История создания
Официально первая люминесцентная или, как ее еще называют, флуоресцентная лампа была создана в начале прошлого века инженером-изобретателем из США Питером Купером Хьюиттом, получившим на нее патент 17 сентября 1901 года. Хотя некоторые исследователи оспаривают его первенство в изобретении, называя «отцом» люминесцентной лампы малоизвестного немецкого физика Мартина Аронса, экспериментировавшего с ртутными лампами в конце XIX века.
Изобретенная и запатентованная Хьюиттом люминесцентная лампа содержала ртуть, пары которой нагревались проведенным через нее электротоком. Лампа Хьюитта была шарообразной формы и слегка изогнута, она давала больше света, чем лампы Лодыгина-Эдисона, но свет этот был голубовато-зеленым, неприятным для глаза. По этой причине первые ртутные лампы использовали только фотографы и они не получили широкого распространения.
Питер Купер Хьюитт. 1861-1921
Люминесцентная лампа в ее практически современном виде была создана группой немецких изобретателей во главе с Эдмундом Гермером, запатентовавшими свое изобретение 10 декабря 1926 года. Именно Гермеру пришла идея нанести флуоресцирующее покрытие на стеклянную поверхность лампы изнутри, которое преобразовывало ультрафиолетовое свечение ртутной лампы в белый свет, не режущий глаз. Альберт Халл, инженер компании «General Electric», разработал люминесцентную лампу с аналогичным покрытием к началу 1927 года, но компания была вынуждена приобрести патент Эдмунда Гермера, как оформившего его раньше.
С момента приобретения патента Гермера инженеры «General Electric» активно принялись за совершенствование люминесцентных ламп, стараясь довести их до серийного производства. Для сокращения размеров колбы были созданы лампы круглой и U-образной формы, продемонстрированные на стенде «GE» на всемирной нью-йоркской выставке 1939 года, лампы с компактной спиралевидной колбой разработаны инженером «General Electric» Эдвардом Хаммером в 1976 году. Впрочем, спиралевидные люминесцентные лампы в 80-х так и не были запущены в производство, поскольку руководители компании сочли расходы на строительство новых заводов чрезмерными. В 1995-м медлительностью «General Electric» воспользовались китайские производители, наладив выпуск энергосберегающих ламп со спиралевидными колбами.
Эдвард Хаммер со своим изобретением — лампой с компактной спиралевидной колбой
Ввинчивающаяся лампа с магнитным балластом (SL) была создана компанией «Philips» в 1980 году — она стала первой люминесцентной лампой такого рода, способной конкурировать с лампами накаливания. Энергосберегающую лампу с электронным балластом (CFL) в 1985 году впервые продемонстрировал немецкий концерн «Osram».
Виды
В быту применяются для освещения несколько видов ЭСЛ:
- Галогенные – экономия электричества до 50%.
- Люминесцентные – экономия до 80%.
- Светодиодные – экономия 80-90%.
Сейчас в потреблении большее количество люминесцентных лампочек. Они производятся таких видов: трубчатые, кольцевидные, компактные (разновидность трубчатых, только размер значительно меньше). Компактные лампочки по сравнению с накаливания дают возможность экономить до 80% электроэнергии. К тому же срок эксплуатации превышает до 15 раз. Положительной чертой является отсутствие большого количества выделяемого тепла. Поэтому не произойдет перегрева при использовании в осветительных приборах. Оттенок излучаемого света выбирается индивидуально. Бывает он теплых и холодных оттенков. Отрицательной стороной является содержание ртути, реагирование на частоту включения, при пониженных температурах уменьшается подача света, проблема с утилизацией.
Цоколи
Цоколи бывают разными по типу и конструкции. Понять, какой из них какой поможет маркировка.
- E – резьбовой цоколь (Эдисона)
- G – штырьковый цоколь
Число в обозначении цоколя указывает диаметр соединительной части или расстояние между штырьками.
Строчные буквы в конце показывают количество контактных пластин, штырьков или гибких соединений (только для некоторых типов):
- s – один контакт
- d – два контакта
Иногда к первой букве добавляется еще одна уточняющая буква U, обозначающая энергосберегающую лампу.
Светодиодные лампы для домашнего освещения имеют стандартные цоколи, которые подходят к большинству применяемых в быту патронов.
Резьбовой цоколь Е (Эдисона)
Цоколь Е10 – это самый маленький из резьбовых цоколей. Могут применяться в елочных гирляндах или в карманных фонариках.
Цоколь Е14 – так называемые миньоны, чаще всего используются в небольших светильниках, бра и люстрах. Современные светодиодные лампы также изготавливаются в таком цоколе, ими можно заменить любую стандартную лампу накаливания, это позволит существенно экономить электроэнергию. Лампочки под такой патрон отличает большое разнообразие типов: грушевидная, свечеобразная, каплевидная, шарообразная, зеркальная и другие.
Цоколь Е27 – осветительные приборы с таким цоколем наиболее распространены, они подходят под стандартные патроны, которые установлены в каждом помещении. Светодиодные лампы с таким цоколем максимально напоминают стандартные и привычные нам лампы накаливания, они подойдут к любому светильнику с аналогичным патроном.
Штырьковые цоколи
Цоколь GU10 – имеет утолщения на концах контактов для поворотного соединения с патроном. Такой вид цоколя имеют стандартные потолочные светильники.
Цоколь GU5,3 – наиболее часто встречается в галогеновых лампах накаливания MR16. Такой цоколь для акцентного освещения, в мебельных светильниках, в подвесных и натяжных потолках. Светодиодные лампы с таким цоколем представлены достаточно широкой линейкой, поэтому они смогут полноценно заменить галогенные лампы.
Как сделать лампу своими руками
Лампу накаливания можно изготовить самостоятельно. Для этого необходимо подготовить некоторые материалы. Если каких-то вы не нашли дома, можете их приобрести в любом хозяйственном магазине. Для работы вам понадобятся:
- четыре зажима;
- стеклянная банка с прозрачными стенками;
- медные провода длиной 60 см;
- карандашный грифель (лучше взять выдвижной вариант);
- несколько батареек.
Этапы сборки:
- Соедините медные провода и электрические зажимы. На концах кабелей зафиксируйте зажимы. Если у вас под рукой не оказалось зажимов, можете из каждого конца медной проволоки сделать петлю. Её нужно сделать довольно большую, чтобы петлю можно было закрепить на контактах элементов питания.
- Соедините батарейки. Их нужно собрать в последовательном порядке, соблюдая полярность. Для этого соедините их концы, после чего закрепите при помощи скотча или изоленты. Расположить их нужно так, чтобы на одном конце был положительный заряд, а на другом – отрицательный. Если вы боитесь, что конструкция распадётся, обмотайте батарейки несколькими слоями скотча.
- К одному концу прикрепите медную жилу. Для удобства производители один конец обозначают красным цветом, а другой – чёрным. Красный следует соединить с плюсовым контактом. Чёрный подключать на этом этапе не следует. Так вы не только замкнёте цепь, но и можете обжечься. Поэтому следует быть осторожным.
- Два свободных зажима расположите вертикально. Поместите между ними стержень из графита. Должна получиться конструкция в виде буквы «Н», где боковые части представлены зажимами, а центральная перемычка — это графитовый стержень. Стоит иметь в виду, что чем длиннее будет стержень, тем дольше и ярче будет светить лампочка. Чтобы конструкция получилась устойчивой, закрепите зажимы с помощью пластилина.
- Возьмите стеклянную банку и накройте ею полученную конструкцию. Можно обойтись и без неё. Однако так графит будет быстро разрушаться, дымить, искрить.
- Свободный конец соедините со «змейкой» из батареек. Так вы обеспечите подачу электричества к самодельному устройству. Оно начнёт поступать на стержень, который под воздействием тока будет нагреваться и излучать свет. Самодельная лампочка готова!
Виды ламп и их функциональное назначение
Вид лампы определяется по структурному назначению, функциональному:
- Нормально-осветительные – самый распространенный вид. Рассчитан для общего освещения и декоративного. Выпуск данного вида ограничен.
- Декоративные – разного размера, с фигурной стеклянной колбой. Внешний вид очень необычен, красив. Поэтому и применение особенное, декоративное.
- Иллюминационные – разноцветный внешний окрас. Тон наносится на внутреннюю часть стеклянной колбы. Для окраса применены неорганические пигменты. Очень редко встречается наружный окрас. По мощности ограничения до 25 вт. Чем больше эксплуатация, тем изменяется окрас и яркость.
- Сигнальные – для подсветки светосигнальных приборов. Сейчас на их смену пришли светодиодные лампы.
- Зеркальные лампы накаливания – своеобразной формы. Внутренняя стеклянная поверхность покрыта слоем алюминия. Это и придает зеркальности изделию. Принцип работы – световой поток распределяется и собирается в определенной зоне. Применение: торговые залы, витрины, инкубаторах (обогрев новорожденных птенцов).
- Транспортные. Сфера применения: фары автомобиля, мотоцикла, трактора, подсветка. Различаются прочностью, вибрационной прочностью.
- Двухнитевые. Применимы для фар авто. Одна нить для ближнего освещения, другая для дальнего. Также применяется в местах, где требуется постоянное освещение, при перегорании одной нити, работает вторая.
На что следует обратить внимание при покупке
Параметры, которые учитываются при покупке энергосберегающих лампочек:
- Мощность. Для определения необходимой мощности, достаточно нужную мощность разделить на пять. Например, если нужная мощность 100В, то лампочку стоит брать мощностью на 20В. Такое определение мощности не подходит для всех видов.
- Цвет света и температура. Для офиса подойдет холодный оттенок с голубизной и температурой до 6,5 тыс.К. В детской комнате желательно естественный оттенок с температурой 4,2 тыс.К.
- Срок эксплуатации. У каждого вида и производителя свой срок. В среднем от 3 до 15 тыс. часов.
- Гарантийные обязательства. Каждый производитель устанавливает свои гарантии. В основном от полугода до трех лет.
- Форма изделия. Выбор формы индивидуален. Он должен соответствовать размеру осветительного прибора, дизайна комнаты.
Советуем посмотреть видео-обзор:
Медведев и «лампа Ильича»
Впервые судьбой отечественного рынка ламп накаливания правительство всерьез заинтересовалось в 2006 году. Тогда было принято постановление «О мерах по защите российских производителей ламп накаливания», установившее квоты на ввоз этой продукции в Россию. Главным лоббистом запретительных мер был предприниматель Виктор Столповских, владелец холдинга В.А.В.С. (четыре завода по производству ламп).
Ограничения на импорт действовали три года, до апреля 2009-го. В результате 90% рынка оказалось под контролем отечественных производителей. Доля В.А.В.С. перевалила за 70%. Столповских объявил о планах увеличить выпуск ламп до 2 млрд штук в год, грозился запустить несколько линий по производству энергосберегающих ламп. Однако в мае 2009 года холдинг был признан банкротом. 75% его акций отошло Сбербанку за неуплату долга по кредиту на $150 млн, взятому в 2005 году со сроком возврата в 2011 году.
Летом 2009 года Дмитрий Медведев (тогда он занимал пост президента страны) выступил с идеей ввести в России запрет на оборот ламп накаливания. Сделал он это на волне аналогичных мер, принимаемых в других странах мира. В Европе запрет на лампы мощностью в 100 Вт был введет в 2009 году.
«Это такая революционная штука — организовать систему контроля за оборотом ламп накаливания», — заявил Медведев 2 июля 2009 года на заседании президиума Госсовета по вопросам повышения энергоэффективности российской экономики.
Одним из главных «бенефициаров» запрета традиционных ламп накаливания Forbes тогда назвал миллиардера Михаила Прохорова. Еще в 2008 году Прохоров объявил о совместном проекте с «Роснано» по производству светодиодных ламп в Санкт-Петербурге. Инвестиции Прохорова в проект составляют около $30 млн. «Онэксим», который владеет контрольным пакетом в СП с «Роснано», рассчитывал завоевать не менее 7% российского рынка светотехники.
Кто заработает на запрете ламп накаливания
В ноябре 2009 года Медведев подписал закон об энергосбережении и энергетической эффективности. В соответствии с новым законом, в 2011 году из продажи исчезли лампы мощностью 100 ватт. Было объявлено, что через два года будут запрещены 75-ваттные лампы накаливания, а через три — вообще все лампы накаливания.
Но этого не произошло. Тем не менее, летом 2016 года Минэнерго вновь предложило ввести запрет на оборот ламп накаливания мощностью 60 и 75 Вт на том основании, что светодиодные лампы в восемь-девять раз экономичнее. Это предложение не было реализовано, так как в 2015 году лампы накаливания занимали почти 62% российского рынка. Светодиодные лампы — 15%, промышленные (двухцокольные) люминесцентные лампы — 9% и бытовые энергосберегающие — 8%.
В октябре 2017 года глава Минэнерго Александр Новак вновь предложил за два года снизить порог для ламп накаливания до 70-50 Вт. «Наша промышленность готова сегодня обеспечить современными энергоэффективными лампами всех», — отметил министр. По его словам, применение светодиодных лампочек позволит сэкономить более 3 млрд рублей.
Ведущий аналитик Фонда национальной энергетической безопасности, эксперт Финансового университета при правительстве Игорь Юшков считает, что запрет на лампы накаливания мощностью в 100 ватт не имел серьезных результатов. Как он рассказал Forbes, российские производители воспользовались лазейками и продолжали производить те же лампы, указывая на упаковке мощность в 95 ватт.
(О том, как российские производители обходили этот запрет, читайте в расследовании Forbes «Закон сохранения энергии»).
Но вот обещание запретить лампы мощностью больше 40 ватт могут серьезно ударить по потребителю и рынку осветительных приборов. Такие лампы не создают комфортного освещения, и население будет вынуждено менять нынешние лампы в 95 ватт на энергосберегающие. До выборов, по мнению эксперта, эта мера не будет реализована, так в регионах это будет ощутимым ударом по кошельку потребителей (хорошая светодиодная лампа с мощностью, аналогичной лампе накаливания в 75 ватт, стоит 300-350 рублей). Но в 2018-2019 годах эта тема вновь «заиграет» и постепенно будет реализована. Подписав Парижские соглашения по климату, Россия взяла на себя обязательства сократить выброс парниковых газов и потребление энергии. И запрет на мощные лампы накаливания — один из вариантов выполнить эти обязательства.
[править] Аргументы за и против
Аргументы за запрет:
- лампы накаливания расходуют очень много электроэнергии,
- низкий срок службы,
- вследствие увеличения расходов электроэнергии увеличиваются выхлопы парниковых газов,
- лампы накаливания морально устарели, и постепенно выходят из моды,
Аргументы против запрета:
- лампы накаливания являются идеальным вариантом для освещения подъезда: при подключении через диод они светят практически вечно, а ворам не интересны (ввиду низкой стоимости),
- энергосберегающие лампы стоят значительно дороже ламп накаливания (хотя в долгосрочной перспективе за счет большего срока службы и низкого энергопотребления выгоднее светодиодные),
- лампы накаливания имеют более приятный «тёплый» свет (светодиодные лампы с теплым светом тоже существуют),
- энергосбергающие лампы в своём составе имеют ртуть и при неправильной утилизации сильно вредят человеку и природе (что не относится к светодиодным).
Характеристики
Для описания характеристики применяются названия показателя и его значение.
Данные характеристики приведены в таблице:
| Наименование | Показатель |
| Мощность, Вт | бытовое применение – 25-150Вт, другое – до 1000 |
| Накаливание нити, градусов | до 2000-2800 |
| Напряжение, В | 220-330 |
| Световая отдача, Лм/1Вт | 9-19 |
| Размер и маркировка цоколя | Е 14, Е 27, Е 40 |
| Тип цоколя | Резьбовой, штифтовой |
| Часы работы, часов | до 1000 |
| Вес, г | 15 |
Устройство и схема
Устройство лампочки накаливания у всех ее видов практически одинаковое:
- Основная рабочая деталь – вольфрамовая спираль. Обладает сопротивлением в три раза больше, чем медный материал. Из него достигается выплавка максимально тонких элементов. Электроды поддерживают данную спираль и переводят ток.
- Стеклянная колба. Она заполнена инертным газом. Именно он не дает сгореть нити и препятствует окислению металлических элементов.
- Цокольная часть. Она присутствует во всех видах, кроме автомобильных. По цоколю нарезана резьба, ее шаг может отличаться у каждого вида.
Подробная схема составляющих отображена на рисунке:
Принцип действия
Принцип работы лампы накаливания заключается в нагревании вещества, через который протекает ток. Веществом выступает сама нить накаливания, ее температура нарастает в момент замыкания электроцепи. При этом возникает результат электромагнитного термического испускания. Видимым для глаза оно становится при прогревании более 570 градусов, при этом начинается красное свечение.
Нить накаливания нагревается до 2800 градусов. В процессе прогревания вольфрам преобразовывается в оксид (белый поверхностный налет), для этого и происходит закачка в полость нейтральных газов. При монтаже лампочки (закручивания ее в патрон), замыкается цепь и происходит процесс разогрева нити, и происходит подача света.
Цоколь
Распространенными считаются лампочки с маркировкой цоколя E14, E27, E40. Где цифра означает диаметр самого цоколя. Без резьбовые элементы встречаются в автомобильных производствах.
Есть страны, где другое напряжение в сети и, соответственно, применяются лампочки с другим диаметром цоколя – Е12, Е17, Е26, Е39.
Маркировка
Перед покупкой надо изучить маркировку. Она представлена буквенным и цифровым сочетанием. Буквенная маркировка и значение представлены в таблице:
| Буквенная маркировка | Значение |
| Б | биспиральная |
| БО | Биспиральная с опаловой колбой, наполненной аргоном |
| БК | Биспиральная, наполнение колбы криптоном |
| ДБ | Диффузная с матированием внутри колбы |
| В | Вакуумная |
| Г | Газонаполненная |
| О | Опаловая колба |
| М | Молочная колба |
| Ш | Шаровидная |
| З | Зеркальная |
| МО | Для местного освещения |
Цифры указывают на пределы напряжения, мощности.
Коэффициент полезного действия
У данных ламп низкий КПД (коэффициент полезного действия). Он выражается соотношением мощности излучением, заметным человеку. При прогревании нити до 2700 К, КПД до 5 процентов. Остальная энергия затрачивается на инфракрасное излучение, которое не просматривается человеческим глазом, только чувствуется теплом. Если повышать КПД хотя бы до 20 процентов, необходимо увеличить прогревание нити до 3400 К.
Свет при этом будет светить в два раза ярче, но срок службы лампы сократится на 95 процентов. И наоборот, снижение напряжения, увеличит период работы во много раз. Все это учитывается при производстве дежурного освещения, которое требует надежности.
Таблица соотношения люменов и ватт в лампочке
Световой поток измеряется в люменах (Лм). В светодиодах световые потоки колеблются в зависимости от производителя, его качества товара, напряжения. Примерное значение для одного Вт составляет 80-150 Лм. В таблице приведено соотношение Лм и Вт для лампочек накаливания по отношению к светодиодной лампе:
| Светодиодная лампа, Вт | Лампа накаливания, Вт | Световой поток, Лм |
| 4-5 | 40 | 400 |
| 8-10 | 60 | 700 |
| 10-12 | 75 | 900 |
| 13-15 | 100 | 1200 |
Сказочная природа
Главной ценностью острова Ормуз являются, конечно же, не крепость и художественная галерея, а его сказочная природа. Вся остальная территория острова необитаема. Именно там и есть всё самое интересное. Неземной ландшафт и фантастическое буйство красок кажется на первый взгялд чем-то ненастоящим, искусственным. Тем не менее этот потрясающий пейзаж — дело рук Творца. Такая невероятная красота уместилась в этом крохотном клочке суши.
Главное богатство – это неземная красота местной природы. / Фото: Лукас Бишофф / Dreamstime.com
Местная панорама — это рай для любого геолога или художника. Холмистая поверхность раскрашена в десятки неимоверно ярких разнообразных цветов и оттенков. Скалы благодаря ветрам и ливням обрели весьма причудливые формы. Если присмотреться, можно принять камни за неких сказочных созданий. Всё здесь фантастично. Настоящая долина драконов и химер.
Дожди и ветры обтесали скалы так, что они стали похожи на сказочных драконов и химер. / Фото: Лукас Бишофф / Dreamstime.com
Пляж на Ормузе не полностью красный. Это скорее похоже на жёлто-чёрно-красные песочные россыпи щедро усыпанные глиттером. Вот это и есть истинное богатство Ормуза. Полезное ископаемое грузят на самосвалы и увозят для добычи охры. Если по острову долго гулять, то одежда окрасится в этот прекрасный цвет. Пейзаж напоминает марсианский ландшафт. Туристы любят проводить здесь фотосессии. Местность вокруг безлюдная и дикая: сказочный пляж, море и ты. Несмотря на то, что это исламские территории, здесь довольно безопасно.
