Презентація "Види електричних ламп"

Електричні лампи. Лампи розжарювання. Галогенні лампи. Світлодіодні лампи. Люмінесцентні лампи

Електрична лампа розжарення. Електрична лампочка, або лампа розжарення– освітлювальний прилад, в якому світло випромінюється тугоплавким провідником, нагрітим електричним струмом до розжарення.

Будова лампи1. Скляна колба2. Інертний газ3. Нитка розжарення4. Контактний дріт (з‘єднується з ніжкою)5. Контактний дріт (з‘єднується з цоколем)6. Тримачі7. Скляна ніжка (лопатка)8. Вивід контакту на цоколь9. Цоколь лампи10. Ізоляційний матеріал11. Контактний носик

Принцип діїУ лампі розжарення використовується ефект нагрівання провідника (нитки розжарення) при протіканні через нього електричного струму. Температура вольфрамової нитки розжарення різко зростає після увімкнення струму. Нитка випромінює електромагнітне випромінювання.

Колба. Скляна колба захищає нитку від згоряння у навколишньому повітрі. Розміри колби визначаються швидкістю осідання матеріалу нитки. Для ламп більшої потужності потрібні колби більшого розміру.

Інертний газ. Перші лампи були вакумовані. Сучасні лампи заповнюють інертним газом (окрім ламп малої потужності). Суміш азоту з аргоном є найбільш прийнятним варіантом газу, яким заповнюють лампи.Є лампи, що заповнюють криптоном чи ксеноном

Нитка розжарення. У сучасних лампах використовують матеріали з найвищими температурами плавлення – вольфрам (3410 ℃) і осмій (3045℃) . У звичайному повітрі при таких температурах вольфрам миттєво перетворився б на оксид, тому і використовується скляна колба. Проте у вакуумі при високих температурах вольфрам швидко випаровується, роблячи нитку тоншою і затемнюючи скляну колбу осадом. Тому колбу заповнюють хімічно нейтральними газами. До колби додають композиційний матеріал (аргон з домішками йоду). Пари йоду реагують з парами вольфраму та конденсатом вольфраму. Вольфрам осідає на дріт, відновлюючи його діаметр до початкової величини і знову починається дія йоду. 

Цоколь. Форма цоколя з різьбою звичайної лампи розжарення була запропонована в лабораторії Томаса Едісона. Розміри цоколів стандартизовані. У ламп побутового застосування найпоширеніші цоколі Едісона Е 14 (міньйон), Е 27, Е40. Також зустрічаються цоколі без різьби.

Запобіжник. Перегорання лампи відбувається під час її роботи. Момент перегорання відмічають за яскравим синювато-білим спалахом. Щоб уникнути пожежі при перегоранні лампи, використовують запобіжники. Запобіжник є плавким і розташовується у цоколі лампи. Для побутових ламп з номінальною напругою 220 В запобіжники розраховані на струм 6 А.

Переваги ламп розжарювання. Масове виробництво. Низька ціна. Невеликі розміри. Миттєве запалення. Відсутність пускорегулювальної апаратури. Безперервний спектр випромінювання. Невисока чутливість до збоїв живлення і стрибків напруги. Приємний і звичний у побуті спектр. Відсутність токсичних компонентів, а отже відсутність необхідності інфраструктури по збору та утилізації. Можливість роботи при будь-якому виді струму. Можливість виготовлення ламп на різні напруги. Відсутність гудіння при роботі на змінному струмі. Можливість роботи за високої і низької температури, стійкі до дії конденсату.

Недоліки ламп розжарювання. Низька світлова віддача. Відносно малий термін служби. Крихкість, чутливість до удару і вібрації. Представляють пожежну небезпеку. Нагрівання частин лампи вимагає термостійкої арматури світильника. Світловий коефіцієнт корисної дії ламп розжарювання не перевищує 4%.

Утилізація. Лампи розжарювання можна вважати найменш шкідливими з усіх, оскільки вони не містять токсичних речовин і пластику. Вони не містять небезпечних речовин, а матеріали, які могли б підлягати переробці складають настільки малий відсоток, що сьогодні вже складно знайти компанії, які візьмуться за переробку. Зверніть увагу, що незважаючи на скляну колбу, кидати лампу розжарювання в контейнер для скла не варто ні в якому разі. Металеві деталі в лампі не підлягають переробці разом зі склом і витягти їх з колби досить складно. Краще відправити лампу в контейнер для всього сміття.

Ці лампи ще часто називають енергозберігаючими лампами денного світла. Вони працюють за рахунок ультрафіолетового випромінювання, що містять ртуть (від 10 мг до 1 г). Компактні люмінесцентні лампи випускаються з звичайним різьбовим цоколем Е14, Е27 і Е40(великої потужності). Це ртутна газорозрядна лампа низького тиску, зменшена до розмірів звичайних ламп розжарювання. Вони мають більший термін служби , ніж лампи розжарювання, але мають один недолік . Цим недоліком є те, що при частому включенні - виключенні і при нестабільній напрузі термін служби компактної люмінесцентної лампи різко зменшується. Люмінісцентна лампа

Основні елементи люмінесцентної лампи. Колба лампи покрита шарами люмінофора, заповнена інертним газом і, в невеликій кількості, парами ртуті – їх іонізація і викликає світіння лампи. Цоколь з різьбленням для вкручування в патрон лампи і з контактами для її живлення. Електронний баласт вбудований в лампу між цоколем і колбою. Баласт усуває ефект мерехтіння, підігріває електроди і підтримує потужність лампи на номінальному рівні, незалежно від перепадів напруги в мережі. Саме від якості баласту залежить термін служби лампи.

Принцип роботи. Всередині колби розташовані вольфрамові електроди, вкритті сумішшю оксидів барію, кальцію, цинку та стронцію. Між двома електродами, що розташовані на різних кінцях лампи, виникає електричний струм та, як наслідок, електричний розряд. У лампі, яка заповнена парами ртуті, змінний струм призводить до появи УФ-випромінювання. Це випромінювання не видиме для людського ока, тому його перетворюють у видиме світло за допомогою явища люмінесценції. Для цього внутрішні стінки колби покривають люмінофором, що поглинає УФ-промені і випромінює видиме світло. Змінюючи склад люмінофора можна змінити відтінок одержаного світла.

Переваги. Світлова віддача в середньому в п‘ять разів більше, ніж в лампи розжарення. Термін роботи від 6 до 12 тис. годин. Виділяють мало тепла. Площа поверхні лампи значно більша, ніж нитка розжарення, тому світло розповсюджується у приміщенні м‘яко і рівномірно.

Недоліки. Лампи, колби яких мають форму прямої трубки, мерехтять. Запалюються не зразу. Термін служби залежить від частоти включання. Вартість. Проблема утилізації.

Проблема утилізації У конструкції люмінесцентних ламп міститься від 3 до 25 мг ртутіВона за класифікацією знаходиться в 1-му класі токсичних відходів як надзвичайно небезпечна. Її пари небезпечні для здоров’я, тому такі лампи слід передати в спеціальний центр утилізації. Однак не варто викликати швидку, якщо у вас в квартирі розбилася люмінесцентна лампа. Просто відкрийте вікно, добре провітріть приміщення і акуратно зберіть уламки серветками або скотчем. Не варто використовувати віник або пилосос! Залишки лампи все ще токсичні, тому варто скоріше винести їх з будинку.

Світлодіодна лампа. Світлодіодні лампи – це набір світлодіодів і схеми живлення для перетворення мережевої енергії на постійний струм низької напруги. ККД цих ламп у рази кращий, ніж у ламп розжарення та люмінесцентних ламп. Світлодіод – напівпровід-никовий елемент, що створює оптичне випромінювання при пропусканні крізь нього електричного струму.

Конструкційні особливості лампи. Цоколь - призначений для вкручування в патрон світильника. Пускач – баласт або драйвер перетворює змінний струм в постійний. Алюмінієвий радіатор має ребристу будову для покращення вентиляції. Плата зі світлодіодами. Світлодіоди (від 5 і більше), що забезпечують потужність лампи. Розсіювач світла виробляють з матового пластику, практично не гріється.

Переваги. Набирають повної яскравості зразу, без прогрівання. Мають тривалий термін служби (до 50000 годин). Світильники з діодів дуже компактні. Лампа майже не гріється. Не містять шкідливих парів ртуті та утилізуються як звичайні побутові відходи. Не піддаються механічним пошкодженням.

Недоліки. Колір світлодіодних ламп не співпадає з випромінюванням ламп розжарення, до яких звикли очі людини. Можуть мерехтіти. Мають високу яскравість точкових джерел світла, тому дивитися прямо на них шкідливо для очей. Негативний опосередкований екологічний вплив, пов‘язаний з виробництвом алюмінію.

Утилізація. ЛЕД лампи не містять шкідливих речовин і повністю підлягають вторинній переробці. Особливих вимог до утилізації у них немає: як і лампи розжарювання вони безпечні для людей і відносно безпечні для навколишнього середовища. Світлодіодні лампи можна викидати зі звичайним сміттям, однак в їх складі є метал і пластик, які можна відокремити і відправити на переробку.

Галогенні лампи мало чим відрізняються від ламп розжарювання, принцип роботи той же. Єдина різниця між ними - це газовий склад у балоні. У даних лампах до інертного газу домішують йод або бром. У результаті стає можливим підвищення температури нитки накалювання й зменшення випару вольфраму У зв'язку з цим термін служби даних електричних ламп збільшується до 4000 годин. Спектр їх застосування дуже широкий. Галогенні лампи

Будова лампи1. Вольфрамова нитка2. Скляна колба3. Електроди4. Контактна група5. Відбивач(рефлектор)

Принцип роботи галогенної лампи. Коли струм проходить через спіраль вольфрамової розжарювання, відбувається її нагрівання до високої температури. Нитка починає світитися. Однак атоми вольфраму, нагріваючись, поступово випаровуються і накопичуються в менш гарячих областях усередині колби. Цей процес знижує довговічність лампочки. При розжарюванні пари йоду взаємодіють з атомами вольфраму, що випаровуються, що перешкоджає їх поширенню по колбі. Це оборотний процес. Нагріваючись біля нитки розжарювання пари розпадаються на складові речовини. Таким чином, атоми вольфраму повертаються на нитку, підвищуючи експлуатаційну температуру і продовжуючи термін служби. 

Переваги:світловий потік стабільний протягом усього терміну експлуатації;на 30% більше світла при однаковій з лампою розжарювання потужності;мініатюрність;міцність;висока яскравість;великий термін служби.

Недоліки. Не завжди приємний і доречний яскравий білий світ. Іноді, особливо в спальні або дитячої, він надто б’є по очах. Хоча зовнішня оболонка лампи і міцна, якщо вона пошкоджується, в повітря кімнати виділяється отруйний газ. У разі пошкодження декількох ламп можливий головний біль. Не слід застосовувати галогенові лампи у ванній кімнаті. Вплив вологи може викликати вибух. Осколки, цоколі та патрони світильників потребують спеціального порядку утилізації. Не можна просто викидати їх. Ціна галогенових ламп значно вище вартості ламп розжарювання.

Правильна утилізація. Пошкоджену лампочку, що вийшла з ладу, слід правильно утилізувати. Разом із побутовим сміттям викидати «галогенки» не можна через шкідливі летючі пари в колбі. Вони не становлять серйозної небезпеки, проте фахівці радять збирати зіпсовані вироби в окрему ємність та здавати у спеціальні пункти прийому.

Дякую за увагу