Разные виды, или чем отличается лампа накаливания от дуговой

Классические лампы накаливания (ЛН) десятилетиями показывают себя, как высокофункциональный источник освещения.

Их просто изготавливать и эксплуатировать. Они легко подключаются к электросети и имеют универсальное назначение.

Однако, и дуговые лампы (ДЛ) тоже популярны и востребованы. Они обладают высокими техническими особенностями и практичностью.

Рассмотрим далее в статье: чем отличается лампа накаливания от дуговой, характеристики ЛН и ДЛ, какие различия у них в ключевых показателях, и для каких целей целесообразней выбрать дуговые, а для каких лампы накаливания.

Почему сравнивают?

ЛН занимают высокие позиции на рынке продаж среди источников света – они отличаются широким ассортиментом по сортам, напряжению, мощности и назначению.

Дуговая лампа или дуговая ртутная лампа (ДРЛ) является альтернативным доступным и недорогим источником света. Она имеет специфическую конструкцию и востребована для освещения улиц, промышленных объектов, где цветопередача не считается главным приоритетом.

Ключевые характеристики и показатели

Рассмотрим характеристики и показатели ламп накаливания и дуговых:

ЛН

На рынке продаж можно видеть около 2 тыс. различных типов ЛН. Лампы накаливания имеют высокие технические характеристики по следующим показателям:

Мощность

Мощность ЛН или количество потребляемой электроэнергии, в процессе работы, может быть различной:

1. Стандартная в 40-60 Вт – для бытового применения, общественных и промышленных объектов внутри зданий и на улице.
2. 1-5 Вт – для гирлянд, подсветок декоров.
3. 8-15 Вт – для освещения приборов транспорта, оборудования на производстве или бытовых приборов.
4. 20-25 Вт – освещение бытовых, хозяйственных помещений (коридоров, подвалов или шкафов).
5. 75-90 ВТ – для установки в бытовых, общественных, коммерческих помещениях, а также на производстве (в цехах, гаражах, на складах), на улице.
6. 100 Вт – для охранных объектов, образовательных, медицинских и госучреждений, для торговых и развлекательных центров и для улиц.

ЛН может работать от разного напряжения (220, 36, 24, 12 В).

***Модели 150-500 Вт (для аэропортов, вокзалов, промышленных объектов), в 1 000 Вт (для уличного освещения в прожекторах, для маяков) и ЛН в 5 000 Вт (для спецприборов и для освещения объектов стратегического назначения) в России уже не производят.

Лампы следует использовать строго по назначению. Мощность ЛН должна соответствовать характеристикам светильника. Если в патрон светильника установить лампу с большей мощностью, то он может перегореть.

Световой поток

ЛН обладает светоотдачей в 10 лм/Вт. Это означает, что лампа, при мощности в 1 Вт «транслирует» поток света в 10 люменов. Светодиодные аналоги в 7-10 раз опережают ЛН по этому показателю.

У ЛН потребляемая мощность частично идет на видимый световой поток (5-15%), а большая часть преобразуется в тепло (нагрев лампочки). Световая отдача низкая.

Спектр

ЛН излучает более мягкий, непрерывный и гладкий спектр в сравнении с люминесцентной лампой. Равномерно разогретое тело лампы накаливания производит постоянный спектр исходя из своей температуры.

Спектр света распространяется равномерно во все стороны (на 360 гр.) и имеет меньше синего и больше красно-оранжевого, желтого цвета.

Температура света и нагрева

Для получения комфортного теплого света внутри ЛН температура вольфрамовой нити в спирали должна подняться до +2 500+ 3 0000С. Цветовая температура излучения будет соответствовать 2 000-3 000 К и выглядеть, как желтый поток света. Цветовая передача более 90.

Сопротивление

Стандартная ЛН имеет сопротивление в диапазоне 100-300 Ом. В зависимости от мощности модели, и при разогреве, сопротивление заметно повышается.

Например, лампа 60 Вт в холодном состоянии показывает сопротивление 61,5 Ом, а в разогретом/рабочем 815 Ом. Результат 815:61,5 = 13,25 сопротивление. Лампа, работающая в экстремальных условиях (скачки тока в сети), может до срока выйти из строя.

Расход энергии

Чем больше мощность лампочки, тем больше и расход энергии. Для жилых помещений достаточно традиционной модели в 60 Вт. Она потребляет до 0,06 кВт/ч и может работать, например до 6 часов в день.

За месяц набежит: 0,06 х30 дней х 6 часов = 10,8 кВт/ч.

Если в двухкомнатной квартире таких лампочек несколько (три люстры, плафон в прихожей, ванной и туалете), например 10 шт., то расход энергии в месяц будет 108 кВ/ч. По среднему тарифу 4,80 руб. финансовый расход 518,40 руб. Это без учета ЛН в бытовой технике.

Материалы колбы

Колба лампы накаливания изготавливается из стекла, она защищает нить накаливания от воздействия газов воздуха. В зависимости от типа лампы, используют различные виды стекла в производстве ламп. Лампа может иметь любой, по форме, стеклянный корпус, как из прозрачного, так и из матового, белого или цветного (синего, красного и т.д.) стекла.

Каким газом наполняются?

Стеклянная колба лампы обычно заполнена инертными газами (например, аргоном, криптон) или имеет внутри вакуум. Газы способствуют сведению к минимуму испарений нити накаливания во время работы ЛН. А вакуум выступает в «роли» теплоизоляции, но он прекрасно ускоряет и процесс испарения с нити накаливания во время эксплуатации лампочки.

Стандартное наполнение газом ЛН – это до 85% аргона и до 15% азота. Если лампа накаливания имеет небольшую мощность (менее 40 Вт), то газом ее не наполняют.

ДГ

Среди современных лам освещения можно выделить дуговые лампы, которые отличаются своими техническими характеристиками:

Мощность

Принцип работы дуговой лампы – преобразование капель ртути в пары, путем воздействия газового разряда. Дуговая лампа в магазинах предлагается в ассортименте моделей по мощности – 50-70, 100-150, 250 и 400-700, 1 000-2 000 Вт для сетей переменного тока с напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Чем мощнее модель, тем больше ее размеры (длина, диаметр).

Световой поток, спектр

Дуговые лампы в сравнении с ЛН дают очень сильный световой поток, например, модель мощностью 70 Вт до 6 000 лм в разы превышает аналог ЛН с ее показателем 700 лм (в 8,5 раз). Это гарантирует высокую производительность. Излучаемый ДЛ спектр холодный (зелено-синий, белый, голубой).

Температура света и нагрева

Цветовая температура 3 800-5 500 К. Температура нагрева колбы из стекла может быть до 5000С, а из керамики до +1 0000С. Дуга в лампе способна нагреваться до нескольких тысяч градусов.

Сопротивление

Сопротивление ДЛ напрямую зависит от температуры – чем она выше, тем лучше проводимость. В рабочем режиме дифференциальное сопротивление лампы нередко отрицательное, поэтому ей необходим для питания источник с большим внутренним сопротивлением. Подключение к обычной электросети не подходит.

Расход энергии

В сравнении с ЛН дуговой аналог потребляет электроэнергию экономно. При переходе с ЛН на ДЛ экономия электроэнергии составит 41-47%.

Материалы колбы

Колбы лампы изготавливают из жаропрочного стекла. Внутренняя часть стекла покрыта люминофором, который способен преобразовывать поглощаемую энергию в световое излучение. Люминофор придает стеклу белый, матовый и непрозрачный цвет.

Каким газом наполняются?

Из колбы откачен воздух и закачен азот. Во внутренней горелке-трубке закачен газ аргон и помещена капля ртути.

Сравнение

ЛН имеют следующие важные преимущества и некоторые недостатки.

Плюсы:

• низкая стоимость изготовления;
• отлично работает на постоянном и переменном токе;
• нет вредоносных модулей в конструкции;
• моментальное включение;
• ассортимент по мощности;
• компактные размеры;
• устойчивость к высоким и низким температурам и конденсату;
• лампа не мерцает, при питании от переменного тока;
• можно совмещать с современными устройствами по регулировке (таймерами, фотодатчиками, диммерами по настройке яркости свечения) – это позволяет экономить электроэнергию и повышать комфорт, создавать «индивидуальный» уют под себя;
• для эксплуатации в закрытых помещениях и на улице;
• низкий уровень ультрафиолета – можно использовать для подсветки ценных экспонатов в музеях;
• универсальность –  для использования в быту, общественных местах и в промышленности;
• приятный теплый свет (желтый, белый, розовый или голубой);
• лампа подходит для освещения редко посещаемых помещений (складов, гаражей, подвалов, и т.д.).
• бюджетные, доступные цены;
• не требуется специальная утилизация.

Минусы:

• непродолжительный и ограниченный срок эксплуатации – до 1 000 ч;
• низкий КПД, большая часть энергии преобразуется в тепло – плафоны, абажуры нагреваются, а для оформления навесных потолков ЛН не годятся;
• хрупкость;
• пожароопасность, может перегорать и лопаться.

Лампа без плафона раздражающе действует на глаза.

Дуговые лампы используют только в сети переменного тока. Модели имеют много плюсов и некоторые минусы.

Плюсы:

• большая световая отдача;
• длительный срок эксплуатации до 12 000-18 000 часов;
• ассортимент по мощности, а она большая в сравнении с ЛН;
• различная форма и размеры;
• холодный дневной свет – подходит для деятельности, выполнения работ;
• универсальность – для различных сфер (производство, сельское хозяйство, улица);
• энергопотребление небольшое.

Доступность (всегда есть в продаже), простая установка.

Минусы:

• не лучшая цветопередача (коэфф.45%);
• наличие ртути;
• несовместимы с диммерами;
• лампе требуется время для полного разгорания (5-7 мин.);
• в процессе работы лампа нагревается до +1000С;
• чувствительный коэфф. мерцания для глаз;
• световая отдача понижается после эксплуатации модели в течение полугода (или 2 000 часов) до 50%;
• при пониженном до 80% напряжении в сети, лампа может не зажигаться.

Проблемы в работе при изменении температуры ниже -200С. Включение через дроссель (балластный).

Сравнивая ЛН и ДЛ можно заметить, что они имеют различные технические особенности и по различным показателям превосходят или уступают аналогу. Например, ЛН, имея приятный теплый свет, обладают ограниченным сроком службы, а при перепаде напряжения часто выходят из строя.

ДЛ обладают длительным сроком эксплуатации, но долго включаются и работают только от переменного тока. ДЛ имеют лучшую световую отдачу, но дают только холодное свечение.

ЛН универсальны – их можно использовать в закрытых помещениях (и в быту) разного типа и на улице. ДЛ предназначены для освещения промышленных объектов и открытых пространств. ЛН можно утилизировать с мусором, а ДЛ содержат ртуть и требуют спецутилизацию.

Для каких целей и какую лучше выбрать, почему?

При выборе лампы учитывают назначение:

1. Для создания уюта в доме выбирают ЛН с мощностью 40-75 Вт – они подойдут для всех светильников, наполнят комнаты желтым, теплым светом.
2. Для холодильника выбирают компактную ЛН с малой мощностью 10-15 Вт.
3. Если нужно освещение у ворот загородного дома, то целесообразно выбрать ЛН с максимальной мощностью 100 Вт или взять ДЛ (если условия эксплуатации позволяют).
4. В производственном цехе или на складе будет разумно установить ДЛ – они имеют длительный срок службы и справятся с большими нагрузками.
5. Сильные прожекторы больших размеров ДЛ будут уместны для оформления стадиона или развлекательного центра – они создадут естественное дневное освещение для комфортного пребывания.

Дуговые лампы незаменимы на улице для эффектного оформления:

• объектов,
• архитектурных сооружений,
• а также на стройках или для освещения тоннелей, мостов и т.д.

Заключение

В наши дни востребованы как лампы накаливания, так и дуговые лампы. Каждый из аналогов наиболее предпочтителен в том сегменте, где другой «проигрывает» по своим характеристикам, но имеет иные достоинства.