Сколько тепла выделяет лампа накаливания

Учет количества теплоты, выделяемой люминесцентными лампами

УДК621.3.032Шевченко М.В., Пустовой С.А., Кочетков А.В., Шайкин А.О.Учет количества теплоты, выделяемой люминесцентными лампами

Одним из самых распространенных источников света на данный момент и самым экономичным является семейство газоразрядных ламп.Впервые свечение газов под воздействием электрического тока наблюдал Михаил Ломоносов, пропуская ток через заполненный водородом стеклянный шар. Считается,что первая газоразрядная лампа изобретена в 1856 году.Генрих Гайсслер получил синее свечение от заполненной газом трубки, которая была возбуждена при помощи соленоида. 23 июня 1891 года Никола Тесла запатентовал систему электрического освещения газоразрядными лампами (патент № 454,622), которая состояла из источника высокого напряжения высокой частоты и газоразрядных аргоновых ламп, запатентованных им ранее (патент № 335,787 от 9 февраля 1886 г. выдан United States Patent Office). В 1926 году Эдмунд Гермер (Edmund Germer) и его сотрудники предложили увеличить операционное давление в пределах колбы и покрывать колбы флуоресцентным порошком, который преобразовывает ультрафиолетовый свет, испускаемый возбуждённой плазмой в более однородно белоцветной свет. Современные люминесцентные лампы являются высокотехнологичным прибором предназначенным для создания оптимального освещения.Однако если рассматривать в разрезе энергосберегающих технологий, то необходимо обратить внимание на факт теплового излучения люминесцентными лампами, величина теплового потока от которых не учитывается при расчетах. В помещениях сейчас используются два типа осветительных приборов: лампы накаливания и люминесцентные лампы. Количество тепла, поступившее от освещения, зависит от типа ламп, их мощности и способа их крепления в помещении.Теплопоступление от ламп рассчитывается по упрощенной формуле:Q = n∙N, (1)гдеn коэффициент перехода электроэнергии в тепловую. Он составляет около 0.95 для ламп накаливания и примерно 0.5 для люминесцентных ламп. N мощность ламп. Если она заранее не известна, можно оценить ее из расчета 50 100 Вт/кв.м. для хорошо освещенных помещений.При большом количестве ламп и постоянной их работе тепловая нагрузка от искусственного освещения может быть весьма велика. Если же известно, что не будут использоваться все светильники одновременно, нужно воспользоваться коэффициентом одновременности работы освещения, указывающим, какая часть мощности освещения в среднем будет задействована. Более точный расчёт тепловыделения проводится следующим методом:Измеряется площадь поверхности самой лампы, для этого сечение лампы делится на n–частей. Для расчёта берётся одна часть и считается её площадь сучётом угла наклона.

Рисунок 1 –Схема расчета тепловыделения лампыSi=∆L∙Lд , (2)где Si

площадь одного деления лампы;

∆L–длина окружности;Lд–длина лампы.

Потери мощности лампыРпот=∑Si∙αi∙∆T, (3) В результате расчётов на примере люминесцентной лампы мощностью 18 Вт, было получено упрощённым методом величина потерь 9 Вт. При более точном расчёте, с использованием коэффициента конвективного обмена, было полученозначение потерь 8,88 Вт.

Количество теплоты, выделяемое осветительными приборами, зависит так же и от их расположения в помещении. Например, если светильник закреплен в чердачном перекрытии, то лишь часть выделенного им тепла попадет внутрь помещения.

Если лампы встроены в подвесной невентилируемый потолок, то часть тепла сразу попадет в помещение, а остальное тепло задержится в подвесном потолке. Но поскольку потолок невентилируемый, то впоследствии и эта часть тепла выделится в помещение. Таким образом, в помещение попадут все 100% выделенного светильником тепла.

Если лампы встроены в подвесной вентилируемый потолок, который используют как вытяжной короб, то около 40% тепла сразу попадет в помещение. Часть оставшегосятепла (примерно половина) унесется с вытяжным воздухом, а остаток попадет в помещение. Таким образом, в сумме помещение получит 6070% выделенного светильником тепла.Нагрев люминесцентной лампы происходит неравномерно, в первую очередь нагреваются края лампы. Нами проведены измерения теплового потока люминесцентных ламп.В качестве измерительного прибора использовался тепловизорFLIRE60.Производились снимки люминесцентных ламп установленных в невентилируемых подвесных потолках (Рис.1.).Как видно на данных снимках, люминесцентная лампа греется неравномерно. Основная часть тепла выделяется с электродов, остальное излучается нагретым люминофором.

Люминесцентная лампа 36 Ватт

Люминесцентная лампа 28 Ватт

Рисунок 1 –Нагрев люминесцентных ламп разной мощностиНа рисунке 2 представлено тепловыделение светильника с установленными четырьмя люминесцентными лампами. Максимальная температура составляет 86,20С, минимальная 27,40С, средняя 45,80С.

Тепловыделение светильника с люминесцентными лампами мощностью 4×18 Ватт

В соответствии со стандартными методами расчета для обогрева одного кубического метра в доме стандартной постройки(без металлопластиковых окон,утепления пенопластом и иных энергосберегающих мер) для климатической зоны средней части России при обычных условиях жилья принято исходить из такой формулы расчета –на один кубический метр приходится сорок один ватттепловой мощности. Рассмотрим на примере помещенияс размерами 5∙4 м и с обычной высотой 2.7 м. Объём данного помещения равен 54 м2. Теперь полученный объём умножаем на 41 Втполучаем 2214 Вт, именно столько потребуется для обогрева помещения с данным объёмом. При среднем тепловыделении секции чугунного радиатора 180 Втнам потребуется 13 секций. Учитывая, что в помещении установлены шестьсветильников с люминесцентными лампами,мощность каждого светильника будет равняться 72 Вт. Исходя из этого количество тепла,выделяемого одним светильником равно 36Вт. Общее тепловыделение освещения в помещении равняется 216Вт, что равняется 9,75% от необходимой тепловой мощности для данного помещения. Исходя из этого,количество секций в радиаторе можно сократить на одну. Это применимо для офисных, складских, подсобных и производственных помещений, где требуемая температура требуется только в дневное время суток, и освещение используется на протяжении всего рабочего времени.

Для автоматизации расчетов нами был разработан программный продукт, предоставляющий возможности расчёта количества выделяемой теплоты в зависимости от количества ламп в светильнике, типа цоколя или трубки, длины лампы, средней температуры лампы, способа установки и средней температуры воздуха в помещении. Ниже на рисунке 3 приведён скриншот рабочей области программы с активными окнами для всех параметров.

Рисунок 3–Скриншот программы

Современные методы расчета микроклимата производственных и жилых помещений во многом несовершенны и требуют дополнительной проработки. В частности не решен вопрос полного учета тепла излучаемого осветительным оборудованием. В нормативной документации даны лишь общие рекомендации к учету теплового излучения.Нами проведены заметы температурного градиента для люминесцентных ламп и разработано программное обеспечение позволяющее ускорить процесс расчета. В соответствии с нашими измерения количества тепла излучаемое ими в помещение может достигать 9%, что представляет собой существенную величину и резерв развития технологий энергосбережения.Нами в дальнейшем планируется провести обследование люминесцентных ламп с учетом способа установки и создать программное обеспечение, позволяющее объективно оценивать количество теплопотерь от источников освещения.

Изучение выделения тепла лампами накаливания и энергосберегающими лампами

«Развитие идей энергоресурсосбережения

в образовательной системе»

Изучение выделения тепла лампами накаливания и энергосберегающими лампами

Автор: Алпатов Никита,

3 Б класс, МОУ СОШ № 14, г. Сатка

учитель начальных классов МОУ СОШ № 14

1. Устройство лампы накаливания и люминесцентной лампы ………………. 4

2. Преимущества люминесцентной лампы перед лампой накаливания …….. 7

3. Экспериментальная проверка выделения тепла ……………………………. 8

Наш президент подписал закон «Об энергосбережении и энергоэффективности», который был принят Государственной думой 11 ноября и одобрен Советом Федерации 18 ноября 2009 года. Это говорит о том, что на государственном уровне должны выполняться программы энергосбережения.

Читать еще: Галогенная или галогеновая лампа как правильно

Не следует считать, что для этого требуются серьёзные трудовые, временные или финансовые затраты. В большинстве случаев существенного энергосбережения можно достичь, например, утеплением окон, дверей или установкой в отопительные системы регуляторов подачи тепла. В нашей работе мы рассмотрели способ энергосбережения, который состоит в замене обычных ламп накаливания на люминесцентные.

1. Устройство лампы накаливания и люминесцентной лампы

Устройство и принцип работы лампы накаливания:

РИС. 1. Устройство лампы накаливания

На рисунке 1 изображена лампа накаливания (ЛН). Концы спирали 1 приварены к двум проволокам, которые проходят сквозь стержень из стекла 2 и припаяны к металлическим частям цоколя 3 лампы: одна проволока — к винтовой нарезке, а другая — к изолированному от нарезки основанию цоколя 4. Для включения лампы в сеть ее ввинчивают в патрон. Внутренняя часть патрона содержит пружинящий контакт 5, касающийся основания цоколя лампы, и винтовую нарезку 6, удерживающую лампу. Пружинящий контакт и винтовая нарезка патрона имеют зажимы, к которым прикрепляют провода от сети.

Основная часть всякого нагревательного электрического прибора — нагревательный элемент. Нагревательный элемент представляет собой проводник с большим удельным сопротивлением, способный выдерживать, не разрушаясь, нагревание до высокой температуры. Чаще всего для изготовления нагревательного элемента применяют сплав никеля, железа, хрома и марганца, известный под названием «нихром». Удельное сопротивление нихрома примерно в 70 раз больше удельного сопротивления меди. Большое удельное сопротивление нихрома дает возможность изготовлять из него весьма удобные — малые по размерам — нагревательные элементы.

Устройство и принцип работы газоразрядной лампы:

Газоразрядные – это лампы, в которых свечение создается вследствие электрического разряда в газе, парах металла или в смеси газа и паров металла. Люминесцентные лампы относятся к типу газоразрядных ламп низкого давления.

РИС. 2 Вилочная форма люминесцентной лампы

Люминесцентная лампа представляет собой цилиндрическую трубку с электродами, в которую закачаны пары ртути и инертный газ – аргон. На внутреннюю поверхность трубки нанесено специальное вещество – люминофор. Сначала электрический разряд, воздействуя на пары ртути, генерирует невидимое ультрафиолетовое излучение, которое люминофор преобразует в уже видимый человеческим глазом свет. Форма таких ламп бывает различной: спиралевидная или вилочная. На рис. 2 показан вид вилочной формы, а на фотографии в Приложении – спиралевидная форма люминесцентной лампы.

Люминесцентная лампа соединила в себе лучшие свойства ламп накаливания и обычных люминесцентных ламп удлиненной формы. Они начинают постепенно вытеснять лампы накаливания из их применения в жилых домах и общественных зданиях.

2. Преимущества люминесцентной лампы перед лампой накаливания

Изучение литературы по рассматриваемой теме помогло нам выявить преимущества люминесцентной лампы:

а) Световая отдача компактных ЭСЛ в среднем в пять раз больше, чем у лампы накаливания. К примеру, световой поток люминесцентной лампы 20 Ватт приблизительно равняется световому потоку лампы накаливания в 100 Ватт. Компактные ЭСЛ потребляет примерно на 80% электроэнергии меньше без потери привычного уровня освещенности.

Б) Строение и принцип работы компактных ЭСЛ принципиально отличаются от ЛН, поэтому срок ее работы в среднем в 6-15 раз выше, чем у лампы накаливания и составляет от 6 до 12 тысяч часов. Поскольку компактные ЭСЛ нужно заменять значительно реже, их удобно использовать в светильниках, расположенных в труднодоступных местах.

В) Компактная ЭСЛ светит, но не греет. ЭСЛ выделяют гораздо меньше тепла, чем ЛН. Поэтому их можно смело использовать в светильниках и люстрах чувствительных к перегреву – в таких светильниках от ламп накаливания с высокой температурой могут плавиться пластмассовая часть патрона, провод или элементы отделки.

Г) Площадь поверхности компактных ЭСЛ больше, чем площадь поверхности спирали накаливания. Благодаря этому свет распределяется по помещению мягче и равномернее, что снижает утомляемость глаз.

Д) Наконец, компактные ЭСЛ различаются по цвету свечения и могут давать теплый свет, подходящий для расслабления дома или в ресторане, дневной (белый с голубоватым оттенком) и естественный, который способствует концентрации и работе и подходит для офисов, торговых и спортивных залов.

3. Экспериментальная проверка выделения тепла

Шаг 1. Расстелить белую ткань на столе.

Установить светильник на столе у края ткани.

Шаг 2. Расположить термометр, так чтобы на него попадал свет, и измерить расстояние от лампочки до него.

Шаг 3. Убедиться, что лампа выключена из сети электропитания и ввернуть в нее наименее мощную лампу (где меньше всего Ватт).

Шаг 4. Измерить начальную температуру и записать ее.

Шаг 5. Направить лампу на термометр и включить ее.

Шаг 6. Пусть лампа светит на термометр в течение 5 минут.

Шаг 7. Наблюдать, что происходит. Через пять минут посмотреть на термометр и записать итоговую температуру.

Оборудование, которые мы использовали в работе:

1. Настольный светильник.
2. Лампочки накаливания различной мощности — 25 Вт, 40 Вт, 60 Вт, 75 Вт, 100 Вт, 150 Вт.
3. Компактные флуоресцентные лампы мощностью — 7 Вт и 23 Вт.
4. Термометр.
5. Линейка для измерения расстояния от термометра до лампочки.
6. Кусок белой материи.

7. Секундомер для замера времени.

При выполнении шагов 1-7 нами были получены результаты, которые мы поместили в Таблицы 1 и 2:

Изменение температуры при использовании ламп накаливания различной мощности

Если лампа, значит, нагревается?!

Подписка на рассылку

Большинство ламп во время работы нагреваются, и это может заметно повлиять на их выбор и условия эксплуатации. Например, в светильниках с пластиковыми или хрупкими хрустальными деталями безопаснее использовать лампы, которые почти не нагреваются (люминесцентные, светодиодные). Лампы накаливания и галогенные подходят для потолочных светильников, но их лучше избегать там, где ими может обжечься ребенок.

При выборе лампы учитывают ее рабочую температуру и температуру нагрева поверхности лампы. Рабочая температура лампы, она же цветовая, измеряется в кельвинах (К): теплый белый свет — 2700-3500 К, белый свет — 3500-5000 К, холодный белый, или «дневной свет» — от 4200 до 6200 К.

Теплый белый свет лучше подходит для жилых помещений, а лампы «дневного света» — для офисных.

Старые добрые лампы накаливания

Рабочая температура лампы накаливания (с вольфрамовой нитью) — 2200-3000 К, хотя бывает и до 3400 К. Она светит теплым желтоватым светом. Работать лампа накаливания может в самых суровых условиях. Перегрев или переохлаждение элементов лампы не влияет на срок ее службы.

Температура нити накаливания лампы достигает 2600-3000°С, из-за чего максимальная температура лампочки накаливания на поверхности достигает 250°С при мощности 75 Вт, 290°С — у лампы на 100 Вт. Особенно сильно нагреваются лампы, накрытые тканью или бумагой. Иногда перегретый внешний материал может загореться уже через час!

Читать еще: Как крепить плинтус к натяжному потолку

Эти лампы представляют определенную опасность, и при обращении с ними нужно выполнять определенные правила: не допускать перегрева материалов рядом с лампой, использовать термостойкую арматуру. Расстояние от лампы до горючего материала должно составлять минимум 2,5 см. Прикосновение к разогретой лампе практически гарантирует немедленный ожог.

Галогенные лампы

Известные недостатком галогенных ламп является сравнительно высокая теплоотдача. Хотя она ниже, чем у ламп накаливания, все же температура нагрева галогенной лампы может достигать 150°С. Неправильно подобранные или установленные лампы, встроенные в натяжной потолок, могут перегреть и оплавить его. Требования к безопасности, в целом, те же, что и для ламп накаливания.

Рабочая температура галогеновых ламп — от 2200 до 3000 К, то есть только теплый белый свет.

Люминесцентные (энергосберегающие) лампы

Диапазон рабочей температуры энергосберегающих ламп довольно широк — от 2700 до 7700 К. Работать люминесцентная лампа в российских условиях может только в помещении. При температуре ниже –10°С она может вообще не зажечься или светить тускло, хотя качественные модели выдерживают температуры от –20°С до +40°С.

Низкая температура нагрева энергосберегающих ламп — их явное преимущество. Температура люминесцентной лампы во время работы — до 50-60°С, ее можно держать руками и не обжечься. В закрытом плафоне лампа может нагреться до 90°С. В таком случае плафон защищает человека от ожогов и сам выдерживает подобный нагрев, но срок службы лампы значительно сокращается. Люминесцентные лампы славятся низким уровнем пожароопасности, их можно использовать в светильниках с корпусом из нестойких материалов.

Светодиодные лампы

Температура нагрева светодиодных ламп редко достигает 40°С на поверхности, благодаря чему их можно устанавливать практически где угодно, включая влажные и плохо вентилируемые помещения. Также их безопасно встраивать в различные поверхности, в том числе легко возгораемые. Цветовая (рабочая) температура светодиодных ламп бывает всех типов — от 2600 до 7000 К.

Минимальное энергопотребление, минимальный нагрев поверхности, минимальный риск возгорания делают светодиодные лампы самыми безопасными из всех существующих на рынке.

Лампа накаливания. Характеристики ламп накаливания.

Лампа накаливания – это электрический источник света, который излучает световой поток в результате накала проводника из тугоплавкого металла (вольфрама). Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления среди всех чистых металлов (3693 К). Нить накала находится в стеклянной колбе, заполненной инертным газом (аргоном, криптоном, азотом). Инертный газ предохраняет нити накаливания, от окисления. Для ламп накаливания небольшой мощности (25 Вт) изготавливают вакуумные колбы, которые не заполняются инертным газом. Стеклянная колба препятствует негативному воздействию атмосферного воздуха на вольфрамовую нить.

Для расчёта освещенности помещения вы можете воспользоваться калькулятором расчета освещенности помещения.

Разновидности ламп накаливания.

Лампы накаливания делятся на:

Вакуумные;
Аргоновые (азот-аргоновые);
Криптоновые (+10 % яркости от аргоновых);
Ксеноновые (в 2 раза ярче аргоновых);
Галогенные (состав I или Br, в 2,5 раза ярче аргоновых, высокий срок службы);
Галогенные с двумя колбами (улучшенный галогенный цикл за счёт лучшего нагрева внутренней колбы);
Ксенон-галогенные (состав Xe + I или Br, до 3х раз ярче аргоновых);
Ксенон-галогенные с отражателем ИК-излучения;
Накаливания с покрытием, преобразующим ИК-излучение в видимый диапазон. (новинка)

Достоинства и недостатки ламп накаливания.

невысокая стоимость;
мгновенное зажигание при включении;
небольшие габаритные размеры;
широкий диапазон мощностей.

большая яркость (негативно воздействует на зрение);
небольшой срок службы – до 1000 часов;
низкий КПД. (только десятая часть потребляемой лампой электрической энергии преобразуется в видимый световой поток) остальная энергия преобразуется в тепловую.

Характеристики ламп накаливания.

Световой поток – это физическая величина, характеризующая количество «световой» мощности в соответствующем потоке излучения.

Световая отдача – это отношение излучаемого источником светового потока к потребляемой им мощности измеряется в люменах на ватт (лм/Вт). Является показателем эффективности и экономичности источников света.

Люмен – это единица измерения светового потока, световая величина.

Температурные показатели ламп накаливания

Современный рынок осветительных приборов сегодня представлен не только разнообразными светильниками, но и источниками света. Одними из самых старых лампочек современности являются лампы накаливания (ЛН).

Даже беря во внимание то, что сегодня существуют более совершенные источники света, лампы накаливания все еще широко используются людьми для освещения различного рода помещений. Здесь мы рассмотрим такой важный параметр данных ламп, как температура нагрева при работе, а также цветовая температура.

Особенности источника света

Лампы накаливания представляют собой самый первый источник электрического света, который был изобретен человеком. Данная продукция может иметь разную мощность (от 5 до 200 Вт). Но наиболее часто используются модели на 60 Вт.

Обратите внимание! Самый большой минус ламп накаливания – высокое потребление электроэнергии. Из-за этого с каждым годом уменьшается число ЛН, которые активно используются в качестве источника света.

Перед тем, как приступать к рассмотрению таких параметров, как температура нагрева и цветовая температура, необходимо разобраться в конструкционных особенностях подобных ламп, а также в принципе ее работы.
Лампы накаливания в ходе своей работы преобразует электрическую энергию, проходящую по вольфрамовой нити (спирали) в световую и тепловую.
На сегодняшний день излучение, по своей физической характеристике, делится на два типа:

Устройство лампы накаливания

тепловое;
люминесцентное.

Под тепловым, которое характерно для ламп накаливания, подразумевается световое излучение. Именно на тепловом излучении основано свечение электрической лампочки накаливания.
Лампы накаливания состоят из:

стеклянной колбы;
тугоплавкой вольфрамовой нити (часть спирали). Важный элемент всей лампы, так как при повреждении нити лампочка перестает светиться;
цоколя.

В процессе работы таких ламп происходит повышение t0 нити из-за прохождения через нее электрической энергии в виде тока. Чтобы избежать быстрого перегорания нити в спирали, из колбы выкачивают воздух.
Обратите внимание! В более продвинутых моделях ламп накаливания, коими является галогеновые лампочки, вместо вакуума в колбе закачан инертный газ.
Установка вольфрамовой нити происходит в спираль, которая закреплена на электродах. В спирали нить находится посередине. Электроды, к которым происходит установка спирали и вольфрамовой нити, соответственно, припаиваются к разным элементам: один к металлической гильзе цоколя, а второй – к металлической контактной пластине.
В результате такой конструкции электрической лампочки, ток, проходя через спираль, вызывает нагрев (повышение t0 внутри колбы) нити, так как он преодолевает ее сопротивление.

Принцип работы лампочки

Работающая лампа накаливания

Нагрев ЛН во время работы происходит из-за конструкционных особенностей источника света. Именно из-за сильного нагрева во время работы время эксплуатации ламп значительно уменьшается, что делает их сегодня не такими выгодными. При этом из-за нагрева нити происходит повышение t0 самой колбы.

Принцип работы ЛН основывается на преобразовании электрической энергии, которая проходит через нити спирали, в световое излучение. При этом температура разогретой нити может достигать 2600- 3000 оС.

Обратите внимание! Температура плавления для вольфрама, из которого изготовлены нити спирали, составляет 3200-3400 °С. Как видим, в норме температура нагрева нити не может привести к началу процесса плавления.

Читать еще: Как проверить сколько ватт лампочка

Спектр ламп при таком строении заметно отличается от спектра дневного света. Для такой лампы спектр излучаемого света будет характеризоваться преобладанием красных и желтых лучей.
Стоит отметить, что колбы у более современных моделей ЛН (галогеновых) не вакуумируются, а также не содержат в своем составе спиральной нити. Вместо нее внутрь колбы закачивают инертные газы (аргон, азот, криптон, ксенон и аргон). Такие конструкционные усовершенствования привели к тому, что температура нагрева колбы во время работы несколько уменьшилась.

Преимущества и недостатки источника света

Несмотря на то, что сегодня рынок источников света изобилует самыми разнообразными моделями, лампы накаливания на нем встречаются еще достаточно часто. Здесь можно найти изделия на различное количество Вт (от 5 до 200 Вт и выше). Самыми востребованными лампочками являются от 20 до 60 Вт, а также 100 Вт.

ЛН продолжают достаточно широко использоваться потому, что у них имеются свои преимущества:

при включении зажигание света происходит практически мгновенно;
небольшие габариты;
низкая стоимость;
модели, внутри колбы которых имеется только вакуум, являются экологически чистой продукцией.

Именно такие достоинства и обусловили то, что ЛН еще являются достаточно востребованными в современном мире. В домах и на производстве сегодня легко можно встретить представителей данной осветительной продукции на 60 Вт и выше.
Обратите внимание! Большой процент использования ЛН относится к промышленности. Зачастую здесь используются мощные модели (200 Вт).
Но лампы накаливания имеют и достаточно внушительный перечень недостатков, к которым можно отнести:

наличие слепящей яркости света, исходящего от ламп в процессе работы. В результате этого требуется использование специальных защитных экранов;
во время работы наблюдается нагревание нити, а также самой колбы. Из-за сильного нагрева колбы при попадании на ее поверхность даже незначительного количества воды, возможен взрыв. Причем нагревание колбы происходит у всех лампочек (хоть на 60 Вт, хоть ниже или выше);

Обратите внимание! Увеличение нагрева колбы еще несет в себе определенную степень опасности травмироваться. Повышенная температура стеклянной колбы, при прикосновении к ней незащищенными участками кожи, может вызвать ожог. Поэтому такие лампы не стоит ставить в те светильники, к которым может легко дотянуться ребенок. Кроме этого повреждение стеклянной колбы может вызвать порезы или спровоцировать другие травмы.

Накал вольфрамовой нити

высокое потребление электроэнергии;
при выходе из строя не поддаются ремонту;
низкий срок эксплуатации. Лампы накаливания быстро выходят из строя по причине того, что в момент включения или выключения света нить спирали может повредиться из-за частого нагрева.

Как видим, использование ЛН несет в себя гораздо больше минусов, чем плюсов. Самыми главными недостатками лап накаливания считается нагрев из-за повышения температуры внутри колбы, а также высокое потребление электроэнергии. Причем это касается всех вариантов ламп с мощностью от 5 до 60 Вт и выше.

Важные параметры оценки

Одним из наиболее важных параметров работы ЛН является световой коэффициент. Этот параметр имеет вид отношения мощности излучения видимого спектра и мощности потребленной электроэнергии. Для данной продукции это достаточно малая величина, которая не превышает 4%. То есть, для ЛН характерна низкая светоотдача.
К другим важным параметрам работы можно отнести:

световой поток;
цветовая t0 или цвет свечения;
мощность;
срок службы.

Рассмотрим первые два параметра, так как со сроком службы мы разобрались в предыдущем пункте.

Световой поток

Световой поток представляет собой физическую величину, которая определяет количество световой мощности в конкретном потоке излучения света. Кроме этого здесь имеется еще один важный аспект, как световая отдача. Она определяет для лампы отношение излучаемого лампочкой светового потока к мощности, которую она потребляет. Световая отдача измеряется в лм/Вт.

Обратите внимание! Световая отдача служит показателем экономичности и эффективности источников света.

Таблица светового потока и световой отдачи ламп накаливания

Как видим, для нашего источника света вышеперечисленные величины находятся на низком уровне, что свидетельствует об их небольшой эффективности.

Цвет свечения лампочек

Цветовая температура (t0) также является важным показателем.
Цветовая t0 представляет собой характеристику хода интенсивности светового излучения лампочки и является функцией длины волны, определенной для оптического диапазона. Данный параметр измеряется в кельвинах (К).

Цветовая температура для лампы накаливания

Стоит отметить, что цветовая температура для ЛН находится примерно на уровне 2700 К (для источников света с мощностью от 5 до 60 Вт и выше). Цветовая t0 ЛН находится в красной и тепловой оттеночной области видимого спектра.
Цветовая t0 полностью соответствует степени нагревания вольфрамовой нити, что не дает возможность ЛН быстро выйти из строя.

Обратите внимание! Для других источников света (например, светодиодные лампочки) цветовая температура не отображает степень их прогрева. При параметре нагрева ЛН в 2700 К светодиод прогреется всего лишь на 80ºС.

Таким образом, чем больше будет мощность ЛН (от 5 до 60 Вт и выше), тем больше будет происходить нагревание вольфрамовой нити и самой колбы. Соответственно, тем больше будет цветовая t0. Ниже приведена таблица, по которой можно сравнить эффективность и потребление мощности разных видов лампочек. В качестве группы контроля, с которой ведется сравнение, здесь взяты ЛН мощностью от 20 до 60 и до 200 Вт.

Сравнительная таблица мощностей разных источников света

Как видим, лампы накаливания по данному параметру значительно проигрывают в плане потребления мощности другим источникам света.

Светотехника и цвет свечения

В светотехнике важнейшим параметром для источника света является его цветовая t0. Благодаря ей можно определить цветовую тональность и цветность источников света.

Варианты цветовой температуры

Цветовая t0 лампочек определяется цветовой тональностью и бывает трех видов:

холодной (от 5000 до 120000К);
нейтральной (от 4000 до 50000К);
теплой (от 1850 до 20000К). Его дает стеариновая свеча.

Обратите внимание! Рассматривая цветовую температуру ЛН, следует помнить, что она не совпадает с реальной тепловой температурой изделия, которая ощущается при прикосновении к ней рукой.

Для ЛН цветовая температура располагается в диапазоне от 2200 до 30000К. Поэтому они могут иметь излучение, близкое к ультрафиолетовому.

Заключение

Для любых типов источников света важным параметром оценки является цветовая температура. При этом для ЛН она служит отражением степени нагрева изделия в процессе его работы. Такие лампочки характеризуются повышением температуры нагрева в ходе функционирования, что служит явным недостатком, которого лишены современные источники света, такие как светодиодные лампочки. Поэтому сегодня многие отдают свое предпочтение люминесцентным и светодиодным лампочкам, а лампы накаливания постепенно уходят в прошлое.