Виды ламп

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему: «Виды ламп»



Содержание

1. Лампа накаливания

2. Галогеновая лампа

3. Люминесцентная лампа

4. Группы газоразрядных ламп

5. Металогалогенновые лампы

6. Натриевые

7. Газоразрядные натриевые лампы

8. Светодиодные лампы

9. Историческая справка

Список литературы

Приложение



1. Лампа накаливания

Лампа накаливания - электрический источник света, в котором тело накала (тугоплавкий проводник), помещенное в прозрачный в аккумулированный или заполненный инертным газом сосуд, нагревается до высокой температуры за счет протекания через него электрического тока, в результате чего излучает в широком спектральном диапазоне, в том числе видимый свет. В качестве тела накала в настоящее время используется в основном спираль из сплавов на основе вольфрама.

Лампа накаливания - самый распространенный вид лампочек. По мнению специалистов, это обуславливается простотой конструкции и применения, универсальностью и невысокой стоимостью.. Лампы накаливания - тепловой источник света, спектр которого отличается от дневного света преобладанием желтого и красного излучения и полным отсутствием ультрафиолета. Применяются такие лампы, как правило, в бытовом и декоративном освещении, а также там. где к освещению не предъявляют особых требований, а потребление и срок службы ламп не являются определяющими факторами.

Преимущества:

1. Налаженность в массовом производстве

2. Малая стоимость

3. Небольшие размеры

4. Отсутствие пускорегулирующей аппаратуры

5. Чисто активное электрическое сопротивление (единичный коэффициент мощности)

6. Быстрый выход на рабочий режим

7. Невысокая чувствительность к сбоям в питании и скачкам напряжения

8. Отсутствие токсичных компонентов и как следствие отсутствие необходимости в инфраструктуре по сбору и утилизации

9. Возможность работы на любом роде тока

10. Нечувствительность к полярности напряжения

11. Возможность изготовления ламп на самое разное напряжение (от долей вольта до сотен вольт)

12. Отсутствие мерцания и гудения при работе на переменном токе

13. Непрерывный спектр излучения

14. Приятный и привычный в быту спектр

15. Устойчивость к электромагнитному импульсу

16. Возможность использования регуляторов яркости

17. Не боятся низкой и повышенной температуры окружающей среды, устойчивы к конденсату

Недостатки:

1. Низкая световая отдача

2. Относительно малый срок службы

3. Хрупкость, чувствительность к удару и вибрации

4. Бросок тока при включении (примерно десятикратный)

5. При термоударе или разрыве нити под напряжением возможен взрыв баллона

6. Резкая зависимость световой отдачи и срока службы от напряжения лампы накаливания представляют пожарную опасность. Через 30 минут после включения ламп накаливания температура наружной поверхности достигает в зависимости от мощности следующих величин: 25 Вт - 100 °С. 40 Вт - 145 °С. 75 Вт - 250 °С. 100 Вт - 290 °С. 200 Вт - 330 °С. При соприкосновении ламп с текстильными материалами их колба нагревается еще сильнее. Солома, касающаяся поверхности лампы мощностью 60 Вт. вспыхивает примерно через 67 минут.

7. Нагрев частей лампы требует термостойкой арматуры светильников

8. Световой коэффициент полезного действия ламп накаливания, определяемый как отношение мощности лучей видимого спектра к мощности, потребляемой от электрической сети, весьма мал и не превышает 4 %. Включение электролампы через диод, что часто применяется с целью продления ресурса на лестничных площадках, в тамбурах и прочих затрудняющих замену местах, еще больше усугубляет ее недостатки.

В связи с необходимостью экономии электроэнергии и сокращения выброса углекислого газа в атмосферу. во многих странах введен запрет на производство, закупку и импорт ламп накаливания, с целью стимулирования замены их на энергосберегающие лампы.

лампа галогеновый люминесцентный светодиод

2. Галогеновая лампа

Галогенная лампа - лампа накаливания, в баллон которой добавлен буферный газ: пары галогенов (брома или йода). Это повышает срок службы лампы до 2000 - 4000 часов, и позволяет повысить температуру спирали. При этом рабочая температура спирали составляет примерно 3000 К.

Достоинством галогенных ламп является неизменно яркий свет, прекрасная передача цвета (Ra 99-100). поскольку их непрерывный спектр близок к спектру абсолютно чёрного тела с температурой 2800-3000 К, и возможность создания разнообразных световых оттенков. Их свет подчеркивает теплые тона, но в меньшей степени, чем свет обычных ламп накаливания. Использование специальных фильтров, нанесенных на кварцевое стекло, "останавливает" ультрафиолет. что оберегает освещаемые вещи от выгорания. Яркость освещения регулируется с помощью большого ассортимента диаметров отражателей.

Хотя галогенные лампы не достигают эффективности люминесцентных и тем более светодиодных ламп, их преимущество состоит в том. что они могут быть без каких-либо доработок использованы как прямая замена обычных ламп накаливания.

Галогенные лампы также активно используются в автомобильных фарах благодаря их повышенной светоотдаче, долговечности, устойчивости к колебаниям напряжения, малым размерам колбы. Мощные галогенные лампы используются в прожекторах, рампах, а также для освещения при фото-, кино- и видеосъёмке. в кинопроекционной аппаратуре.

Преимущества:

1. Высокая светоотдача;

2. Стабильно яркий свет на протяжении срока службы;

3. Долгий срок службы;

4. Миниатюрная конструкция;

5. Возможность регулирования светового потока;

6. Высокий уровень безопасности, особенно в условиях повышенной влажности (низковольтные лампы).

Недостатки:

1. Галогенные лампы очень чувствительны к жировым загрязнениям, поэтому их внутренних колб нельзя касаться даже чисто вымытыми руками.

2. Ввиду высокой температуры колбы любые загрязнения поверхности (например, отпечатки пальцев) быстро сгорают в процессе работы, оставляя почернения. Это ведет к локальным повышениям температуры колбы, которые могут послужить причиной ее разрушения (поэтому из-за высокой температуры колбы изготавливаются из кварцевого стекла). При их установке следует держать колбу лампы через чистую салфетку (или в чистых перчатках). а при случайном касании тщательно протереть колбу тканью, не оставляющей волокон (например, микрофиброй) со спиртом.

3. Поскольку колба галогенной лампы разогревается до пожароопасных температур, то ее следует монтировать так, чтобы в дальнейшем полностью исключить всякую возможность ее соприкосновения с любыми находящимися поблизости предметами и материалами, и тем более человеческим телом.

4. Галогенные лампы очень восприимчивы к скачкам напряжения сети, поэтому их следует включать через стабилизатор напряжения, а низковольтные - через трансформатор.

5. Температура колбы может достигать 500 °С, поэтому при установке ламп следует соблюдать нормы противопожарной безопасности (например обеспечить достаточное расстояние между поверхностью перекрытия и подвесным потолком).

6. При использовании галогенной лампы с диммером необходимо время от времени включать лампу на полную мощность, чтобы испарить накопившийся на внутренней части колбы осадок йодида вольфрама.

3. Люминесцентная лампа

Люминесцентная лампа - газоразрядный источник света, его световой поток определяется свечением люминофора, который в свою очередь светится под воздействием ультрафиолетового излучения разряда: сам разряд тоже излучает видимый свет, но в значительно меньшей степени. Световая отдача люминесцентной лампы в несколько раз больше, чем у ламп накаливания аналогичной мощности. Срок службы люминесцентных ламп может в 10 раз превышать срок службы ламп накаливания при условии обеспечения достаточного качества электропитания, балласта и соблюдения ограничений по числу включений и выключений.

4. Группы газоразрядных ламп

Наиболее распространены газоразрядные ртутные лампы высокого и низкого давления. Лампы высокого давления применяют в основном в уличном освещении и в осветительных установках большой мощности, в то время как лампы низкого давления применяют для освещения жилых и производственных помещений.

Преимущества:

1. По сравнению с лампами накаливания обеспечивает такой же световой поток, но потребляют в 4 - 5 раз меньше энергии;

2. Имеют низкую температуру колбы;

3. Повышенный срок службы.

Недостатки:

1. снижает световой поток при повышенных температурах;

2. все люминесцентные лампы содержат ртуть (в дозах от 1 до 70 мг). ядовитое вещество 1 -го класса опасности («чрезвычайно опасные»). Эта доза может причинить вред здоровью, если лампа разбилась, и если постоянно подвергаться пагубному воздействию паров ртути, то они будут накапливаться в организме человека, нанося вред здоровью. По истечении срока службы лампу, как правило, выбрасывают куда попало. На проблемы утилизации этой продукции в России индивидуальные потребители не обращают внимания, а производители стремятся отстраниться от проблемы;

3. люминесцентные лампы не приспособлены к работе при температуре воздуха ниже 15-20°С. В условиях низкой температуры и повышенной влажности они плохо загораются и выходят из строя.

4. Газоразрядные лампы высокого давления. Особенностями газоразрядных ламп является их высокая светоотдача и длительный срок службы в широком диапазоне температур окружающей среды. Они отлично работают при минусовой температуре. Применение газоразрядных ламп рекомендуется только с защитным стеклом, качественными комплектующими и квалифицированной сборкой схемы, иначе они небезопасны для домашнего использования. Так, например, взрыв лампы или короткое замыкание в цепи может привести к пожару. Также следует отметить, что газоразрядные лампы светят в полную силу не сразу, а по истечении 2 - 7 минут.

В группу газоразрядных ламп входят:

- Металлогалогенные лампы;

- Натриевые лампы;

- Ртутные лампы.



5. Металогалогенновые лампы

Металлогалогенные лампы - это ртутные лампы высокого давления, в которых используются добавки из йодидов металлов, в том числе редкоземельных, а также сложные соединения цезия и галоге- нида олова. Все эти добавки значительно улучшают световую отдачу и характеристики цветопередачи ламп при ртутном разряде. Все металлогалогенные лампы дают белый свет с различной цветовой температурой. Их особенность состоит в хорошем уровне цветопередачи. Любые предметы и растения под ними смотрятся абсолютно естественно.

Преимущества:

1. Высокая световая отдача (60 - 110 лм/Вт);

2. Большой срок службы (до 15000 часов);

3. Компактные размеры.

Недостатки:

1. Не подходят для плавной регулировки;

2. Долгое зажигание и перезажигание.

6. Натриевые

Натриевые лампы принадлежат к числу наиболее эффективных источников видимого излучения: они обладают самой высокой световой отдачей среди газоразрядных ламп, экономны и имеют длительный срок службы. Обычно лампы излучают характерный желтый цвет, но если в состав зажигающего вещества входит ксенон, они дают яркий белый свет. Натриевые лампы бывают высокого (излучают свет теплого желтого цвета, подходящий для освещения больших парков, дорог и площадей) и низкого давления (идеально подходят для уличного освещения).

Преимущества:

1. Высокий уровень светоотдачи (до 150 лм/Вт);

2. Длительный срок службы (до 32000 часов);

3. Высокая экономичность.

Недостатки:

1. Плохая цветопередача (Ra = 20);

2. Долгое зажигание и перезажигание (до 10 минут).

7. Газоразрядные натриевые лампы

Газоразрядные натриевые лампы применяются для освещения улиц, а также промышленных помещений, где основными условиями являются экономность и яркость, а требования к светопередаче минимальны.

В ртутной лампе используется излучение электрического разряда в парах ртути. У этих ламп высокая светоотдача при относительно небольших габаритах и длительный срок службы. 40% излучения приходится на ультрафиолетовую область спектра. Для увеличения светоотдачи ультрафиолетовое излучение преобразуют в видимый свет с помощью люминофора, которым покрыта колба лампы. Ртутная лампа высокого давления содержит пары ртути, парциальное давление которых во время работы достигает 105 Па.

Преимущества:

1. Широкий диапазон мощностей;

2. Достаточный уровень световой отдачи (30-60 лм/Вт);

3. Большой срок службы (до 12000 часов);

4. Ртутно-вольфрамовые лампы не требуют пускорегулирующего аппарата;

5. Компактные размеры.

Недостатки:

1. Плохая цветопередача;

2. Долгое зажигание и пере зажигание (до 5 минут).



8. Светодиодные лампы

Светодиод или светоизлучающий диод -- полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом или контактом металл-полупроводник, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока. Излучаемый свет лежит в узком диапазоне спектра, его спектральные характеристики зависят, в том числе от химического состава использованных в нем полупроводников. Светодиодное освещение является самым современным видом освещения.

9. Историческая справка

Первый красный светодиод был создан в 1962 г. Ником Холоньяком (Nick Holonyak) в компании General Electric. Монохромнью красные светодиоды в 60-е гг. прошлого столетия применялись для производства небольших световых индикаторов, используемых в электронных приборах Хотя они испускали тусклый свет и имели низкую энергоэффективность, технология оказалась перспективной и стала быстро развиваться. В начале 70-х гг. появились зеленые и желтые светодиоды. Они использовались в наручных часах. калькуляторах, электронных приборах, в светофорах и указателях «Выход». Эффективность светодиодов по световому потоку постоянно увеличивалась, и к 1990 г. световой поток красных, желтых и зеленых светодиодов достиг значения 1 люмен (лм). В 1993 г. Суджи Накамура (ShujiNakamura). инженер, работающий в компании Nichia. создал первый синий светодиод высокой яркости. Так как красный, синий и зеленый являются тремя главными составляющими света, теперь с помощью светодиодов можно было получить любой цвет освещения, включая белый Белые люминофорные светодиоды - это светодиоды, объединяющие синий или ультрафиолетовый светодиод с люминофорным покрытием, впервые появились в 1996 г. В конце 90-х гг. светодиоды постепенно заменяют лампы накаливания там. где требуется окрашенный свет. После 2005 гг уровень светового потока светодиодов достиг значения 100 лм и выше. Появились белые светодиоды с теплыми и холодными оттенками, схожие с естественным освещением. Постепенно светодиоды составили конкуренцию традиционным источникам света. По мнению Департамента энергетики (Department of Energy) и Ассоциации развития оптоэлектронной промышленности (Optoelectronics Industry Development Association), к 2025г светодиоды станут самым распространенным источником света в жилых домах и офисах.

По сравнению с другими электрическими источниками света, светодиоды имеют следующие Преимущества:

1. Высокая световая отдача.

2. Высокая механическая прочность, вибростойкость [отсутствие нити накаливания и иных чувствительных составляющих).

3. Длительный срок службы - от 30000 до 100000 часов. Но и он не бесконечен -- при длительной работе и/или плохом охлаждении происходит «отравление» кристалла и постепенное падение яркости. - Спектр современных светодиодов бывает различным - от теплого белого = 2700 К до холодного белого = 11000 К.

4. Малая инерционность - включаются сразу на полную яркость, в то время как у ртутно-форфорных (люминесцентных-экономичных) ламп время включения от 1 сек до 1 мин, а яркость увеличивается от 30% до 100% за 3-10 минут, в зависимости от температуры окружающей среды.

5. Количество циклов включения-выключения не оказывают существенного влияния на срок службы светодиодов (в отличие от традиционных источников света - ламп накаливания, газоразрядных ламп).

6. Различный угол излучения.

7. Низкая стоимость индикаторных светодиодов. но относительно высокая стоимость при использовании в освещении, которая снизится при увеличении производства и продаж. - Безопасность -- не требуются высокие напряжения, низкая температура светодиода или арматуры, обычно не выше 60 градусов Цельсия.

8. Нечувствительность к низким температурам.

9. Экологичность - отсутствие ртути, фосфора и ультрафиолетового излучения в отличие от люминесцентных ламп.

10. Малые размеры.

Легкое в установке и удобное в эксплуатации светодиодное осветительное оборудование обслуживается так же. как и традиционное, но при этом существенно от него отличается. Светодиодные световые приборы можно охарактеризовать следующим образом:

- Это твердотельные устройства, в которых используются полупроводниковые источники света и другие электронные компоненты. Этим они отличаются и от ламп накаливания, состоящих из стеклянной колбы и нити накала, и от люминесцентных источников света, в которых электрическая энергия используется для возбуждения газа, находящегося внутри колбы.

- По сути, это изначально цифровые устройства, свойства которых можно точно регулировать с помощью специальных управляющих устройств.

- Это интегрированные системы, в которых стираются границы между лампой и светильником. Во многих светодиодных осветительных приборах «лампы» (светодиоды) неотделимы от осветительной арматуры. В большинстве случаев они являются частью системы, включающей в себя источник питания для силовых цепей и цепей управления, контроллеры и кабельные соединения.

- Это направленные источники света, что повышает их эффективность по сравнению со световыми приборами, излучающими свет во всех направлениях. В большинстве светодиодных приборов имеются линзы, устройства позиционирования и регулировки угла наклона.

- Это единственные источники света, световая отдача которых увеличивается при регулировании яркости.

Световые приборы могут содержать кластеры белых или цветных светодиодов. Осветительный прибор с белыми светодиодами может испускать только один оттенок холодного, нейтрального или теплого белого света, в то время как настраиваемый вариант, состоящий из комбинации светодиодов холодного и теплого белого света - свет различных оттенков, которые можно выбирать с помощью простых кнопочных устройств. Световые приборы с цветными светодиодами излучают свет фиксированного оттенка: зеленый, голубой, чистый синий, янтарный и т. д., в то время как осветительная арматура переменного цвета (RGB), включающая красные, зеленые и синие светодиоды может использоваться для получения миллионов цветов и динамических светоцветовых эффектов. Мультиспектральные светодиодные световые приборы используют дополнительные цвета (например, каналы янтарного и белого цветов в дополнение к RGB) для изменения или расширения диапазона воспроизводимых цветов.

Светодиодные световые приборы могут питаться от внешнего источника питания или непосредственно от электросети. В одних светодиодных осветительных приборах источник питания встроен внутрь, что устраняет необходимость использования громоздких и низкоэффективных внешних источников питания, в других эффективность обеспечивается за счет сокращения или устранения потребления электроэнергии в выключенном состоянии.



Список используемой литературы

1. ”Азбука освещения”, авт. В.И Петров, издательство «ВИГМА» 1999г.

2. Журнал “Иллюминатор”, выпуск №2, 2002г.

3. ”Что такое. Кто такой.” Том 3. Главный редактор А.Г Банников, издательство «Педагогика» 1978г.

4. ”Справочник школьника 5-11 классы”, Главный редактор М.Б Волович, издательство «АСТ-ПРЕСС», 1999г.

Интернет ссылки:

5. http://www.reallook.com.ua/1666/razlichnye-vidy-istochnikov-sveta/

6. http://ru.wikipedia.org/

7. http://electrikpro.ru/el-osv-elos-vid-ist-el-osv-shtts.html

8. http://p-projector.com/

9. http://www.svet-consulting.ru/

10. http://revolution.allbest.ru/

11. http://images.yandex.ru/?lr=11168



Приложение

Галогеновые лампы

Лампы накаливания



Люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы



Прожекторные лампы

Светодиодные лампы



Энергосберегающие лампы

Размещено на Allbest.ru

...