Σχεδιασμός, τεχνικές παράμετροι και τύποι λαμπτήρων πυρακτώσεως. Λαμπτήρας πυρακτώσεως: μια ολόκληρη εποχή στον φωτισμό Στοιχεία μιας λάμπας πυρακτώσεως

Το 1809, ο Άγγλος Delarue κατασκεύασε τον πρώτο λαμπτήρα πυρακτώσεως (με νήμα πλατίνας). Το 1838, ο Βέλγος Jobard εφευρίσκει τον λαμπτήρα πυρακτώσεως άνθρακα. Το 1854, ο Γερμανός Heinrich Goebel ανέπτυξε την πρώτη «μοντέρνα» λάμπα - ένα απανθρακωμένο νήμα μπαμπού σε ένα εκκενωμένο σκάφος. Μέσα στα επόμενα 5 χρόνια, ανέπτυξε αυτό που πολλοί αποκαλούν την πρώτη πρακτική λάμπα. Το 1860, ο Άγγλος χημικός και φυσικός Joseph Wilson Swan έδειξε τα πρώτα αποτελέσματα και έλαβε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, αλλά οι δυσκολίες στην απόκτηση κενού οδήγησαν στο γεγονός ότι ο λαμπτήρας του Swan δεν λειτούργησε για πολύ και ήταν αναποτελεσματικός.

Στις 11 Ιουλίου 1874, ο Ρώσος μηχανικός Alexander Nikolaevich Lodygin έλαβε το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας με αριθμό 1619 για μια λάμπα πυράκτωσης. Ως νήμα χρησιμοποίησε μια ράβδο άνθρακα τοποθετημένη σε ένα εκκενωμένο δοχείο.

Το 1875, ο V.F. Didrikhson βελτίωσε τη λάμπα του Lodygin αντλώντας αέρα από αυτήν και χρησιμοποιώντας αρκετές τρίχες στη λάμπα (αν καεί μια από αυτές, η επόμενη άναβε αυτόματα).

Ο Άγγλος εφευρέτης Joseph Wilson Swan έλαβε ένα βρετανικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για μια λάμπα από ανθρακονήματα το 1878. Στις λάμπες του, η ίνα βρισκόταν σε μια ατμόσφαιρα σπάνιου οξυγόνου, η οποία επέτρεπε να αποκτήσει πολύ έντονο φως.

Στο δεύτερο μισό της δεκαετίας του 1870, ο Αμερικανός εφευρέτης Thomas Edison πραγματοποίησε ερευνητική εργασία στην οποία δοκίμασε διάφορα μέταλλα ως νήματα. Το 1879 κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας μια λάμπα με νήμα πλατίνας. Το 1880, επέστρεψε στις ίνες άνθρακα και δημιούργησε μια λάμπα με διάρκεια ζωής 40 ωρών. Ταυτόχρονα, ο Έντισον εφηύρε τον οικιακό περιστροφικό διακόπτη. Παρά την τόσο μικρή διάρκεια ζωής, οι λαμπτήρες του αντικαθιστούν τον φωτισμό αερίου που χρησιμοποιήθηκε μέχρι τότε.

Στη δεκαετία του 1890, ο A. N. Lodygin εφευρίσκει διάφορους τύπους λαμπτήρων με νήματα από πυρίμαχα μέταλλα. Ο Lodygin πρότεινε τη χρήση νημάτων βολφραμίου σε λαμπτήρες (αυτό χρησιμοποιείται σε όλους τους σύγχρονους λαμπτήρες) και μολυβδαίνιο και συστροφή του νήματος σε σχήμα σπείρας. Έκανε τις πρώτες προσπάθειες να αντλήσει αέρα από λαμπτήρες, οι οποίοι διατήρησαν το νήμα από την οξείδωση και αύξησαν τη διάρκεια ζωής τους πολλές φορές. Η πρώτη αμερικανική εμπορική λάμπα με νήμα βολφραμίου κατασκευάστηκε στη συνέχεια σύμφωνα με το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας του Lodygin. Κατασκεύαζε επίσης λαμπτήρες αερίου (με νήμα άνθρακα και πλήρωση αζώτου).

Από τα τέλη της δεκαετίας του 1890, εμφανίστηκαν λαμπτήρες με νήματα από οξείδιο του μαγνησίου, θόριο, ζιρκόνιο και ύττριο (λάμπα Nernst) ή νήματα από μεταλλικό όσμιο (λάμπα Auer) και ταντάλιο (λάμπα Bolton και Feuerlein). Το 1904, οι Ούγγροι Dr. Sandor Just και Franjo Hanaman έλαβαν το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας Νο. 34541 για τη χρήση νήματος βολφραμίου σε λαμπτήρες. Οι πρώτοι τέτοιοι λαμπτήρες κατασκευάστηκαν στην Ουγγαρία, μπαίνοντας στην αγορά μέσω της ουγγρικής εταιρείας Tungsram το 1905. Το 1906, η Lodygin πούλησε ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για ένα νήμα βολφραμίου στη General Electric.

Το ίδιο 1906, στις ΗΠΑ, κατασκεύασε και έθεσε σε λειτουργία εργοστάσιο ηλεκτροχημικής παραγωγής βολφραμίου, χρωμίου και τιτανίου. Λόγω του υψηλού κόστους του βολφραμίου, το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας είδε μόνο περιορισμένη χρήση.Το 1910, ο William David Coolidge εφηύρε μια βελτιωμένη μέθοδο για την παραγωγή νήματος βολφραμίου. Στη συνέχεια, το νήμα βολφραμίου εκτοπίζει όλους τους άλλους τύπους νημάτων.

Το υπόλοιπο πρόβλημα με την ταχεία εξάτμιση του νήματος στο κενό επιλύθηκε από τον Αμερικανό επιστήμονα, διάσημο ειδικό στον τομέα της τεχνολογίας κενού, Irving Langmuir, ο οποίος, εργαζόμενος από το 1909 στην General Electric, εισήγαγε στην παραγωγή την πλήρωση λαμπτήρων λαμπτήρων. με αδρανή, ή μάλλον βαριά ευγενή, αέρια (ιδίως αργό), τα οποία αύξησαν σημαντικά τον χρόνο λειτουργίας τους και αύξησαν την απόδοση φωτός.

Αποτελεσματικότητα και ανθεκτικότητα

Η απόδοση των λαμπτήρων πυρακτώσεως φτάνει τη μέγιστη τιμή του 15% σε θερμοκρασία περίπου 3400 Κ. Σε πρακτικά επιτεύξιμες θερμοκρασίες 2700 K (συμβατική λάμπα 60 W), η απόδοση είναι 5%.

Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, η απόδοση ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως αυξάνεται, αλλά ταυτόχρονα μειώνεται σημαντικά η αντοχή του. Σε θερμοκρασία νήματος 2700 K, η διάρκεια ζωής της λάμπας είναι περίπου 1000 ώρες, στους 3400 K μόνο λίγες ώρες, με αύξηση της τάσης κατά 20%, η φωτεινότητα διπλασιάζεται. Ταυτόχρονα, η διάρκεια ζωής μειώνεται κατά 95%.

Η μείωση της τάσης τροφοδοσίας, αν και μειώνει την απόδοση, αυξάνει την αντοχή.Έτσι, η μείωση της τάσης στο μισό (όταν συνδέεται σε σειρά) μειώνει την απόδοση κατά περίπου 4-5 φορές, αλλά αυξάνει τη διάρκεια ζωής κατά σχεδόν χίλιες φορές. Αυτό το εφέ χρησιμοποιείται συχνά όταν είναι απαραίτητο να παρέχεται αξιόπιστος φωτισμός έκτακτης ανάγκης χωρίς ειδικές απαιτήσεις φωτεινότητας, για παράδειγμα σε σκάλες. Συχνά για το σκοπό αυτό, όταν τροφοδοτείται από εναλλασσόμενο ρεύμα, ο λαμπτήρας συνδέεται σε σειρά με μια δίοδο, λόγω της οποίας το ρεύμα ρέει στη λάμπα μόνο για το ήμισυ της περιόδου.

Δεδομένου ότι το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται από έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως κατά τη διάρκεια ζωής του είναι δεκάδες φορές υψηλότερο από το κόστος του ίδιου του λαμπτήρα, υπάρχει μια βέλτιστη τάση στην οποία το κόστος της φωτεινής ροής είναι ελάχιστο. Η βέλτιστη τάση είναι ελαφρώς υψηλότερη από την ονομαστική τάση, επομένως οι μέθοδοι για την αύξηση της ανθεκτικότητας με τη μείωση της τάσης τροφοδοσίας είναι απολύτως ασύμφορες από οικονομική άποψη.

Η περιορισμένη διάρκεια ζωής ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως οφείλεται σε μικρότερο βαθμό στην εξάτμιση του υλικού του νήματος κατά τη λειτουργία και σε μεγαλύτερο βαθμό στις ανομοιογένειες που προκύπτουν στο νήμα. Η ανομοιόμορφη εξάτμιση του υλικού του νήματος οδηγεί στην εμφάνιση αραιωμένων περιοχών με αυξημένη ηλεκτρική αντίσταση, γεγονός που οδηγεί σε ακόμη μεγαλύτερη θέρμανση και εξάτμιση του υλικού σε τέτοια σημεία. Όταν μία από αυτές τις συστολές γίνει τόσο λεπτή ώστε το υλικό του νήματος σε αυτό το σημείο λιώσει ή εξατμιστεί τελείως, το ρεύμα διακόπτεται και ο λαμπτήρας αστοχεί.

Η μεγαλύτερη φθορά στο νήμα συμβαίνει όταν εφαρμόζεται ξαφνικά τάση στον λαμπτήρα, επομένως η διάρκεια ζωής του μπορεί να αυξηθεί σημαντικά με τη χρήση διαφόρων τύπων συσκευών μαλακής εκκίνησης.

Ένα νήμα βολφραμίου έχει ψυχρή αντίσταση που είναι μόνο 2 φορές υψηλότερη από αυτή του αλουμινίου. Όταν καίγεται μια λάμπα, συμβαίνει συχνά να καούν τα χάλκινα καλώδια που συνδέουν τις επαφές της βάσης με τις σπειροειδείς βάσεις. Έτσι, μια κανονική λάμπα 60 W καταναλώνει πάνω από 700 W όταν είναι ενεργοποιημένη και μια λάμπα 100 W καταναλώνει περισσότερο από ένα κιλοβάτ. Καθώς το πηνίο θερμαίνεται, η αντίστασή του αυξάνεται και η ισχύς πέφτει στην ονομαστική του τιμή.

Για την εξομάλυνση της μέγιστης ισχύος, μπορούν να χρησιμοποιηθούν θερμίστορ με έντονα φθίνουσα αντίσταση καθώς ζεσταίνονται, αντιδραστικό έρμα με τη μορφή χωρητικότητας ή επαγωγής και ροοστάτες (αυτόματα ή χειροκίνητα). Η τάση στη λάμπα αυξάνεται καθώς το πηνίο θερμαίνεται και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για αυτόματη παράκαμψη του έρματος. Χωρίς να απενεργοποιήσετε το ballast, ο λαμπτήρας μπορεί να χάσει από 5 έως 20% της ισχύος, κάτι που μπορεί επίσης να είναι ευεργετικό για την αύξηση του πόρου.

Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως χαμηλής τάσης με την ίδια ισχύ έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και απόδοση φωτός λόγω της μεγαλύτερης διατομής του σώματος πυρακτώσεως. Επομένως, σε λαμπτήρες πολλαπλών λαμπτήρων (πολυελαίους), συνιστάται η χρήση διαδοχικής εναλλαγής λαμπτήρων σε χαμηλότερη τάση αντί για παράλληλη ενεργοποίηση λαμπτήρων στην τάση δικτύου. Για παράδειγμα, αντί για έξι λαμπτήρες 220V 60W που συνδέονται παράλληλα, χρησιμοποιήστε έξι λαμπτήρες 36V 60W συνδεδεμένους σε σειρά, δηλαδή αντικαταστήστε έξι λεπτές σπείρες με μία παχιά.

Τύποι λαμπτήρων

Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως χωρίζονται σε (διατάσσονται κατά σειρά αυξανόμενης απόδοσης):

κενό (το πιο απλό).
αργό (άζωτο-αργό);
κρυπτό (περίπου +10% φωτεινότητα από αργό).
xenon (2 φορές πιο φωτεινό από το αργό).
αλογόνο (πληρωτικό I ή Br, 2,5 φορές πιο φωτεινό από το αργό, μεγάλη διάρκεια ζωής, δεν αρέσει η υποθέρμανση, καθώς ο κύκλος αλογόνου δεν λειτουργεί).
αλογόνο με δύο φιάλες (πιο αποτελεσματικός κύκλος αλογόνου λόγω καλύτερης θέρμανσης της εσωτερικής φιάλης).
ξένο-αλογόνο (πληρωτικό Xe + I ή Br, το πιο αποτελεσματικό πληρωτικό, έως και 3 φορές πιο φωτεινό από το αργό).
ξένο-αλογόνο με ανακλαστήρα ακτινοβολίας IR (καθώς το μεγαλύτερο μέρος της ακτινοβολίας της λάμπας βρίσκεται στην περιοχή IR, η ανάκλαση της ακτινοβολίας υπερύθρων στη λάμπα αυξάνει σημαντικά την απόδοση που παράγεται για κυνήγι φακών).
πυρακτώσεως με επίστρωση που μετατρέπει την ακτινοβολία IR στην ορατή περιοχή. Η ανάπτυξη λαμπτήρων με φώσφορο υψηλής θερμοκρασίας βρίσκεται σε εξέλιξη, ο οποίος εκπέμπει ένα ορατό φάσμα όταν θερμαίνεται.

Λαμπτήρα πυρακτώσεως

Λαμπτήρα πυρακτώσεως- μια πηγή ηλεκτρικού φωτός στην οποία ένα σώμα πυρακτώσεως (πυρίμαχος αγωγός), τοποθετημένο σε διαφανές δοχείο εκκενωμένο ή γεμάτο με αδρανές αέριο, θερμαίνεται σε υψηλή θερμοκρασία λόγω της ροής ηλεκτρικού ρεύματος μέσω αυτού, με αποτέλεσμα να εκπέμπει σε ένα ευρύ φάσμα φάσματος, συμπεριλαμβανομένου του ορατού φωτός. Το σώμα του νήματος που χρησιμοποιείται σήμερα είναι κυρίως μια σπείρα κραμάτων με βάση το βολφράμιο.

Λειτουργική αρχή

Ο λαμπτήρας χρησιμοποιεί την επίδραση της θέρμανσης του αγωγού (σώμα πυρακτώσεως) όταν ρέει ηλεκτρικό ρεύμα μέσα από αυτόν ( θερμική επίδραση του ρεύματος). Η θερμοκρασία του νήματος αυξάνεται απότομα μετά την ενεργοποίηση του ρεύματος. Ένα σώμα νήματος εκπέμπει ηλεκτρομαγνητική θερμική ακτινοβολία σύμφωνα με το νόμο του Planck. Η συνάρτηση Planck έχει ένα μέγιστο, η θέση του οποίου στην κλίμακα μήκους κύματος εξαρτάται από τη θερμοκρασία. Αυτό το μέγιστο μετατοπίζεται με την αύξηση της θερμοκρασίας προς μικρότερα μήκη κύματος (νόμος μετατόπισης Wien). Για να αποκτήσετε ορατή ακτινοβολία, η θερμοκρασία πρέπει να είναι της τάξης των χιλιάδων βαθμών. Σε θερμοκρασία 5770 (η θερμοκρασία της επιφάνειας του Ήλιου), το φως ταιριάζει με το φάσμα του Ήλιου. Όσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο χαμηλότερη είναι η αναλογία του ορατού φωτός και τόσο πιο «κόκκινη» εμφανίζεται η ακτινοβολία.

Ο λαμπτήρας πυρακτώσεως μετατρέπει μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται σε ακτινοβολία, ενώ μέρος χάνεται ως αποτέλεσμα των διεργασιών αγωγής θερμότητας και μεταφοράς. Μόνο ένα μικρό κλάσμα της ακτινοβολίας βρίσκεται στην περιοχή του ορατού φωτός, το κύριο μερίδιο προέρχεται από την υπέρυθρη ακτινοβολία. Για να αυξήσετε την απόδοση της λάμπας και να αποκτήσετε το πιο "λευκό" φως, είναι απαραίτητο να αυξήσετε τη θερμοκρασία του νήματος, η οποία με τη σειρά της περιορίζεται από τις ιδιότητες του υλικού του νήματος - το σημείο τήξης. Μια θερμοκρασία 5771 K είναι ανέφικτη, γιατί σε αυτή τη θερμοκρασία οποιοδήποτε γνωστό υλικό λιώνει, καταρρέει και παύει να διεξάγει ηλεκτρικό ρεύμα. Οι σύγχρονοι λαμπτήρες πυρακτώσεως χρησιμοποιούν υλικά με μέγιστα σημεία τήξης - βολφράμιο (3410 °C) και, πολύ σπάνια, όσμιο (3045 °C).

Για την αξιολόγηση αυτής της ποιότητας φωτός, χρησιμοποιείται η θερμοκρασία χρώματος. Σε θερμοκρασίες 2200-3000 K τυπικές για λαμπτήρες πυρακτώσεως, εκπέμπεται ένα κιτρινωπό φως, διαφορετικό από το φως της ημέρας. Το βράδυ, "ζεστό" (< 3500 K) свет более комфортен и меньше подавляет естественную выработку мелатонина , важного для регуляции суточных циклов организма и нарушение его синтеза негативно сказывается на здоровье.

Σε συνηθισμένο αέρα σε τέτοιες θερμοκρασίες, το βολφράμιο μετατρέπεται αμέσως σε οξείδιο. Για το λόγο αυτό, το σώμα του νήματος τοποθετείται σε μια φιάλη, από την οποία αντλείται αέρας κατά τη διαδικασία κατασκευής του λαμπτήρα. Τα πρώτα κατασκευάστηκαν με χρήση κενού. Επί του παρόντος, μόνο λαμπτήρες χαμηλής ισχύος (για λαμπτήρες γενικής χρήσης - έως 25 W) κατασκευάζονται σε φιάλη εκκένωσης. Οι βολβοί των πιο ισχυρών λαμπτήρων γεμίζουν με αδρανές αέριο (άζωτο, αργό ή κρυπτό). Η αυξημένη πίεση στη λάμπα των λαμπτήρων με αέριο μειώνει απότομα τον ρυθμό εξάτμισης βολφραμίου, λόγω της οποίας όχι μόνο αυξάνεται η διάρκεια ζωής του λαμπτήρα, αλλά είναι επίσης δυνατή η αύξηση της θερμοκρασίας του πυρακτωμένου σώματος, γεγονός που καθιστά δυνατή να αυξήσει την απόδοση και να φέρει το φάσμα εκπομπών πιο κοντά στο λευκό. Ο λαμπτήρας ενός λαμπτήρα γεμισμένου με αέριο δεν σκουραίνει τόσο γρήγορα λόγω της εναπόθεσης υλικού του σώματος του νήματος όπως σε μια λάμπα κενού.

Σχέδιο

Σχεδιασμός μοντέρνου φωτιστικού. Στο διάγραμμα: 1 - φιάλη. 2 - κοιλότητα φιάλης (κενό ή γεμάτη με αέριο). 3 - σώμα νήματος. 4, 5 - ηλεκτρόδια (εισόδους ρεύματος). 6 - άγκιστρα-στήριγμα του σώματος νήματος. 7 - πόδι λαμπτήρα? 8 - εξωτερική σύνδεση ρεύματος καλωδίου, ασφάλεια. 9 - σώμα βάσης. 10 - μονωτήρας βάσης (γυαλί). 11 - επαφή του πυθμένα της βάσης.

Τα σχέδια των λαμπτήρων πυρακτώσεως είναι πολύ διαφορετικά και εξαρτώνται από το σκοπό. Ωστόσο, τα κοινά στοιχεία είναι το σώμα του νήματος, ο λαμπτήρας και οι αγωγοί ρεύματος. Ανάλογα με τα χαρακτηριστικά ενός συγκεκριμένου τύπου λαμπτήρα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν θήκες νήματος διαφόρων σχεδίων. Οι λαμπτήρες μπορούν να κατασκευαστούν χωρίς βάση ή με διαφορετικούς τύπους βάσεων, να έχουν επιπλέον εξωτερικό λαμπτήρα και άλλα πρόσθετα δομικά στοιχεία.

Στο σχεδιασμό των λαμπτήρων γενικής χρήσης, παρέχεται μια ασφάλεια - ένας σύνδεσμος κατασκευασμένος από κράμα σιδηρονικελίου, συγκολλημένος στο διάκενο ενός από τους αγωγούς ρεύματος και βρίσκεται έξω από τη λάμπα του λαμπτήρα - συνήθως στο πόδι. Ο σκοπός της ασφάλειας είναι να αποτρέψει την καταστροφή του λαμπτήρα όταν σπάσει το νήμα κατά τη λειτουργία. Το γεγονός είναι ότι σε αυτή την περίπτωση, εμφανίζεται ένα ηλεκτρικό τόξο στη ζώνη ρήξης, το οποίο λιώνει το υπόλοιπο νήμα· σταγόνες λιωμένου μετάλλου μπορεί να καταστρέψουν το γυαλί της φιάλης και να προκαλέσουν πυρκαγιά. Η ασφάλεια είναι σχεδιασμένη με τέτοιο τρόπο ώστε όταν το τόξο αναφλέγεται, καταστρέφεται υπό την επίδραση ενός ρεύματος τόξου που υπερβαίνει σημαντικά το ονομαστικό ρεύμα του λαμπτήρα. Ο σύνδεσμος σιδηρονικελίου βρίσκεται σε μια κοιλότητα όπου η πίεση είναι ίση με την ατμοσφαιρική πίεση και επομένως το τόξο σβήνει εύκολα. Λόγω της χαμηλής αποτελεσματικότητάς τους, η χρήση τους έχει πλέον εγκαταλειφθεί.

Φλάσκα

Ο λαμπτήρας προστατεύει το σώμα του νήματος από την έκθεση στα ατμοσφαιρικά αέρια. Οι διαστάσεις του λαμπτήρα καθορίζονται από τον ρυθμό εναπόθεσης του υλικού του σώματος του νήματος.

Περιβάλλον αερίου

Οι λάμπες των πρώτων λαμπτήρων εκκενώθηκαν. Οι περισσότεροι σύγχρονοι λαμπτήρες είναι γεμάτοι με χημικά αδρανή αέρια (εκτός από τους λαμπτήρες χαμηλής ισχύος, οι οποίοι εξακολουθούν να κατασκευάζονται υπό κενό). Οι απώλειες θερμότητας που προκύπτουν λόγω της θερμικής αγωγιμότητας μειώνονται με την επιλογή ενός αερίου με μεγάλη μοριακή μάζα. Τα μείγματα αζώτου N2 με αργό Ar είναι τα πιο συνηθισμένα λόγω του χαμηλού τους κόστους· χρησιμοποιείται επίσης καθαρό αποξηραμένο αργό, λιγότερο συχνά κρυπτό Kr ή ξένο Xe (μοριακές μάζες: N2 - 28,0134 / mol; Ar: 39,948 g / mol; Kr - 83,798 g/mol, Xe - 131,293 g/mol).

Λάμπα αλογόνου

Το σώμα νήματος των πρώτων λαμπτήρων ήταν κατασκευασμένο από άνθρακα (θερμοκρασία εξάχνωσης 3559 °C). Οι σύγχρονοι λαμπτήρες χρησιμοποιούν σχεδόν αποκλειστικά νήματα από βολφράμιο, μερικές φορές ένα κράμα οσμίου-βολφραμίου. Για να μειωθεί το μέγεθος του σώματος του νήματος, του δίνεται συνήθως το σχήμα μιας σπείρας· μερικές φορές η σπείρα υποβάλλεται σε επαναλαμβανόμενη ή ακόμα και τριτογενή σπειροειδοποίηση, λαμβάνοντας δισπείρα ή τρισπείρα, αντίστοιχα. Η απόδοση τέτοιων λαμπτήρων είναι υψηλότερη λόγω της μειωμένης απώλειας θερμότητας λόγω μεταφοράς (το πάχος του στρώματος Langmuir μειώνεται).

Ηλεκτρικές παράμετροι

Οι λαμπτήρες κατασκευάζονται για διάφορες τάσεις λειτουργίας. Η ισχύς του ρεύματος καθορίζεται από το νόμο του Ohm ( I=U/R) και ισχύς σύμφωνα με τον τύπο P=UI, ή P=U²/R. Δεδομένου ότι τα μέταλλα έχουν χαμηλή ειδική αντίσταση, απαιτείται ένα μακρύ και λεπτό σύρμα για να επιτευχθεί τέτοια αντίσταση. Το πάχος του σύρματος στους συμβατικούς λαμπτήρες είναι 40-50 μικρά.

Δεδομένου ότι το νήμα βρίσκεται σε θερμοκρασία δωματίου όταν είναι ενεργοποιημένο, η αντίστασή του είναι μια τάξη μεγέθους μικρότερη από την αντίσταση λειτουργίας. Επομένως, όταν είναι ενεργοποιημένο, ρέει πολύ μεγάλο ρεύμα (δέκα έως δεκατέσσερις φορές το ρεύμα λειτουργίας). Καθώς το νήμα θερμαίνεται, η αντίστασή του αυξάνεται και το ρεύμα μειώνεται. Σε αντίθεση με τους σύγχρονους λαμπτήρες, οι πρώιμοι λαμπτήρες πυρακτώσεως με νήματα άνθρακα λειτουργούσαν με την αντίθετη αρχή όταν ήταν αναμμένοι - όταν θερμανόταν, η αντίστασή τους μειώθηκε και η λάμψη αυξήθηκε αργά. Το χαρακτηριστικό αυξανόμενης αντίστασης του νήματος (καθώς αυξάνεται το ρεύμα, αυξάνεται η αντίσταση) επιτρέπει τη χρήση μιας λάμπας πυρακτώσεως ως πρωτόγονου σταθεροποιητή ρεύματος. Σε αυτή την περίπτωση, ο λαμπτήρας συνδέεται σε σειρά στο σταθεροποιημένο κύκλωμα και η μέση τιμή ρεύματος επιλέγεται έτσι ώστε ο λαμπτήρας να λειτουργεί σε πλήρη ένταση.

Στους λαμπτήρες που αναβοσβήνουν, ένας διμεταλλικός διακόπτης είναι ενσωματωμένος σε σειρά με το νήμα. Λόγω αυτού, τέτοιοι λαμπτήρες λειτουργούν ανεξάρτητα σε λειτουργία τρεμούλιασης.

Βάση

Στις ΗΠΑ και τον Καναδά, χρησιμοποιούνται διαφορετικές πρίζες (αυτό οφείλεται εν μέρει σε διαφορετική τάση στα δίκτυα - 110 V, επομένως τα διαφορετικά μεγέθη υποδοχών εμποδίζουν το τυχαίο βίδωμα ευρωπαϊκών λαμπτήρων που έχουν σχεδιαστεί για διαφορετική τάση): E12 (κανδέλα), E17 (ενδιάμεσο), E26 (τυπικό ή μεσαίο), E39 (mogul). Επίσης, παρόμοια με την Ευρώπη, υπάρχουν βάσεις χωρίς κλωστές.

Ονοματολογία

Σύμφωνα με το λειτουργικό τους σκοπό και τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού, οι λαμπτήρες πυρακτώσεως χωρίζονται σε:

λαμπτήρες γενικής χρήσης(μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του 1970 χρησιμοποιήθηκε ο όρος «λαμπτήρες κανονικού φωτισμού»). Η πιο διαδεδομένη ομάδα λαμπτήρων πυρακτώσεως που προορίζονται για γενικό, τοπικό και διακοσμητικό φωτισμό. Από το 2008, λόγω της υιοθέτησης από μια σειρά κρατών νομοθετικών μέτρων με στόχο τη μείωση της παραγωγής και τον περιορισμό της χρήσης λαμπτήρων πυρακτώσεως με σκοπό την εξοικονόμηση ενέργειας, η παραγωγή τους άρχισε να μειώνεται.
διακοσμητικά φωτιστικά, που παράγεται σε διαμορφωμένες φιάλες. Οι πιο συνηθισμένες είναι φιάλες σε σχήμα κεριού με διάμετρο περίπου. 35 mm και σφαιρικό με διάμετρο περίπου 45 mm.
τοπικοί λαμπτήρες φωτισμού, δομικά παρόμοια με λαμπτήρες γενικής χρήσης, αλλά σχεδιασμένοι για χαμηλή (ασφαλή) τάση λειτουργίας - 12, 24 ή 36 (42) V. Περιοχή εφαρμογής - φορητοί λαμπτήρες, καθώς και λαμπτήρες τοπικού φωτισμού σε βιομηχανικοί χώροι (σε μηχανές, πάγκους εργασίας κ.λπ., όπου είναι πιθανό να σπάσει κατά λάθος)
λαμπτήρες φωτισμού, που παράγεται σε βαμμένες φιάλες. Σκοπός - εγκαταστάσεις φωτισμού διαφόρων τύπων. Κατά κανόνα, οι λαμπτήρες αυτού του τύπου έχουν χαμηλή ισχύ (10-25 W). Οι φιάλες συνήθως χρωματίζονται με την εφαρμογή ενός στρώματος ανόργανης χρωστικής ουσίας στην εσωτερική τους επιφάνεια. Λιγότερο συχνά χρησιμοποιούνται λαμπτήρες με βολβούς βαμμένους εξωτερικά με χρωματιστά βερνίκια (χρωματιστό tsaponlac), το μειονέκτημά τους είναι το γρήγορο ξεθώριασμα της χρωστικής και η αποβολή του φιλμ βερνικιού λόγω μηχανικής καταπόνησης.
λαμπτήρες πυρακτώσεως καθρέφτηέχουν μια ειδικά διαμορφωμένη φιάλη, μέρος της οποίας καλύπτεται με ανακλαστική στρώση (λεπτή μεμβράνη από θερμικά ψεκασμένο αλουμίνιο). Ο σκοπός του κατοπτρισμού είναι η χωρική ανακατανομή της φωτεινής ροής του λαμπτήρα με σκοπό την αποτελεσματικότερη χρήση του εντός μιας δεδομένης στερεάς γωνίας. Ο κύριος σκοπός των κατοπτρικών LN είναι ο εντοπισμένος τοπικός φωτισμός.
φώτα προειδοποίησηςχρησιμοποιείται σε διάφορες συσκευές φωτισμού (μέσα οπτικής απεικόνισης πληροφοριών). Πρόκειται για λαμπτήρες χαμηλής ισχύος που έχουν σχεδιαστεί για να διαρκούν πολύ. Σήμερα αντικαθίστανται από LED?
λαμπτήρες μεταφοράς- μια εξαιρετικά ευρεία ομάδα λαμπτήρων που έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν σε διάφορα οχήματα (αυτοκίνητα, μοτοσικλέτες και τρακτέρ, αεροπλάνα και ελικόπτερα, ατμομηχανές και βαγόνια σιδηροδρόμων και μετρό, ποτάμια και θαλάσσια πλοία). Χαρακτηριστικά γνωρίσματα: υψηλή μηχανική αντοχή, αντοχή σε κραδασμούς, χρήση ειδικών υποδοχών που σας επιτρέπουν να αντικαθιστάτε γρήγορα τους λαμπτήρες σε περιορισμένες συνθήκες και, ταυτόχρονα, να αποτρέπουν την αυθόρμητη πτώση των λαμπτήρων από τις πρίζες. Σχεδιασμένο για τροφοδοσία από το εποχούμενο ηλεκτρικό δίκτυο οχημάτων (6-220 V).
λαμπτήρες προβολέωνσυνήθως έχουν υψηλή ισχύ (έως 10 kW, προηγουμένως παράγονται λαμπτήρες έως 50 kW) και υψηλή φωτεινή απόδοση. Χρησιμοποιούνται σε συσκευές φωτισμού για διάφορους σκοπούς (φωτισμός και σηματοδότηση). Η σπείρα νήματος ενός τέτοιου λαμπτήρα συνήθως απλώνεται πιο συμπαγή στον λαμπτήρα λόγω ειδικού σχεδιασμού και ανάρτησης για καλύτερη εστίαση.
λαμπτήρες για οπτικά όργανα, στα οποία περιλαμβάνονται και εκείνα που παράγονται μαζικά μέχρι τα τέλη του 20ού αιώνα. Οι λαμπτήρες για εξοπλισμό προβολής φιλμ έχουν συμπαγείς σπείρες, πολλές τοποθετούνται σε ειδικά διαμορφωμένες φιάλες. Χρησιμοποιείται σε διάφορες συσκευές (όργανα μέτρησης, ιατρικός εξοπλισμός κ.λπ.).

Ειδικοί λαμπτήρες

Λάμπα διακόπτη πυρακτώσεως (24V 35mA)

Ιστορία της εφεύρεσης

Η λάμπα του Lodygin

Η λάμπα του Thomas Edison με νήμα από ανθρακονήματα.

Το 1809, ο Άγγλος Delarue κατασκεύασε τον πρώτο λαμπτήρα πυρακτώσεως (με νήμα πλατίνας).
Το 1838, ο Βέλγος Jobard εφευρίσκει τον λαμπτήρα πυρακτώσεως άνθρακα.
Το 1854, ο Γερμανός Heinrich Goebel ανέπτυξε την πρώτη «μοντέρνα» λάμπα: ένα απανθρακωμένο νήμα μπαμπού σε ένα εκκενωμένο σκάφος. Μέσα στα επόμενα 5 χρόνια, ανέπτυξε αυτό που πολλοί αποκαλούν την πρώτη πρακτική λάμπα.
Το 1860, ο Άγγλος χημικός και φυσικός Joseph Wilson Swan έδειξε τα πρώτα αποτελέσματα και έλαβε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, αλλά οι δυσκολίες στην απόκτηση κενού οδήγησαν στο γεγονός ότι ο λαμπτήρας του Swan δεν λειτούργησε για πολύ και ήταν αναποτελεσματικός.
Στις 11 Ιουλίου 1874, ο Ρώσος μηχανικός Alexander Nikolaevich Lodygin έλαβε το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας με αριθμό 1619 για μια λάμπα πυράκτωσης. Ως νήμα χρησιμοποίησε μια ράβδο άνθρακα τοποθετημένη σε ένα εκκενωμένο δοχείο.
Το 1875, ο V.F. Didrikhson βελτίωσε τη λάμπα του Lodygin αντλώντας αέρα από αυτήν και χρησιμοποιώντας αρκετές τρίχες στη λάμπα (αν καεί μια από αυτές, η επόμενη άναβε αυτόματα).
Ο Άγγλος εφευρέτης Joseph Wilson Swan έλαβε ένα βρετανικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για μια λάμπα από ανθρακονήματα το 1878. Στις λάμπες του, η ίνα βρισκόταν σε μια ατμόσφαιρα σπάνιου οξυγόνου, η οποία επέτρεπε να αποκτήσει πολύ έντονο φως.
Στο δεύτερο μισό της δεκαετίας του 1870, ο Αμερικανός εφευρέτης Thomas Edison πραγματοποίησε ερευνητική εργασία στην οποία δοκίμασε διάφορα μέταλλα ως νήματα. Το 1879 κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας μια λάμπα με νήμα πλατίνας. Το 1880, επέστρεψε στις ίνες άνθρακα και δημιούργησε μια λάμπα με διάρκεια ζωής 40 ωρών. Ταυτόχρονα, ο Έντισον εφηύρε τον οικιακό περιστροφικό διακόπτη. Παρά την τόσο μικρή διάρκεια ζωής, οι λαμπτήρες του αντικαθιστούν τον φωτισμό αερίου που χρησιμοποιήθηκε μέχρι τότε.
Στη δεκαετία του 1890, ο A. N. Lodygin εφευρίσκει διάφορους τύπους λαμπτήρων με νήματα από πυρίμαχα μέταλλα. Ο Lodygin πρότεινε τη χρήση νημάτων βολφραμίου σε λαμπτήρες (αυτό χρησιμοποιείται σε όλους τους σύγχρονους λαμπτήρες) και μολυβδαίνιο και συστροφή του νήματος σε σχήμα σπείρας. Έκανε τις πρώτες προσπάθειες να αντλήσει αέρα από λαμπτήρες, οι οποίοι διατήρησαν το νήμα από την οξείδωση και αύξησαν τη διάρκεια ζωής τους πολλές φορές. Η πρώτη αμερικανική εμπορική λάμπα με νήμα βολφραμίου κατασκευάστηκε στη συνέχεια σύμφωνα με το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας του Lodygin. Κατασκεύαζε επίσης λαμπτήρες αερίου (με νήμα άνθρακα και πλήρωση αζώτου).
Από τα τέλη της δεκαετίας του 1890, εμφανίστηκαν λαμπτήρες με νημάτια πυρακτώσεως από οξείδιο του μαγνησίου, θόριο, ζιρκόνιο και ύττριο (λάμπα Nernst) ή νήματα από μεταλλικό όσμιο (λάμπα Auer) και ταντάλιο (λάμπα Bolton και Feuerlein).
Το 1904, οι Ούγγροι Dr. Sandor Just και Franjo Hanaman έλαβαν το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας Νο. 34541 για τη χρήση νήματος βολφραμίου σε λαμπτήρες. Οι πρώτοι τέτοιοι λαμπτήρες κατασκευάστηκαν στην Ουγγαρία, μπαίνοντας στην αγορά μέσω της ουγγρικής εταιρείας Tungsram το 1905.
Το 1906, ο Lodygin πούλησε ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για ένα νήμα βολφραμίου στην General Electric. Το ίδιο 1906, στις ΗΠΑ, κατασκεύασε και έθεσε σε λειτουργία εργοστάσιο ηλεκτροχημικής παραγωγής βολφραμίου, χρωμίου και τιτανίου. Λόγω του υψηλού κόστους του βολφραμίου, το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας βρίσκει μόνο περιορισμένη χρήση.
Το 1910, ο William David Coolidge εφηύρε μια βελτιωμένη μέθοδο για την παραγωγή νήματος βολφραμίου. Στη συνέχεια, το νήμα βολφραμίου εκτοπίζει όλους τους άλλους τύπους νημάτων.
Το υπόλοιπο πρόβλημα με την ταχεία εξάτμιση του νήματος στο κενό επιλύθηκε από έναν Αμερικανό επιστήμονα, έναν διάσημο ειδικό στον τομέα της τεχνολογίας κενού, τον Irving Langmuir, ο οποίος, εργαζόμενος από το 1909 στην General Electric, εισήγαγε στην παραγωγή το γέμισμα λαμπτήρων. με αδρανή, ή ακριβέστερα, βαριά ευγενή αέρια (ιδίως - αργό), τα οποία αύξησαν σημαντικά τον χρόνο λειτουργίας τους και αύξησαν την απόδοση φωτός.

Αποτελεσματικότητα και ανθεκτικότητα

Ανθεκτικότητα και φωτεινότητα ανάλογα με την τάση λειτουργίας

Σχεδόν όλη η ενέργεια που παρέχεται στη λάμπα μετατρέπεται σε ακτινοβολία. Οι απώλειες λόγω θερμικής αγωγιμότητας και μεταφοράς είναι μικρές. Ωστόσο, μόνο ένα μικρό εύρος μηκών κύματος αυτής της ακτινοβολίας είναι προσβάσιμο στο ανθρώπινο μάτι. Το μεγαλύτερο μέρος της ακτινοβολίας βρίσκεται στην αόρατη υπέρυθρη περιοχή και γίνεται αντιληπτή ως θερμότητα. Η απόδοση των λαμπτήρων πυρακτώσεως φτάνει τη μέγιστη τιμή του 15% σε θερμοκρασία περίπου 3400°C. Σε πρακτικά επιτεύξιμες θερμοκρασίες 2700 (κανονική λάμπα 60 W), η απόδοση είναι 5%.

Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, η απόδοση ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως αυξάνεται, αλλά ταυτόχρονα μειώνεται σημαντικά η αντοχή του. Σε θερμοκρασία νήματος 2700, η διάρκεια ζωής της λάμπας είναι περίπου 1000 ώρες, στους 3400 μόνο λίγες ώρες. Όπως φαίνεται στο σχήμα στα δεξιά, όταν η τάση αυξάνεται κατά 20%, η φωτεινότητα διπλασιάζεται. Ταυτόχρονα, η διάρκεια ζωής μειώνεται κατά 95%.

Η μείωση της τάσης τροφοδοσίας, αν και μειώνει την απόδοση, αλλά αυξάνει την αντοχή. Έτσι, η μείωση της τάσης στο μισό (για παράδειγμα, όταν συνδέεται σε σειρά) μειώνει την απόδοση κατά περίπου 4-5 φορές, αλλά αυξάνει τη διάρκεια ζωής κατά σχεδόν χίλιες φορές. Αυτό το εφέ χρησιμοποιείται συχνά όταν είναι απαραίτητο να παρέχεται αξιόπιστος φωτισμός έκτακτης ανάγκης χωρίς ειδικές απαιτήσεις φωτεινότητας, για παράδειγμα, σε προσγειώσεις σκάλας. Συχνά για το σκοπό αυτό, όταν τροφοδοτείται από εναλλασσόμενο ρεύμα, ο λαμπτήρας συνδέεται σε σειρά με μια δίοδο, λόγω της οποίας το ρεύμα ρέει στη λάμπα μόνο για το ήμισυ της περιόδου.

Δεδομένου ότι το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται κατά τη διάρκεια ζωής ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως είναι δεκάδες φορές υψηλότερο από το κόστος του ίδιου του λαμπτήρα, υπάρχει μια βέλτιστη τάση στην οποία το κόστος της φωτεινής ροής είναι ελάχιστο. Η βέλτιστη τάση είναι ελαφρώς υψηλότερη από την ονομαστική τάση, επομένως οι μέθοδοι για την αύξηση της ανθεκτικότητας με τη μείωση της τάσης τροφοδοσίας είναι απολύτως ασύμφορες από οικονομική άποψη.

Η περιορισμένη διάρκεια ζωής ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως οφείλεται σε μικρότερο βαθμό στην εξάτμιση του υλικού του νήματος κατά τη λειτουργία και σε μεγαλύτερο βαθμό στις ανομοιογένειες που προκύπτουν στο νήμα. Η ανομοιόμορφη εξάτμιση του υλικού του νήματος οδηγεί στην εμφάνιση αραιωμένων περιοχών με αυξημένη ηλεκτρική αντίσταση, η οποία με τη σειρά της οδηγεί σε ακόμη μεγαλύτερη θέρμανση και εξάτμιση του υλικού σε τέτοια σημεία. Όταν μία από αυτές τις συστολές γίνει τόσο λεπτή ώστε το υλικό του νήματος σε αυτό το σημείο λιώσει ή εξατμιστεί τελείως, το ρεύμα διακόπτεται και ο λαμπτήρας αστοχεί.

Τύπος	Σχετική φωτεινή απόδοση	Φωτεινή αποτελεσματικότητα (Lumen/Watt)
Λαμπτήρας πυρακτώσεως 40 W	1,9 %	12,6
Λαμπτήρας πυρακτώσεως 60 W	2,1 %	14,5
Λαμπτήρας πυρακτώσεως 100 W	2,6 %	17,5
Λαμπτήρες αλογόνου	2,3 %	16
Λαμπτήρες αλογόνου (με γυαλί χαλαζία)	3,5 %	24
Λαμπτήρας πυρακτώσεως υψηλής θερμοκρασίας	5,1 %	35
Απόλυτο μαύρο σώμα στα 4000 K	7,0 %	47,5
Απόλυτο μαύρο σώμα στα 7000 K	14 %	95
Τέλεια πηγή λευκού φωτός	35,5 %	242,5
Ιδανική μονόχρωμη πηγή 555 nm (πράσινη).	100 %	683

Παρακάτω είναι μια κατά προσέγγιση αναλογία ισχύος και φωτεινής ροής για συμβατικούς διαφανείς λαμπτήρες πυρακτώσεως σε σχήμα «αχλαδιού», δημοφιλές στη Ρωσία, βάση E27, 220V.

Τύποι λαμπτήρων πυρακτώσεως

Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως χωρίζονται σε (διατάσσονται κατά σειρά αυξανόμενης απόδοσης):

Κενό (το πιο απλό)
Αργό (άζωτο-αργό)
Κρυπτόν (περίπου +10% φωτεινότητα από αργό)
Xenon (2 φορές πιο φωτεινό από το αργό)
Αλογόνο (πληρωτικό I ή Br, 2,5 φορές πιο φωτεινό από το αργό, μεγάλη διάρκεια ζωής, δεν αρέσει η υποθέρμανση, καθώς ο κύκλος αλογόνου δεν λειτουργεί)
Αλογόνο με δύο φιάλες (πιο αποτελεσματικός κύκλος αλογόνου λόγω καλύτερης θέρμανσης της εσωτερικής φιάλης)
Xenon-alogen (πληρωτικό Xe + I ή Br, το πιο αποτελεσματικό πληρωτικό, έως και 3 φορές πιο φωτεινό από το αργό)
Ξένον-αλογόνο με ανακλαστήρα ακτινοβολίας IR (καθώς το μεγαλύτερο μέρος της ακτινοβολίας της λάμπας βρίσκεται στην περιοχή IR, η ανάκλαση της ακτινοβολίας IR στη λάμπα αυξάνει σημαντικά την απόδοση που παράγεται για κυνήγι φακών)
Νήμα με επίστρωση που μετατρέπει την ακτινοβολία υπερύθρων στην ορατή περιοχή. Η ανάπτυξη λαμπτήρων με φώσφορο υψηλής θερμοκρασίας βρίσκεται σε εξέλιξη, ο οποίος εκπέμπει ένα ορατό φάσμα όταν θερμαίνεται.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των λαμπτήρων πυρακτώσεως

Πλεονεκτήματα:

καθιερωμένη μαζική παραγωγή
χαμηλό κόστος
μικρά μεγέθη
έλλειψη στραγγαλιστικών πηνίων
αναισθησία στην ιονίζουσα ακτινοβολία
καθαρά ενεργή ηλεκτρική αντίσταση (συντελεστής ισχύος μονάδας)
γρήγορη πρόσβαση στη λειτουργία εργασίας
χαμηλή ευαισθησία σε διακοπές ρεύματος και υπερτάσεις
απουσία τοξικών συστατικών και, ως εκ τούτου, δεν χρειάζεται υποδομή συλλογής και διάθεσης
ικανότητα εργασίας σε οποιοδήποτε τύπο ρεύματος
μη ευαίσθητο στην πολικότητα της τάσης
την ικανότητα κατασκευής λαμπτήρων για μεγάλη ποικιλία τάσεων (από κλάσματα ενός βολτ έως εκατοντάδες βολτ)
δεν τρεμοπαίζει όταν λειτουργεί με εναλλασσόμενο ρεύμα (σημαντικό στις επιχειρήσεις).
χωρίς βουητό όταν λειτουργεί με εναλλασσόμενο ρεύμα
φάσμα συνεχούς εκπομπής
ευχάριστο και οικείο φάσμα
αντίσταση στον ηλεκτρομαγνητικό παλμό
Δυνατότητα χρήσης χειριστηρίων φωτεινότητας
δεν φοβάται τις χαμηλές και υψηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος, ανθεκτικό στη συμπύκνωση

Ελαττώματα:

Περιορισμοί εισαγωγής, προμήθειας και παραγωγής

Λόγω της ανάγκης εξοικονόμησης ηλεκτρικής ενέργειας και μείωσης των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, πολλές χώρες έχουν θεσπίσει ή σχεδιάζουν να απαγορεύσουν την παραγωγή, αγορά και εισαγωγή λαμπτήρων πυρακτώσεως προκειμένου να αναγκαστεί η αντικατάστασή τους με εξοικονόμηση ενέργειας (συμπαγής φθορισμού , λυχνίες LED, επαγωγής κ.λπ.).

Στην Ρωσία

Σύμφωνα με ορισμένες πηγές, το 1924, επιτεύχθηκε συμφωνία μεταξύ των συμμετεχόντων στο καρτέλ για περιορισμό της διάρκειας ζωής των λαμπτήρων πυρακτώσεως σε 1000 ώρες. Ταυτόχρονα, όλοι οι κατασκευαστές λαμπτήρων που ανήκαν στη σύμπραξη υποχρεούνταν να τηρούν αυστηρή τεχνική τεκμηρίωση για να συμμορφώνονται με τα μέτρα για την αποτροπή του κύκλου ζωής των λαμπτήρων να υπερβαίνουν τις 1000 ώρες.

Επιπλέον, το καρτέλ ανέπτυξε τα τρέχοντα βασικά πρότυπα Edison.

δείτε επίσης

Σημειώσεις

Οι λευκοί λαμπτήρες LED καταστέλλουν την παραγωγή μελατονίνης - Gazeta.Ru | Η επιστήμη
Αγοράστε εργαλεία, φωτιστικά, ηλεκτρικά και προμήθειες DataComm στο GoodMart.com
Φωτογραφική λάμπα // Τεχνολογία Photocinema: Εγκυκλοπαίδεια / Αρχισυντάκτης Ε. Α. Ιοφής. - Μ.: Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια, 1981.
E. M. Goldovsky. Σοβιετική τεχνολογία ταινιών. Εκδοτικός οίκος της Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ, Μόσχα-Λένινγκραντ. 1950, σελ. 61
Ιστορία της εφεύρεσης και ανάπτυξης του ηλεκτρικού φωτισμού
Ντέιβιντ Σάρλετ. Ο Βασιλιάς της Εφεύρεσης Τόμας Άλβα Έντισον
Εγκυκλοπαίδεια Ηλεκτρολόγων Μηχανικών. Ιστορία της εφεύρεσης και ανάπτυξης του ηλεκτρικού φωτισμού
A. de Ladyguine, ΜΑΣ. Patent 575.002 "Illuminant for Incandescent Lamps". Αίτηση στις 4 Ιανουαρίου 1893 .
G.S. Landsberg. Δημοτικό εγχειρίδιο φυσικής (ρωσικά). Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 1 Ιουνίου 2012. Ανακτήθηκε στις 15 Απριλίου 2011.
el:Λαμπτήρας πυρακτώσεως
[Λαμπτήρα πυρακτώσεως]- άρθρο από το Μικρό Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό των Brockhaus and Efron
The History of Tungsram (PDF). Αρχειοθετημένα(Αγγλικά)
Ganz και Tungsram - ο 20ος αιώνας (Αγγλικά). (απρόσιτος σύνδεσμος - ιστορία) Ανακτήθηκε στις 4 Οκτωβρίου 2009.
A. D. Smirnov, K. M. Antipov. Βιβλίο αναφοράς μηχανικού ενέργειας. Μόσχα, "Energoatomizdat", 1987.
Keefe, T.J.Η Φύση του Φωτός (2007). Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 1 Ιουνίου 2012. Ανακτήθηκε στις 5 Νοεμβρίου 2007.
Klipstein, Donald L. The Great Internet Light Bulb Book, Μέρος I (1996). Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 1 Ιουνίου 2012. Ανακτήθηκε στις 16 Απριλίου 2006.
Μαύρο σώμα ορατό φάσμα
Δείτε τη λειτουργία φωτεινότητας.
Λαμπτήρες πυρακτώσεως, χαρακτηριστικά. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 1 Ιουνίου 2012.
Taubkin S.I. Πυρκαγιά και έκρηξη, χαρακτηριστικά της εξέτασής τους - Μ., 1999 σελ. 104
Την 1η Σεπτεμβρίου, η ΕΕ θα σταματήσει να πουλά λαμπτήρες πυρακτώσεως 75 Watt.
Η ΕΕ περιορίζει την πώληση λαμπτήρων πυρακτώσεως από την 1η Σεπτεμβρίου, οι Ευρωπαίοι είναι δυσαρεστημένοι. Interfax-Ουκρανία.
Ο Μεντβέντεφ πρότεινε την απαγόρευση των «λαμπών Ίλιτς», Lenta.ru, 02/07/2009.
Ομοσπονδιακός νόμος της Ρωσικής Ομοσπονδίας της 23ης Νοεμβρίου 2009 Αρ. 261-FZ «Σχετικά με την εξοικονόμηση ενέργειας και την αύξηση της ενεργειακής απόδοσης και για την εισαγωγή τροποποιήσεων σε ορισμένες νομοθετικές πράξεις της Ρωσικής Ομοσπονδίας».
Σαμποτάρετε το βέτο , Lenta.ru, 28/01/2011.
Η "Lisma" ξεκίνησε να παράγει μια νέα σειρά λαμπτήρων πυρακτώσεως, την State Unitary Enterprise RM "LISMA".
Η ανάγκη για εφεύρεση είναι πονηρή: λάμπες πυρακτώσεως 95 W έχουν εμφανιστεί στην πώληση, EnergoVOPROS.ru.
http://russeca.kent.edu/InternationalBusiness/Chapter09/t09p23.html Περιοριστικές επιχειρηματικές πρακτικές στη μεταφορά τεχνολογίας (RTB)

Αυτή η πρωτοβουλία προέρχεται από εκπρόσωπος της παράταξης «A Just Russia» Andrey Krutov. Ο αναπληρωτής πιστεύει ότι πριν από τη μετάβαση σε τεχνολογίες εξοικονόμησης ενέργειας, είναι απαραίτητο να διεξαχθεί έλεγχος της κατάστασης των ηλεκτρικών δικτύων. Οι λαμπτήρες φθορισμού, σύμφωνα με τον Krutov, δεν εξοικονομούν χρήματα. Εξάλλου, η πλειονότητα των ενεργειακών απωλειών στη Ρωσία δεν συμβαίνει από λαμπτήρες πυρακτώσεως, αλλά λόγω της γενικής υποβάθμισης της υποδομής.

Η πώληση λαμπτήρων πυρακτώσεως απαγορεύτηκε το 2009 από την πρωτοβουλία Ντμίτρι Μεντβέντεφ,ο οποίος εκείνη την περίοδο υπηρετούσε ως Πρόεδρος της Ρωσικής Ομοσπονδίας. Σύμφωνα με το νομοσχέδιο που εγκρίθηκε, από το 2011, η Ρωσία έχει εισαγάγει πλήρη απαγόρευση κυκλοφορίας πηγών φωτός με ισχύ 100 W και άνω. Είχε επίσης προγραμματιστεί να εισαχθεί παρόμοια απαγόρευση για λαμπτήρες πυρακτώσεως με ισχύ 75 W ή μεγαλύτερη από το 2013 και από το 2014 σχεδιάστηκε να εγκαταλειφθούν πλήρως και να μεταβούν σε λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας.

Τι είναι ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως;

Ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως είναι μια πηγή φωτός που εκπέμπει μια φωτεινή ροή ως αποτέλεσμα της θέρμανσης ενός μεταλλικού νήματος (βολφραμίου).

Το νήμα τοποθετείται σε γυάλινο δοχείο γεμάτο με αδρανές αέριο (κρυπτόν, άζωτο, αργό). Η αρχή λειτουργίας ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως βασίζεται στο φαινόμενο της θέρμανσης ενός αγωγού όταν διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα. Ένα νήμα βολφραμίου, όταν συνδέεται με μια πηγή ρεύματος, θερμαίνεται σε υψηλή θερμοκρασία, με αποτέλεσμα να εκπέμπει φως. Η φωτεινή ροή που εκπέμπεται από το νήμα είναι κοντά στο φυσικό φως της ημέρας και επομένως δεν προκαλεί ενόχληση κατά την παρατεταμένη χρήση.

Πλεονεκτήματα των λαμπτήρων πυρακτώσεως:

σχετικά χαμηλό κόστος?
στιγμιαία ανάφλεξη όταν είναι ενεργοποιημένη.
μικρές συνολικές διαστάσεις.
ευρύ φάσμα ισχύος.

Μειονεκτήματα των λαμπτήρων πυρακτώσεως:

υψηλή φωτεινότητα της ίδιας της λάμπας, η οποία επηρεάζει αρνητικά την όραση όταν κοιτάτε τη λάμπα.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός λαμπτήρα εξοικονόμησης ενέργειας και ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως;

Λαμπτήρα πυρακτώσεως	Λάμπα εξοικονόμησης ενέργειας
Μια πηγή φωτός στην οποία η μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε φως συμβαίνει ως αποτέλεσμα πυράκτωσης. Ένας μεταλλικός αγωγός (μια σπείρα από κράματα με βάση το βολφράμιο) θερμαίνεται σε αυτά σε μια φωτεινή κατάσταση.	Ένας ηλεκτρικός λαμπτήρας είναι μια φιάλη γεμάτη με υδράργυρο και ατμό αργού. Μια ειδική σκόνη (luminophor) εφαρμόζεται στα εσωτερικά τοιχώματα του λαμπτήρα. Όταν ανάβει ένας λαμπτήρας εξοικονόμησης ενέργειας, οι ατμοί υδραργύρου στον λαμπτήρα δημιουργούν υπεριώδη ακτινοβολία, η οποία, περνώντας από τον φώσφορο που βρίσκεται στην επιφάνεια του λαμπτήρα, μετατρέπεται σε φως.
Τιμή και διάρκεια ζωής
Χαμηλή τιμή. Καίγονται γρήγορα, η διάρκεια ζωής ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως είναι έως και 1000 ώρες. Ο λόγος για την αποτυχία μιας λάμπας πυρακτώσεως είναι η καύση του νήματος.	Η τιμή είναι 10-20 φορές υψηλότερη από αυτή ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως, αλλά αντισταθμίζεται από την αντοχή του λαμπτήρα - από 6 έως 15 χιλιάδες ώρες συνεχούς καύσης.
Φωτεινή έξοδος
Χαμηλή απόδοση (περίπου 15%). Το υπόλοιπο κόστος ενέργειας πηγαίνει στη θέρμανση. Η θερμοκρασία του θερμαινόμενου νήματος φτάνει τους 2600-3000 º C. Το φως προέρχεται μόνο από το νήμα βολφραμίου.	Υψηλή φωτεινή απόδοση. Η ισχύς αντιστοιχεί σε πέντε φορές την ισχύ ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως, δηλαδή, η εξοικονόμηση ενέργειας 12 Wt αντιστοιχεί σε 60 Wt κανονική. Το φως κατανέμεται πιο απαλό και πιο ομοιόμορφα. Υπάρχει μεγάλη ποικιλία χρωμάτων λάμψης. Το χρώμα εξαρτάται από την ποσότητα του φωσφόρου που εφαρμόζεται. Συνήθως στη συσκευασία αναγράφονται τα ακόλουθα δεδομένα: 2700 K - ζεστό λευκό φως, 4200 K - φως ημέρας, 6400 K - ψυχρό λευκό φως.

Τι κινδύνους ενέχουν οι λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας;

Δηλητηρίαση από υδράργυρο

Οι λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας περιέχουν μικρές ποσότητες υδραργύρου, η δηλητηρίαση με μικρές δόσεις ατμών του οποίου μπορεί να προκαλέσει νευρολογικές παθήσεις (υδράργυρος, «τρόμος υδραργύρου»). Δεν μπορείτε απλά να πετάξετε φθορισμό στον κάδο απορριμμάτων, καθώς το αντίστοιχο εικονίδιο στη συσκευασία προειδοποιεί τον καταναλωτή. Η περιφέρεια DEZ και REU θα πρέπει να δέχονται τέτοιους λαμπτήρες. Ωστόσο, στην πράξη αυτό δεν λειτουργεί παντού.

Υπεριωδης ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

Όταν λειτουργούν οι λαμπτήρες φθορισμού, μια μικρή ποσότητα υπεριώδους ακτινοβολίας διαφεύγει στο εξωτερικό της λάμπας μέσω του γυάλινου λαμπτήρα, κάτι που μπορεί να αποτελέσει πιθανό κίνδυνο για άτομα με δέρμα που είναι πολύ ευαίσθητο σε αυτή την ακτινοβολία. Το πιο επικίνδυνο είναι η επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας στον κερατοειδή και στον αμφιβληστροειδή. Επομένως, δεν συνιστάται η τοποθέτηση λαμπτήρων εξοικονόμησης ενέργειας σε απόσταση μικρότερη από 3 μέτρα από τα μάτια.

Ασυνήθιστο χρώμα

Το φως από έναν λαμπτήρα φθορισμού είναι διαφορετικό από αυτό ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως και πολλοί άνθρωποι δυσκολεύονται να το συνηθίσουν.

Γιατί θέλουν να φέρουν πίσω τους λαμπτήρες πυρακτώσεως;

Σύμφωνα με τον Αντρέι Κρούτοφ, μέλος της Επιτροπής Ενέργειας της Κρατικής Δούμας, ο νόμος για την απαγόρευση των λαμπτήρων πυρακτώσεως που εγκρίθηκε από τους βουλευτές δεν γνώρισε την έγκριση του πληθυσμού. «Έχουμε λάβει πολλά αιτήματα από πολίτες, για αυτούς το κόστος των νέων ενεργειακά αποδοτικών λαμπτήρων είναι απαγορευτικά υψηλό - άλλωστε είναι συχνά δέκα ή και περισσότερες φορές ακριβότεροι από τους συμβατικούς λαμπτήρες πυρακτώσεως, ενώ τα τελευταία χρόνια έχουμε δεν παρατήρησε την υποσχεθείσα εξοικονόμηση ενέργειας στην κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας», είπε ο Κρούτοφ .

Σύμφωνα με τον ίδιο, αυτό δεν προκαλεί έκπληξη: η επίδραση των λαμπτήρων εξοικονόμησης ενέργειας αντισταθμίζεται πλήρως από τον ξεπερασμένο και ενεργειακά αναποτελεσματικό βιομηχανικό εξοπλισμό και τις γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας, όπου εμφανίζεται η μερίδα του λέοντος στις απώλειες ηλεκτρικής ενέργειας. «Αποδεικνύεται ότι σε βάρος του πληθυσμού προσπαθήσαμε να αυξήσουμε την ενεργειακή απόδοση των απαρχαιωμένων υποδομών, που τελικά κανείς δεν επρόκειτο να αλλάξει», λέει ο βουλευτής.

Επιπλέον, τα τελευταία χρόνια δεν έχουν δημιουργηθεί σημεία συλλογής λαμπτήρων εξοικονόμησης ενέργειας. Οι λαμπτήρες που περιέχουν υδράργυρο, ο οποίος είναι επικίνδυνος για την υγεία, απλώς πετιούνται μαζί με τα κανονικά σκουπίδια, κάτι που τελικά βλάπτει το περιβάλλον.

Γιατί επιβλήθηκε η απαγόρευση πώλησης λαμπτήρων πυρακτώσεως;

Το 2009, ο Ντμίτρι Μεντβέντεφ πρότεινε την εξοικονόμηση αποθεμάτων ενέργειας και, για το σκοπό αυτό, εξέφρασε μια πρόταση για την απαγόρευση της πώλησης λαμπτήρων πυρακτώσεως και την αντικατάστασή τους με λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας.

«Είμαστε πραγματικά η μεγαλύτερη ενεργειακή χώρα. Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι πρέπει να καίμε τα ενεργειακά μας αποθέματα χωρίς μυαλό. Πριν από πολλά χρόνια ειπώθηκε τι πρέπει να κάνουμε με ορισμένα ενεργειακά προϊόντα και γιατί είναι αδύνατο να τα θερμαίνουμε με πετρέλαιο. Αλλά, δυστυχώς, συνεχίζουμε να θερμαίνουμε τον πλανήτη μας με πετρέλαιο, θερμαίνοντας κυριολεκτικά και μεταφορικά τον πλανήτη μας», έκανε αυτή τη δήλωση ο Ντμίτρι Μεντβέντεφ το 2009 σε μια συνεδρίαση του Προεδρείου του Κρατικού Συμβουλίου για το θέμα της αύξησης της ενεργειακής απόδοσης της ρωσικής οικονομίας. .

Μεταξύ των πηγών τεχνητού φωτισμού, οι πιο διαδεδομένες είναι οι λαμπτήρες πυρακτώσεως. Όπου υπάρχει ηλεκτρικό ρεύμα, μπορεί κανείς να βρει τη μετατροπή της ενέργειάς του σε φως και σχεδόν πάντα χρησιμοποιούνται λαμπτήρες πυρακτώσεως για αυτό. Ας μάθουμε πώς και τι θερμαίνεται σε αυτά, και πώς είναι.

Τα χαρακτηριστικά ενός συγκεκριμένου λαμπτήρα μπορούν να βρεθούν μελετώντας το ευρετήριο που είναι σφραγισμένο στη μεταλλική του βάση.
Το ευρετήριο χρησιμοποιεί τους ακόλουθους αλφαριθμητικούς συμβολισμούς:

Β - Σπιράλ, γέμιση αργού
π.Χ. - Γέμισμα σπιράλ, κρυπτόν
Β - Κενό
Ζ - Γέμισμα με αέριο, πλήρωση αργού
DS, DS – Διακοσμητικά φωτιστικά
RN – διάφοροι σκοποί
Α - Αμπαζούρ
Β - Στριφτή μορφή
D - Διακοσμητική φόρμα
E - Με βιδωτή βάση
E27 - Βασική έκδοση
Ζ - Καθρέφτης
ZK - Συμπυκνωμένη κατανομή φωτός ενός λαμπτήρα καθρέφτη
ZSh - Ευρεία κατανομή φωτός
215-230V - Συνιστώμενη κλίμακα τάσης
75 W - Κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας

Τύποι λαμπτήρων πυρακτώσεως και ο λειτουργικός τους σκοπός

Λαμπτήρες πυρακτώσεως γενικής χρήσης

Όσον αφορά τον λειτουργικό τους σκοπό, οι πιο συνηθισμένοι είναι οι λαμπτήρες πυρακτώσεως γενικής χρήσης (GLP). Όλα τα LON που παράγονται στη Ρωσία πρέπει να συμμορφώνονται με τις απαιτήσεις του GOST 2239-79. Χρησιμοποιούνται για εξωτερικό και εσωτερικό, καθώς και για διακοσμητικό φωτισμό, σε οικιακά και βιομηχανικά δίκτυα με τάση 127 και 220 V και συχνότητα 50 Hz.

Τα LON έχουν σχετικά μικρή διάρκεια ζωής, κατά μέσο όρο περίπου 1000 ώρες, και χαμηλή απόδοση - μετατρέπουν μόνο το 5% της ηλεκτρικής ενέργειας σε φως και το υπόλοιπο απελευθερώνεται ως θερμότητα.

Ένα χαρακτηριστικό των LON χαμηλής ισχύος (έως 25 W) είναι το νήμα άνθρακα που χρησιμοποιείται σε αυτά ως νήμα. Αυτή η ξεπερασμένη τεχνολογία χρησιμοποιήθηκε στο πρώτο "" και διατηρήθηκε μόνο εδώ.

Οι αντισεισμικοί λαμπτήρες, επίσης μέρος της ομάδας LON, είναι κατασκευαστικά ικανοί να αντέξουν σε σεισμικό σοκ διάρκειας έως και 50 ms.

Λαμπτήρες πυρακτώσεως προβολέων

Οι προβολείς πυρακτώσεως έχουν σημαντικά μεγαλύτερη ισχύ σε σύγκριση με άλλους τύπους και είναι σχεδιασμένοι για κατευθυντικό φωτισμό ή για παροχή φωτεινών σημάτων σε μεγάλες αποστάσεις. Σύμφωνα με το GOST, χωρίζονται σε τρεις ομάδες: λαμπτήρες προβολής φιλμ (GOST 4019-74), για προβολείς γενικής χρήσης (GOST 7874-76) και λαμπτήρες φάρων (GOST 16301-80).

Η χρήση καλωδίωσης τριών συρμάτων σε ένα οικιακό δίκτυο παρέχει υψηλό επίπεδο πυρασφάλειας και μειώνει τους κινδύνους για την ανθρώπινη ζωή. Για να επιλύσετε το πρόβλημα, αρκεί να ακολουθήσετε τους βασικούς κανόνες και το διάγραμμα εγκατάστασης.

Για να εξοπλίσετε τα ηλεκτρικά δίκτυα των οικιστικών χώρων με εξοπλισμό ασφαλείας, είναι απαραίτητο να κάνετε μια επιλογή μεταξύ της εγκατάστασης ενός RCD ή ενός διακόπτη κυκλώματος. Μπορεί να βοηθήσει με αυτό. Μπορείτε να εγκαταστήσετε ένα difavtomat χρησιμοποιώντας διάφορες μεθόδους, για τις οποίες μπορείτε να διαβάσετε.

Το σώμα του νήματος στους λαμπτήρες προβολέων είναι μακρύτερο και ταυτόχρονα τοποθετημένο πιο συμπαγή, για να ενισχύσει τη συνολική φωτεινότητα και την επακόλουθη εστίαση της ροής φωτός. Το έργο της εστίασης επιλύεται με ειδικές βάσεις εστίασης που παρέχονται σε ορισμένα μοντέλα ή με οπτικούς φακούς στα σχέδια των προβολέων και των φάρων.

Η μέγιστη ισχύς των λαμπτήρων προβολέων που παράγονται στη Ρωσία σήμερα είναι 10 kW.

Λαμπτήρες πυρακτώσεως καθρέφτη

Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως καθρέφτη διακρίνονται από έναν ειδικό σχεδιασμό λαμπτήρων και ένα ανακλαστικό στρώμα αλουμινίου. Το φωταγώγιμο τμήμα του λαμπτήρα είναι κατασκευασμένο από παγωμένο γυαλί, το οποίο δίνει στο φως απαλότητα και εξομαλύνει τις σκιές που κάνουν αντίθεση από αντικείμενα. Τέτοιοι λαμπτήρες επισημαίνονται με δείκτες που υποδεικνύουν τον τύπο της φωτεινής ροής: ZK (συγκεντρωμένη κατανομή φωτός), ZS (μεσαία κατανομή φωτός) ή ZSh (ευρεία κατανομή φωτός).

Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει επίσης λαμπτήρες νεοδυμίου, η διαφορά των οποίων είναι η προσθήκη οξειδίου του νεοδυμίου στον τύπο της σύνθεσης από την οποία φυσάται ο γυάλινος βολβός. Εξαιτίας αυτού, μέρος του κίτρινου φάσματος απορροφάται και η θερμοκρασία χρώματος μετατοπίζεται στην περιοχή της φωτεινότερης λευκής ακτινοβολίας. Αυτό επιτρέπει τη χρήση λαμπτήρων νεοδυμίου στον εσωτερικό φωτισμό για μεγαλύτερη φωτεινότητα και διατήρηση των αποχρώσεων στο εσωτερικό. Το γράμμα «Ν» προστέθηκε στο ευρετήριο των λαμπτήρων νεοδυμίου.

Το πεδίο εφαρμογής των λαμπτήρων καθρέφτη είναι τεράστιο: βιτρίνες, φωτιστικά σκηνής, θερμοκήπια, θερμοκήπια, κτηνοτροφικές εκμεταλλεύσεις, φωτισμός ιατρείων και πολλά άλλα.

Λαμπτήρες πυρακτώσεως αλογόνου

Τα χαρακτηριστικά της πυρακτώσεως απαιτούν την παρουσία ενώσεων αλογόνου βρωμίου ή ιωδίου στη φιάλη αερίου. Αυτή η απόχρωση του περιβάλλοντος στο οποίο βρίσκεται το σώμα του νήματος επιτρέπει στα εξατμισμένα μόρια βολφραμίου να αντιδρούν με το ρυθμιστικό αέριο και να καθιζάνουν πίσω στην επιφάνεια του πηνίου μετά τη θερμική αποσύνθεση της ασταθούς ένωσης.

Λόγω αυτού του κύκλου απόσβεσης, οι λαμπτήρες αλογόνου μπορούν να αντέξουν μεγαλύτερη θέρμανση του νήματος, πράγμα που σημαίνει ότι εκπέμπουν λευκότερο φως, ήδη περίπου 3000 K, και έχουν επίσης αυξημένη διάρκεια ζωής, η μέση τιμή της οποίας είναι 2000 ώρες.

Αλλά πρέπει επίσης να γνωρίζετε για τα μειονεκτήματα των λαμπτήρων αλογόνου. Πρόκειται για τη χαμηλή ηλεκτρική αντίσταση του λαμπτήρα σε ψυχρή κατάσταση και την αδυναμία χρήσης του σε συστήματα Smart Home, όπου η φωτεινότητα του φωτισμού είναι ρυθμιζόμενη.

Πριν προσδιορίσετε ποιο λαμπτήρα πυρακτώσεως χρειάζεστε, αξίζει να μελετήσετε τα χαρακτηριστικά και τις σημάνσεις των υπαρχόντων τύπων. Με όλη την ποικιλομορφία τους, πρέπει να κατανοήσετε με ακρίβεια τον σκοπό της λάμπας που επιλέγετε και πώς και πού θα χρησιμοποιηθεί. Η μη τήρηση των χαρακτηριστικών ενός λαμπτήρα για τους σκοπούς για τους οποίους αγοράζεται μπορεί όχι μόνο να οδηγήσει σε περιττά έξοδα, αλλά και να οδηγήσει σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, συμπεριλαμβανομένης της ζημιάς στο ηλεκτρικό δίκτυο και της πυρκαγιάς.

Ένα διασκεδαστικό βίντεο που περιγράφει τη λειτουργία τριών τύπων λαμπτήρων

Αποδεικνύεται ότι ένα σώμα που θερμαίνεται από ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί όχι μόνο να εκπέμπει θερμότητα, αλλά και να λάμψει. Οι πρώτες πηγές φωτός λειτουργούσαν ακριβώς με αυτήν την αρχή. Ας δούμε πώς λειτουργεί ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως, η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη συσκευή φωτισμού στον κόσμο. Και, αν και με την πάροδο του χρόνου θα πρέπει να αντικατασταθεί πλήρως από συμπαγείς πηγές φωτός φθορισμού (εξοικονόμησης ενέργειας) και LED, η ανθρωπότητα δεν θα μπορέσει να κάνει χωρίς αυτήν την τεχνολογία για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Σχεδιασμός λαμπτήρα πυρακτώσεως

Το κύριο στοιχείο του λαμπτήρα είναι μια σπείρα κατασκευασμένη από πυρίμαχο υλικό - βολφράμιο. Για να αυξηθεί το μήκος του και, κατά συνέπεια, η αντίσταση, είναι στριμμένο σε μια λεπτή σπείρα. Δεν είναι ορατό με γυμνό μάτι.

Η σπείρα είναι τοποθετημένη σε στοιχεία στήριξης, τα εξωτερικά των οποίων χρησιμεύουν για τη σύνδεση των άκρων του με το ηλεκτρικό κύκλωμα. Είναι κατασκευασμένα από μολυβδαίνιο, το σημείο τήξης του οποίου είναι υψηλότερο από τη θερμοκρασία του θερμαινόμενου πηνίου. Ένα από τα ηλεκτρόδια μολυβδαινίου συνδέεται με το σπειροειδές τμήμα της βάσης και το άλλο στον κεντρικό ακροδέκτη του.

Οι θήκες μολυβδαινίου συγκρατούν την έλικα βολφραμίου

Ο αέρας έχει αντληθεί από μια φιάλη από γυαλί. Μερικές φορές, αντί για αέρα, ένα αδρανές αέριο αντλείται μέσα, για παράδειγμα, αργό ή το μείγμα του με άζωτο. Αυτό είναι απαραίτητο για τη μείωση της θερμικής αγωγιμότητας του εσωτερικού όγκου, με αποτέλεσμα το γυαλί να είναι λιγότερο ευαίσθητο στη θέρμανση. Επιπλέον, αυτό το μέτρο αποτρέπει την οξείδωση του νήματος. Κατά την κατασκευή ενός λαμπτήρα, ο αέρας διοχετεύεται μέσω μέρους του λαμπτήρα, το οποίο στη συνέχεια κρύβεται από τη βάση.

Η αρχή λειτουργίας ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως βασίζεται στη θέρμανση του νήματος του με ηλεκτρικό ρεύμα σε μια θερμοκρασία στην οποία αρχίζει να εκπέμπει φως στον περιβάλλοντα χώρο.

Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως μπορούν να κατασκευαστούν με ισχύ από 15 έως 750 W. Ανάλογα με την ισχύ, χρησιμοποιούνται διαφορετικοί τύποι πριζών με σπείρωμα: E10, E14, E27 ή E40. Για διακοσμητικούς, λαμπτήρες σήματος και οπίσθιου φωτισμού, χρησιμοποιούνται υποδοχές BA7S, BA9S, BA15S. Κατά την εγκατάσταση, τέτοια προϊόντα κολλάνε μέσα στην κασέτα και περιστρέφονται κατά 90 μοίρες.

Εκτός από το συνηθισμένο σχήμα σε σχήμα αχλαδιού, παράγονται επίσης διακοσμητικοί λαμπτήρες στους οποίους ο βολβός έχει σχήμα κεριού, σταγόνας, κυλίνδρου ή μπάλας.

Μια λάμπα με λάμπα που δεν έχει επίστρωση λάμπει με κιτρινωπό φως, η σύνθεση που θυμίζει περισσότερο το φως του ήλιου. Όταν όμως εφαρμόζονται ειδικές επικαλύψεις στην εσωτερική επιφάνεια του γυαλιού, μπορεί να γίνει ματ, κόκκινο, κίτρινο, μπλε ή πράσινο.

Ο σχεδιασμός ενός ανακλαστικού λαμπτήρα πυρακτώσεως παρουσιάζει ενδιαφέρον. Ένα ανακλαστικό στρώμα εφαρμόζεται σε μέρος του βολβού του. Ως αποτέλεσμα, λόγω της ανάκλασης από αυτό, η ροή φωτός ανακατανέμεται προς μία κατεύθυνση.

Πλεονεκτήματα των λαμπτήρων πυρακτώσεως

Το πιο σημαντικό πλεονέκτημα υπέρ της χρήσης λαμπτήρων πυρακτώσεως είναι η ευκολία κατασκευής τους και, κατά συνέπεια, η τιμή. Είναι αδύνατο να σκεφτούμε μια απλούστερη συσκευή φωτισμού.

Οι λαμπτήρες κατασκευάζονται σε μεγάλη γκάμα ισχύος και συνολικών διαστάσεων. Όλες οι άλλες σύγχρονες πηγές φωτός περιέχουν συσκευές που μετατρέπουν την τάση τροφοδοσίας στην τιμή που απαιτείται για τη λειτουργία τους. Αν και καταφέρνουν να τα συμπιέσουν στις τυπικές συνολικές διαστάσεις ενός λαμπτήρα, ο σχεδιασμός γίνεται πιο περίπλοκος και ο αριθμός των εξαρτημάτων στη συσκευή αυξάνεται. Και αυτό δεν βελτιώνει πάντα τους δείκτες κόστους και αξιοπιστίας. Το κύκλωμα μεταγωγής λαμπτήρων πυρακτώσεως δεν απαιτεί πρόσθετα στοιχεία.

Οι λαμπτήρες LED έχουν αντικαταστήσει τους συμβατικούς λαμπτήρες ως φορητές συσκευές: φορητές πηγές φωτός που τροφοδοτούνται από μπαταρίες και επαναφορτιζόμενες μπαταρίες. Με την ίδια απόδοση φωτός, καταναλώνουν λιγότερο ρεύμα και οι συνολικές διαστάσεις του LED είναι ακόμη μικρότερες από τους λαμπτήρες που χρησιμοποιήθηκαν προηγουμένως στους φακούς. Και λειτουργούν με μεγαλύτερη επιτυχία ως μέρος των γιρλάντες των χριστουγεννιάτικων δέντρων.

Αξίζει να σημειωθεί ένα άλλο πλεονέκτημα που είναι εγγενές στους λαμπτήρες πυρακτώσεως - το φάσμα της φωταύγειας τους είναι πιο κοντά σε αυτό του ήλιου από ό,τι όλων των άλλων τεχνητών πηγών φωτός. Και αυτό είναι ένα μεγάλο πλεονέκτημα για την όραση, γιατί είναι προσαρμοσμένο ειδικά στον ήλιο και όχι σε μονόχρωμα LED.

Λόγω της θερμικής αδράνειας του θερμαινόμενου νήματος, το φως από αυτό πρακτικά δεν πάλλεται. Το ίδιο δεν μπορεί να ειπωθεί για την ακτινοβολία από άλλες συσκευές, ιδιαίτερα από αυτές που φωτίζουν, οι οποίες χρησιμοποιούν ως έρμα ένα κανονικό επαγωγέα παρά ένα κύκλωμα ημιαγωγών. Και τα ηλεκτρονικά, ειδικά τα φθηνά, δεν καταστέλλουν πάντα σωστά τον κυματισμό από το δίκτυο. Αυτό επηρεάζει επίσης την όραση.

Αλλά όχι μόνο η υγεία μπορεί να βλάψει από την παλλόμενη φύση της λειτουργίας των συσκευών ημιαγωγών που χρησιμοποιούνται στους σύγχρονους λαμπτήρες. Η μαζική χρήση τους οδηγεί σε απότομη αλλαγή στο σχήμα του ρεύματος που καταναλώνεται από το δίκτυο, το οποίο τελικά επηρεάζει το σχήμα της τάσης. Αλλάζει τόσο πολύ σε σχέση με το αρχικό (ημιτονοειδές) που επηρεάζει την ποιότητα λειτουργίας άλλων ηλεκτρικών συσκευών του δικτύου.

Μειονεκτήματα των λαμπτήρων πυρακτώσεως

Ένα σημαντικό μειονέκτημα των λαμπτήρων πυρακτώσεως, το οποίο μειώνει τη διάρκεια ζωής τους, είναι η εξάρτησή τους από την τιμή της τάσης τροφοδοσίας. Καθώς η τάση αυξάνεται, το νήμα φθείρεται πιο γρήγορα. Οι λαμπτήρες παράγονται για διαφορετικές τιμές αυτής της παραμέτρου (έως 240 V), αλλά στην ονομαστική τιμή λάμπουν χειρότερα.

Η μείωση της τάσης οδηγεί σε απότομη αλλαγή στην ένταση της λάμψης. Και οι δονήσεις έχουν ακόμη χειρότερη επίδραση στη συσκευή φωτισμού· με απότομες διακυμάνσεις, η λάμπα μπορεί να καεί.

Αλλά το χειρότερο είναι ότι το νήμα έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί για μεγάλο χρονικό διάστημα σε θερμαινόμενη κατάσταση. Όταν θερμαίνεται, η αντίστασή του αυξάνεται. Επομένως, τη στιγμή της ενεργοποίησης, όταν το νήμα είναι κρύο, η αντίστασή του είναι πολύ μικρότερη από εκείνη στην οποία εμφανίζεται η λάμψη. Αυτό οδηγεί σε ένα αναπόφευκτο κύμα ρεύματος τη στιγμή της ανάφλεξης, που οδηγεί στην εξάτμιση του βολφραμίου. Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των διακοπτών, τόσο πιο σύντομη θα διαρκέσει η λάμπα.

Συσκευές για ομαλή εκκίνηση ή που σας επιτρέπουν να ρυθμίσετε τη φωτεινότητα της λάμψης σε μεγάλο εύρος βοηθούν στη διόρθωση της κατάστασης.

Το σημαντικότερο μειονέκτημα των λαμπτήρων πυρακτώσεως είναι η χαμηλή τους απόδοση. Η συντριπτική πλειοψηφία της ηλεκτρικής ενέργειας (έως και 96%) δαπανάται για άχρηστη θέρμανση του περιβάλλοντος αέρα και ακτινοβολία στο υπέρυθρο φάσμα. Τίποτα δεν μπορεί να γίνει για αυτό - αυτή είναι η αρχή λειτουργίας μιας λάμπας πυρακτώσεως.

Λοιπόν, κάτι ακόμα: το ποτήρι της φιάλης σπάει εύκολα. Σε αντίθεση όμως με τους συμπαγείς λαμπτήρες φθορισμού, που περιέχουν μικρή ποσότητα ατμού υδραργύρου στο εσωτερικό τους, ένας σπασμένος λαμπτήρας πυρακτώσεως, εκτός από πιθανή κοπή, δεν απειλεί με κανέναν τρόπο τον ιδιοκτήτη.

Λαμπτήρες αλογόνου

Η αιτία της εξάντλησης των λαμπτήρων πυρακτώσεως είναι η σταδιακή εξάτμιση του βολφραμίου από το οποίο κατασκευάζεται το νήμα. Γίνεται πιο λεπτό και στη συνέχεια το επόμενο κύμα ρεύματος όταν είναι ενεργοποιημένο το λιώνει στο λεπτότερο σημείο του.

Οι λαμπτήρες αλογόνου γεμάτοι με βρώμιο ή ατμό ιωδίου έχουν σχεδιαστεί για να εξαλείψουν αυτό το μειονέκτημα. Όταν καίγεται, το εξατμισμένο βολφράμιο συνδυάζεται με αλογόνο. Η προκύπτουσα ουσία δεν μπορεί να αποτεθεί στα τοιχώματα της φιάλης ή σε άλλες σχετικά ψυχρές εσωτερικές επιφάνειες.

Σύνολο:0
Σε επαφή με 0
Google+ 0
Εντάξει 0
Facebook 0