке относится пара более толстых проводов. Сечение проводов, соединяющих лампы и трансформатор, необходимо выбирать с учетом длины этих проводов. Трансформатор нельзя располагать ближе, чем за 30 см к лампе, чтобы он не перегревался.
Линейные галогеновые лампы
Линейные галогенные лампы используются в качестве источников света для малогабаритных прожекторов заливающего света. При монтаже таких прожекторов важно устанавливать их так, чтобы продольная ось лампы находилась горизонтально или отклонялась от горизонтали не более чем на 7-8°. В противном случае нить накаливания лампы достаточно быстро придет в негодность из-за локальных перегревов (у Osram линейные лампы мощностью до 500 Вт включительно работают при любом положении лампы, при мощности 750 Вт и выше — рабочее положение горизонтальное). Все галогенные лампы, в том числе низковольтные, способны излучать свет очень высокого качества — празднично яркий с идеальной цветопередачей. Эти лампы экономичней и долговечней, чем обычные лампы накаливания, но при монтаже электропроводки при их подключении следует быть чуть более внимательным и тщательно выполнять все соединения.
Галогенные лампы, светильники и безопасность
Галогенные лампы благодаря своей миниатюрности и высокому качеству излучаемого света положили начало целому классу принципиально новых светильников общего и специального назначения, в которых источники света воспринимаются наблюдателем как точечные. Это значительно расширило возможности конструкторов и дизайнеров. Кроме того, светильники, в которых используются галогенные лампы, стали более компактными, оставаясь при этом мощными источниками высококачественного света с высоким индексом цветопередачи.
Например, капсульные галогенные лампы, имея мощность 75 Вт и диаметр колбы лишь 9-12 мм, способны излучать световой поток почти в два раза больше, чем лампы накаливания той же мощности, но с диаметром колбы 55 мм. Поэтому неудивительно, что галогенные лампы приобрели достаточно высокую популярность, особенно в светильниках с небольшими размерами.
Галогенные лампы с отражателями широко используются в точечных встраиваемых светильниках, предназначенных для монтажа на подвесные потолки и фальшпанели. Капсульные лампы мощностью до 20 Вт применяются, прежде всего, в мебельных встраиваемых светильниках.
Интересно, что именно с появлением в широкой продаже низковольтных галогенных ламп и трансформаторов для их питания стало возможным оборудовать ванные и туалетные комнаты в жилых помещениях вполне безопасными низковольтными (с напряжением 12 В) осветительными приборами — точечными галогенными светильниками, встроенными в подшивные потолки, и такими же бра. Их преимущество в том, что даже в аварийных ситуациях, когда вода попадает на провода и лампы осветительной сети, электрическое напряжение в ней не представляет никакой опасности для человека.
По материалам журнала «Приватное строительство» и сайта www.stroy-rus.ru
electromirbel.ru