Световой поток лампы накаливания 60 вт. Параметры ламп накаливания

Лампы накаливания делятся на две большие группы: лампы общего назначения и специального назначения.

Лампы общего назначения - это те, которые используются в быту, для освещения административных и промышленных помещений, улиц и т.п. По объему выпуска - это самый массовый источник света практически во всех странах. По количеству типоразмеров лампы общего назначения составляют лишь небольшую долю в общей номенклатуре ламп накаливания.

Лампы общего назначения изготавливаются на напряжение 127 и 220 В (для местного освещения - на 12 или 36 В) мощностью от 15 до 1000 Вт. Все такие лампы снабжены резьбовыми цоколями Е14, Е27 или Е40. С цоколями Е14 выпускаются лампы мощностью до 60 Вт, с цоколями Е40 мощностью от 300 Вт и более, с цоколем Е27 - от 15 до 200 Вт.
Лампы мощностью 15 и 25 Вт делаются вакуумными, большей мощности - газополными.

Колбы большинства ламп общего назначения - каплевидные. Однако для установки в многоламповые люстры или в бытовые светильники различного назначения делают лампы со свечеобразной, пламяобразной, цилиндрической и другими формами колб (рис.1). Для ламп с криптоновым наполнением делают колбы грибовидной формы и уменьшенных размеров. Ряд мощностей таких ламп содержит всего 4 номинала: 40, 60, 75и 100 Вт.

Рис. 1. Формы ламп накаливания

В обозначениях ламп общего назначения обязательно присутствуют номинальное напряжение и мощность. В России такие лампы выпускаются по Государственному стандарту ГОСТ 2239. В соответствии с этим стандартом на лампах указывается не номинальное напряжение, а диапазон рабочих напряжений (например, 215 - 225 В), при этом номинальным напряжением является среднее из указанных. В маркировке ламп присутствуют одна или две буквы, обозначающие тип лампы (В - вакуумная со спиральным телом накала, Б - с аргоновым наполнением и биспиральным телом накала, БК- с криптоновым наполнением и биспиральным телом накала, МО - для местного освещения). После букв указывается диапазон рабочих напряжений в вольтах и через дефис - мощность в ваттах.

К лампам общего освещения можно отнести и зеркальные лампы в колбах специальной формы с отражателем на внутренней или наружной поверхности части колб, цоколями Е14, Е27 или Е40 (в зависимости от мощности ламп). В России в маркировке таких ламп присутствует буква З.
Номенклатура ламп специального назначения значительно шире, чем ламп общего назначения.

К специальным относятся лампы для различных видов транспорта (автомобильные, самолетные, железнодорожные, судовые, трамвайные), для использования в оптических приборах, прожекторные, кинопроекционные, миниатюрные, сверхминиатюрные, коммутаторные, декоративные, светоизмерительные и многие другие - более 4000 типономиналов. Большей частью такие лампы выпускаются не по Государственным, а по отраслевым стандартам или по техническим условиям предприятий-изготовителей. Типы цоколей, формы колб, конструкции тел накала, номинальные напряжения и мощности - самые разнообразные.

Галогенные лампы накаливания также делятся на две большие группы - линейные и малогабаритные (компактные).

Линейные лампы , как правило, имеют двухстороннюю цоколевку с торцевыми цоколями R7s. Лампы мощностью 2000 Вт и более часто делают без цоколей с гибкими проволочными выводами или плоскими контактами для зажима «под винт». Диапазон мощностей линейных ламп - от 100 до 20000 Вт; номинальное напряжение - 110, 127, 220 В (лампы зарубежного производства часто делают на 130 и 230 В). Линейные лампы российского производства маркируются буквами КГ или КИ (кварцевые галогенные или йодные) и цифрами, обозначающими номинальное напряжение и мощность. Иногда после мощности через дефис ставится еще одна цифра, указывающая модификацию лампы. Например, КГ 220-1000-5 - кварцевая галогенная лампа мощностью 1000 Вт на напряжение 220 В, пятая модификация.

Компактные галогенные лампы накаливания на напряжение 220 В мощностью от 500 до 5000 Вт делаются для прожекторов, используемых при кино- и телевизионных съемках. Эти лампы имеют специальную конструкцию и различные типы специальных цоколей. В последние годы производство таких ламп постоянно сокращается, так как на смену им пришли разрядные металлогалогенные лампы с редкоземельными элементами, имеющие лучшие светотехнические параметры. В России компактные галогенные лампы накаливания на высокое напряжение не производились.

Как уже было сказано, малогабаритные лампы накаливания делаются на низкие напряжения (от 6 до 36 В); диапазон мощностей таких ламп - от3до 200 Вт.
В России в обозначении малогабаритных галогенных ламп присутствуют буквы КГМ или КГМН (кварцевая галогенная малогабаритная или миниатюрная), АКГ (автомобильная кварцевая галогенная), КГСМ (кварцевая галогенная самолетная малогабаритная), далее - цифры, указывающие номинальное напряжение, и через дефис - мощность. У автомобильных ламп с двумя телами накала («ближний» и «дальний» свет) указывается мощность каждого из них.
У ламп с отражателями в обозначении, кроме напряжения и мощности, должны указываться угол рассеяния и диаметр отражателя.

Наиболее широкий ассортимент ламп накаливания как общего, так и специального назначения, в том числе и галогенных, производится фирмами Osram (Германия), Philips (Голландия), General Electric (США).

Наилучшие качественные показатели галогенных ламп достигнуты фирмой BLV(Германия).
В России производство галогенных ламп накаливания осуществляется Саранским производственным объединением ЛИСМА, Уфимским электроламповым заводом и Опытным заводом ВНИИ источников света (г. Саранск).

Линейные галогенные лампы , в основном, применяются в прожекторах для освещения открытых пространств, фасадов зданий, рекламных щитов и т.п. Малогабаритные галогенные лампы с отражателями или в светильниках используются для акцентирующего освещения музейных и выставочных экспонатов, торговых витрин, в настольных светильниках и т.п. Лампы без отражателей, кроме акцентирующих и «точечных» светильников, используются во всевозможных оптических и светосигнальных приборах.

Необходимо иметь в виду, что из-за специфики физико-химических процессов большинство линейных галогенных ламп может работать только в горизонтальном положении с максимальным углом наклона 40. При других положениях горения верхний конец ламп быстро темнеет и срок службы значительно сокращается. Малогабаритные галогенные лампы могут работать в любом положении.

Наконец, следует сказать, что галогенные лампы накаливания значительно (в 10 и более раз) дороже обычных, так как в них используются более дорогие материалы (кварц, ксенон), и, кроме того, технология их изготовления гораздо сложнее и требует исключительно высокой культуры производства. Поэтому применять кварцевые галогенные лампы следует только там, где это действительно необходимо, несмотря на то, что их параметры значительно превосходят параметры обычных ламп.

Несколько слов необходимо сказать о лампах в колбах из прессованного стекла с отражателем на внутренней поверхности (так называемых PAR-лампах). В этих лампах совмещаются функции источника света и светильника. Как правило, лампы типа PAR предназначены для работы на напряжении 220 В, снабжены цоколем Е27 и могут вкручиваться в обычные патроны. Внутренний отражатель формирует требуемую кривую распределения силы света, поэтому применение какой-либо внешней оптики не требуется. Параметры таких ламп уступают параметрам малогабаритных ламп с отражателем, но, поскольку они могут включаться прямо в сеть 220 В без понижающего трансформатора, то спрос на них достаточно велик. Основная область применения зеркальных ламп в колбах из прессованного стекла - акцентирующее освещение витрин и торговых залов.

Значительно раньше ламп PAR появились автомобильные и самолетные лампы-фары, также совмещающие в себе функции источников света и осветительных приборов. Лампы-фары изготавливаются в колбах из прессованного стекла с отражателем на наружной стороне колбы. Эти лампы предназначены для работы на низком напряжении (12 или 27 В) и снабжены специальными цоколями.

В таблицах 1, 2, 3 даны параметры некоторых типов ламп накаливания. Параметры отечественных и зарубежных ламп общего назначения различаются незначительно. Параметры галогенных ламп зарубежного производства несколько выше, чем российских. Например, срок службы некоторых типов низковольтных ГЛН фирмы BLV (Германия) достигает 10000 часов при световой отдаче 22 лм/Вт, таких же ламп фирмы Philips - 4000 часов, в то время как у аналогичных ламп российского производства - 2000 часов.

Ныне, кажется, все озабочены проблемой энергосбережения. Мы стараемся покупать приборы, которые тратят меньше электроэнергии, устанавливаем экономные светильники и меняем лампочки на более современные, а значит, и более экономичные варианты. Однако сегодня мы поговорим о мощности ламп накаливания.

Разумеется, лампы накаливания уверенно теснят с рынка более современные аналоги, однако многие по старинке предпочитают собственно этот простой и, главное, недорогой вариант ламп. Светят они неплохо, ярко, стоят недорого, казалось бы, что еще нужно?

Стоит произнести, что эти лампы отличаются и будет хорошей мощностью. С тем, будто зависит степень освещенности от мощности и будто выбрать лампу с подходящей мощностью, мы и поговорим.

Мощность света лампы накаливания

Думаю, все помнят еще с детских временем, что самые яркие лампочки – стоваттные. И, возможно, вы удивитесь, когда узнаете, что ныне эти лампочки запрещены законом об энергосбережении. Зато на рынке по-прежнему широко представлены варианты с указанием номинальной мощности в 25-40-60-75-95 Ватт.
Каков принцип действия лампы накаливания? Лампа горит за счет нагревания в ней вольфрамовой нити. Получается, что чем больше нагревается нить, тем лучше должна сиять лампа, но это не совершенно так. Если провести тестирование различных видом ламп накаливания, то мы увидим, что кушать некоторое «пиковое» значение. Достигнув определенной степени нагрева нити, интенсивность освещения остается довольно стабильной, немного колеблясь в ту или иную сторону. Причем амплитуда колебаний напрямую зависит от мощности лампы: чем мощней лампа, тем больше эта самая амплитуда. Будто правило, для стабилизации режима работы лампе нужно на «разогрев» порядка десяти минут.

Стоит также отметить, что на интенсивность освещения, создаваемого лампой накаливания, весьма большое влияние оказывает усилие в сети. Думаю, все это наблюдали в условиях дачной жизни, усилие там частенько падает, а в этот момент и все лампочки начинают сиять гораздо тускней. Если опять-таки прочертить тестирование различных ламп накаливания, то можно вывести прямую подневольность между светоотдачей и напряжением. И тут также есть зависимость от мощности лампы. Более мощная лампа сильней реагирует на перепады напряжения и, соответственно, интенсивность светоотдачи у нее меняется более сильно.
Сейчас стоит сказать пару слов непосредственно о мощности ламп накаливания и том, будто зависит от этого освещенность. Казалось бы, тут все очевидно: чем мощней лампа, тем лучше освещенность. Однако не все этак просто. Если мы проведем замеры, однако увидим немного иную картину. Дело в том, что подневольность освещенности от мощность не является линейной. Это связано с тем, что на освещенность в данном случае оказывают воздействие еще ряд сопутствующих факторов. Скажем, существенное воздействие оказывает форма лампы, а также конструкция нити накаливания, которых у разных производителей немножко отличается. То есть, в этом случае у ламп разных производителей будет заявлена одинаковая мощность, однако степень освещенности у этих ламп будет незначительно, однако все-таки различаться.

Если мы обратимся к графику, то увидим, что наиболее высоко соотношение мощности и светоотдачи у лампы в 75 ватт, не зря они пользуются наибольшей популярностью среди покупателей.

Однако это все лирика. А вам нужно подогнуть мощность лампы таким образом, чтоб освещенность была оптимальной. В этом случае советуем воспользоваться стандартной формулой, в которой мощность лампы равна произведению освещенности (на 1 метр) и коэффициента 0,59.

Соответствие мощности светодиодных ламп лампам накаливания

Лампы накаливания – это теплый и симпатичный желтый свет, который сопровождал нас с детства, и невысокая стоимость, при которой замена перегоревшей лампочки не становится катастрофой для семейного бюджета. Однако, к сожалению, на этом их плюсы, пожалуй, исчерпываются, этак как эксплуатирование этих ламп ведет к росту расходов на оплату электроэнергии, в связи с высоким уровнем ее потребления. Также они небезопасны: их свет зависит от величины напряжения, что бывает весьма неудобно, когда напряжение в сети «прыгает».
Собственно поэтому многие предпочитают разлучиться с этими лампочками и заменить их более экономичными светодиодными.

При замене у многих встает проблема о том, как соотнести мощность новых ламп с ранее использовавшимися лампами накаливания, ведь мы привыкли оценивать степень освещенности собственно в этих категориях – «стоваттная» лампочка – это ярко, а Ватт на сорок – это лампочка, которая подойдет для ванной.
Разумеется, существуют и другие важные характеристики светодиодных ламп, однако большинство людей предпочитают ориентироваться по такому простому и очевидному критерию сравнения будто соотношение их мощности с лампами накаливания. Наиболее несложный выход в этом случае – воспользоваться информацией от производителя, которая обыкновенно указана на упаковке, или же посмотреть соотношение в таблице.

Этак как поток света измеряется в люменах, то и соотношение приведено, исходя из того обстоятельства, что вам нужно заменить поток света аналогичной интенсивности. Будто видите, в этом случае 100 Ватт лампы накаливания вовсе не равны 10 Ваттам светодиодной лампы, будто часто для простоты считают многие люд. Стоваттная лампочка обеспечивает поток света в 1300 Люмен и для замены вам потребуется светодиодная лампа на 14 Ватт. Остальные соотношения можно посмотреть в нашей таблице.

Стоит также упомянуть, что в этой таблице приведенное смысл может иметь небольшую погрешность. Это связано с тем, что мощность светодиодной лампы указана без учета колбы, а ее присутствие снижает этот показатель примерно на 15%.

Следует также оговорить тот момент, что для самостоятельного расчета потока света вам потребуется подобный показатель как освещенность на одинешенек метр. Это значение вычисляется будто произведение мощности лампочки накаливания и коэффициента 1,7.

Параметры ламп накаливания или характеристики ламп накаливания, принято делить на три группы - электрические, световые и эксплуатационные. Электрические параметры характеризуют лампу как потребителя электрической энергии и определяют возможность ее подключения к источникам питания (электрической сети). К электрическим параметрам относят номинальное напряжение и номинальную мощность лампы, ток является величиной производной и определяется расчетом.

Световые параметры более разнообразны. Нормирование тех или иных определяет . У ламп накаливания, предназначенных для общего освещения, основными техническими характеристиками являются световой поток и световая отдача. Для сигнальных ламп важным параметром является яркость, для ламп-светильников - кривые силы света и тому подобное.

Эксплуатационные параметры определяют возможность и технико-экономическую целесообразность данного типа в той или иной осветительной установке. В этом смысле к эксплуатационным параметрам следует относить и электрические, и световые параметры. Поэтому, говоря об эксплуатационных параметрах ламп, обычно имеют ввиду срок службы ламп, стабильность светового потока, параметры внешней среды и ряд дополнительных требований.

Основным электрическим параметром лампы накаливания является номинальное напряжение лампы U л.ном. Для большинства ламп накаливания это напряжение соответствует напряжению источника питания.

Основная масса ламп накаливания общего применения работает от электрических сетей энергосистем, которые для осветительных установок можно считать источниками неограниченной мощности. Поэтому в течение длительного времени для ламп накаливания общего назначения напряжение питающей сети являлось и номинальным напряжением ламп накаливания. Все остальные электрические параметры ламп накаливания относили именно к этому номинальному напряжению. Вместе с тем, напряжение в осветительных сетях часто отличается от номинального. Поэтому в целях улучшения эксплуатационных характеристик ламп согласно ГОСТ 2239-79 введено пять интервалов напряжения питания: 125 - 135, 215 - 225, 220 - 230, 230 - 240 и 235 - 245 В, причем за номинальное напряжение ламп в соответствии с международной классификацией приняты напряжения 130, 220, 225, 235 и 240 В.

Источники питания ограниченной мощности (аккумуляторные батареи, автомобильные генераторы, сухие элементы и так далее) отличаются тем, что средние значения их фактического напряжения не соответствуют номинальному. Поэтому для ламп накаливания, предназначенных для работы от таких источников питания, помимо номинального напряжения применяют так называемое расчетное напряжение U л.р, то есть среднее напряжение, при котором будет работать лампа накаливания. Соответственно все ее остальные параметры относят к расчетному напряжению.

Вторым важным электрическим параметром ламп накаливания является мощность. Под номинальной мощностью лампы накаливания данного типа P л.ном понимают расчетную электрическую мощность, которая выделяется в лампе накаливания данного типа при ее включении на номинальное (или расчетное) напряжение. Практически для партии ламп - это среднее значение мощности для достаточно большой группы ламп этого типа. Возможный разброс значений мощности отдельных ламп ограничивается верхним пределом допустимой мощности для ламп данного типа.

Для отдельных типов ламп, в частности предназначенных для работы от химических источников тока, вместо номинальной мощности иногда нормируется номинальный ток I л.ном, для которого устанавливается ограничение его верхнего значения.

Основная светотехническая характеристика ламп накаливания определяется назначением лампы. Для осветительных ламп это световой поток Ф л. Практически номинальным световым потоком лампы является среднее значение светового потока большой партии ламп данного типа. Применительно к каждой лампе накаливания можно говорить о нижнем допустимом пределе светового потока. Ограничение верхнего предела не имеет смысла, так как повышение светового потока может быть достигнуто увеличением мощности лампы, верхний предел которой, ограничивается, а так же повышением температуры тела накала, что неизбежно приведет к снижению срока службы лампы и разбраковке партии по этому параметру.

Изменяя конструкцию и конфигурацию тела накала или применяя колбы специальной формы, можно получить лампы накаливания с заданной кривой силой света. Для таких ламп помимо нормирования светового потока нормируют одно или несколько значений силы света I v в заданных направлениях. Число точек нормирования силы света определяется возможностью контроля кривой с заданной точностью.

Лампы накаливания имеют различную яркость свечения L , что связано с многообразием областей их применения. Например, лампы для сигнальных приборов, кинопроекционной аппаратуры имеют высокую яркость, значение которой в ряде случаев нормируют. И, наоборот, для освещения жилых помещений требуется пониженная яркость, поэтому такие лампы накаливания часто выпускают в матированных колбах.

Для ламп, применяемых в оптических приборах, эффективность действия которых определяется яркостью тела накала, желательно нормирование габаритной яркости тела накала. Сложность определения такой яркости путем измерения силы света и деления результата на площадь проекции тела накала на плоскость, перпендикулярную направлению силы света, привела к тому, что от этого нормирования отказались, сведя контроль ламп к измерениям силы света в заданных направлениях и основных геометрических размеров тела накала.

Световая отдача η, являющаяся важной свето технической характеристикой качества ламп и их основным эксплуатационным показателем, в настоящее время исключена из числа нормируемых величин, так как она определяется расчетным путем как отношение светового потока к мощности лампы, измеренных при номинальном напряжении лампы. Световая отдача вместе с тем является важнейшим параметром ламп накаливания, определяющим экономичность генерирования светового потока. Световая отдача ламп накаливания растет с увеличением их мощности, для ламп одинаковой мощности она больше у ламп, рассчитанных на меньшее номинальное напряжение. Для ламп накаливания данной мощности и конструкции световой поток, определяющий световую отдачу, зависит от температуры нити накала и ее излучательных свойств. Препятствием к повышению температуры вольфрама, является увеличение скорости его испарения, что было в значительной мере преодолено при использовании галогенных циклов.

Эксплуатационные параметры

К основным геометрическим параметрам ламп накаливания относят те размеры, которые влияют на возможность их применения в тех или иных светильниках или установках. Основными из этих параметров для всех без исключения ламп накаливания являются их габаритные размеры (рисунок 1): наибольший диаметр колбы d к, измеряемый в плоскости, перпендикулярной оси лампы, полная длина лампы l , измеряемая, как правило, в направлении оси лампы, и тип цоколя. Важным геометрическим размером лампы накаливания является высота светового центра h , относительно которого дается кривая силы света лампы. Эта точка совпадает с центром тяжести тела накала, полученным геометрическим построением. Высота светового центра измеряется параллельно оси лампы и отсчитывается от той детали цоколя, которая определяет его положение в патроне. Эту деталь называют фиксирующим элементом цоколя.

Рисунок 1. Основные размеры лампы накаливания

Для ламп с фокусирующим цоколем дополнительными геометрическим параметрами являются размеры и допуски, определяющие положение светового центра относительно цоколя и его фокусирующих элементов.

Для ламп, применяемых в оптических приборах, в которых большое значение имеет габаритная яркость тела накала, дополнительно задают размеры тела накала, в том числе длину светящейся нити, диаметр моноспирали (или биспирали), площадь, заполненную светящейся частью тела накала, и тому подобные.

Важными эксплуатационными параметрами ламп накаливания, так же как и других источников света, являются их средний срок службы τ, полный срок службы τ полн, определяемый временем горения лампы до ее отказа, и полезный срок τ п, определяемый временем горения до уменьшения светового потока в заданном пределе. Практическое равенство τ полн = τ п = τ означает оптимальное конструирование отдельных частей лампы, исключающее лишний запас по надежности отдельных частей и деталей, в основном тела накала, и стабильную технологию производства. Проверка совпадения значений τ п и τ полн достигается тем, что при испытании ламп на средний срок службы производят измерение конечного светового потока ламп, оставшихся целыми к моменту достижения срока, равного нормированной средней продолжительности горения.

К эксплуатационным параметрам ламп относится и минимальный допустимый световой поток, ниже которого эксплуатация ламп накаливания становится неэкономичной. Для современных ламп накаливания конечный световой поток составляет 85 - 90% начального.

В качестве примера нормирования параметров ламп накаливания в таблице 1 приведены регламентированные ГОСТ 2239-79 параметры ламп накаливания общего назначения с криптоновым наполнением.

Таблица 1

Параметры некоторых осветительных ламп накаливания общего назначения с криптоновым наполнением по ГОСТ 2239-79.

Для ламп накаливания, применяемых для освещения транспортных средств, нормируемым эксплуатационным параметром является также динамический срок службы.

К эксплуатационным параметрам любых ламп накаливания относят характеристику климатических условий, в пределах которых обеспечиваются все перечисленные параметры. Климатические условия эксплуатации характеризуются: интервалом температур внешней среды, в пределах которого должна сохраняться работоспособность лампы; интервалом влажности, точнее, верхним пределом влажности среды; интервалом изменения давления окружающей среды.

Для изделий нормального исполнения, предназначенных для эксплуатации на всей территории страны, обычно принимают следующие значения перечисленных выше параметров: интервал температур от - 60 до + 50 °С; относительная влажность не выше 98% при 20 °С и давление не ниже 0,75 × 10 5 Па (верхний предел не оговаривается с учетом того, что давление выше максимально возможного атмосферного быть не может).