Какие лампочки не греются во время работы?

При работе стандартных ламп накаливания, обладающих невысоким КПД, выделяется большое количество тепловой энергии. Происходит перегрев и разрушение патронов, проводки или плафонов светильников. Применение светодиодных или люминесцентных лампочек с повышенной эффективностью работы позволяет снизить затраты электроэнергии с одновременным сокращением теплового излучения.

Откуда берется и куда расходуется тепловая энергия?

При прохождении электрического тока через проводник происходит выделение тепловой энергии, которую рассчитывают по закону Джоуля–Ленца. Согласно уравнению, избыток тепла пропорционален сопротивлению. Но при нагреве значение сопротивления металлов растет, что приводит к увеличению нагрева. Лампы накаливания оснащены металлическим цоколем и колбой из жаропрочного стекла, которые отвечают за отвод избыточной тепловой энергии. Следует учесть, что ресурс источника света определяется не температурой корпуса, а возникающими неоднородностями в нити накаливания.

Стандартная лампочка с вольфрамовой спиралью излучает свет в широком диапазоне волн, человеческий глаз фиксирует только часть интервала. Основной поток приходится на инфракрасный участок и воспринимается как тепло. КПД изделий, рассчитанный по соотношению затраченной мощности к полученному излучению в видимом интервале, не превышает 15%. Но нить накаливания преобразует в излучение до 99% подведенной энергии.

Применение иных принципов формирования светового потока позволяет снизить потери на инфракрасное излучение и повысить КПД лампочек.

Достоинства щадящего температурного режима

Преимущества низкотемпературных источников света имеет ряд преимуществ:

• снижение температуры нагрева корпусов светильников и изоляции проводов в зоне примыкания к контактам;
• возможность установки плафонов в декоративные покрытия, не рассчитанные на воздействие повышенной температуры;
• сокращение расхода электроэнергии за счет снижения инфракрасного излучения;
• увеличение различимого глазом человека светового потока.

Какие лампы слабо нагреваются при своей работе?

При использовании большого количества стандартных ламп с вольфрамовой нитью наблюдается повышение температуры воздуха в помещении. Нельзя забывать и о повышенном энергопотреблении, для коммутации мощных люстр требуется прокладка проводки с увеличенным сечением. Лампы с колбами, заполненными галогенами, отличаются повышенным ресурсом, но по температуре нагрева колбы превосходят изделия стандартного образца.

Альтернативой стали люминесцентные лампочки, массово появившиеся в 70-х гг. прошлого века, а затем частично вытесненные светодиодными.

Светодиодные источники света

В качестве излучателя используются светодиоды, расположенные под защитной колбой из матового пластика. В конструкции предусматривается радиатор из алюминиевого сплава и драйвер для управления элементами. При работелампочки не нагреваются(по сравнению со стандартной конструкцией с нитью), температура деталей не превышает +50°С. Изделия отличаются невысокой потребляемой мощностью, цветовая температура варьируется от 2700 до 6000 К. Лампы оснащены стандартными цоколями и не требуют применения специальных светильников.

Преимущества:

• увеличенный ресурс, доходящий до 50 тыс. часов;
• разнообразие вариантов колбы и цоколя;
• стойкость корпуса к ударным нагрузкам;
• стабильная яркость свечения, не зависящая от напряжения в линии питания;
• универсальность конструкции и возможность использования в любых светильниках;
• низкий расход электроэнергии (на 90% ниже, чем при использовании изделий с вольфрамовыми нитями накаливания);
• равномерный световой поток, формируемый светодиодами.

Недостатки:

• пульсация света при использовании низкокачественных драйверов;
• повышенная себестоимость производства;
• сложность утилизации;
• невозможность формирования расширенного светового потока из-за установки платы с элементами управления;
• не поддерживается регулировка яркости свечения (за исключением некоторых моделей);
• матовая колба чужеродно смотрится в хрустальных или стеклянных плафонах;
• ограниченный температурный диапазон эксплуатации;
• невысокая максимальная мощность.

Люминесцентные источники света

В конструкции лампочек, относящихся к категории газоразрядных, используется колба с парами ртути. После формирования устойчивого разряда в газовой среде формируется поток ультрафиолетового излучения. Свет попадает на слой люминофора, который создает видимый человеческим глазом поток, близкий по цветовой температуре к дневному. Эффективность работы изделий в 3–4 раза выше, чем у аналогичных по мощности ламп накаливания.

Срок службы не превышает 5 лет при условии соблюдения допустимого количества розжигов (включений).

Лампы люминесцентного типа разделяют на категории:

1. С повышенным давлением газовой среды в колбе. Предназначены для использования вне закрытых помещений и обладают повышенной мощностью. Устанавливаются в прожекторах или иных светильниках с направленным излучением. Световой поток неприятен для человеческого глаза, позволяет подсвечивать объекты, расположенные на большом расстоянии от места установки излучателя.
2. С пониженным давлением газа, отличающиеся уменьшенной мощностью и ориентированные на использование внутри помещений. Для заполнения колбы используют смесь инертного аргона с парами ртути. Могут применяться для освещения жилых, офисных или производственных помещений. Подразделяются на несколько групп в зависимости от конфигурации колбы и схемы зажигания разряда.

Преимущества:

• повышенная световая отдача по сравнению с лампочками накаливания;
• увеличенный КПД (не менее 10%);
• отсутствие мерцания при работе и увеличенный ресурс;
• излучение не вызывает раздражения сетчатки глаза;
• возможность создания изделий с различным цветом свечения.

Недостатки:

• прямая зависимость ресурса от количества включений;
• повышенная себестоимость изготовления;
• мерцание света при удвоенной частоте тока;
• искажение восприятия цвета предметов интерьера из-за неравномерного распределения спектра свечения;
• постепенное выгорание люминофора, негативно влияющее на эффективность работы лампы;
• необходимость соблюдения техники безопасности при хранении или утилизации;
• необходимость установки в светильнике электронного блока для пуска и регулировки режимов работы люминесцентной лампы;
• наличие постороннего шума от дросселя, используемого в базовой системе регулировки (элемент отсутствует при использовании электронного блока);
• риск попадания в атмосферу помещения паров ртути при разрушении колбы;
• низкий коэффициент мощности (дефект частично устраняется применением электронной пускорегулирующей аппаратуры).

Что выбрать для дома?

Для бытового использования больше подходят светодиодные лампы, отличающиеся небольшими габаритами и низким энергопотреблением. Изделия могут устанавливаться в натяжные потолки, выполненные из поливинилхлоридной пленки. Материал выдерживает нагрев до +110°С без риска деформации, что выше предельной температуры колбы и патрона лампы даже при длительном включении. Между натянутой панелью и перекрытием следует предусмотреть зазор для укладки проводов и свободной циркуляции воздушных потоков.

Если планируется обустройство систем освещения на улице или в помещениях с повышенной температурой нагрева (например, в парилке бани или сауны), то следует выбрать люминесцентные лампочки. Изделия выдерживают нагрев и охлаждение без риска нарушения работоспособности, но следует предусмотреть защиту колбы от случайного повреждения. Пусковой трансформатор, расположенный в светильнике, может издавать высокочастотный звук, что не является признаком неисправности.

Все существующие источники света при работе нагреваются, разница заключается в максимальной температуре поверхностей. При монтаже плафонов следует предусматривать воздушные зазоры для вентиляции и свободной укладки проводов. Длительный нагрев до +50°С и выше приводит к разрушению изоляционного слоя и короткому замыканию. От качества монтажа проводки и светильников зависит безопасность эксплуатации системы искусственного освещения.