Найти как делают лампочки

Многие из нас не представляют свою жизнь без телевизора, холодильника, смартфона и прочей бытовой техники. К незаменимым предметам быта относятся и осветительные приборы.

Несмотря на то, что первая лампа накаливания появилась в далёком 1838 году, мало кто знает, как производятся эти устройства.

Как делают лампы накаливания: этапы производства

Для производства качественных ламп накаливания требуется современное и технологичное оборудование.

Справка. Особые требования предъявляются к машине, которая производит вольфрамовую нить, ведь вольфрам – довольно дорогостоящий материал, поэтому затраты на производство должны окупаться.

Также внимания заслуживает оборудование для работы с газом и вакуумом. Для этого применяются специальные стеклодувные машины, при помощи которых изготавливают колбы для осветительных приборов.

Все этапы требуют сосредоточенности, аккуратности и соблюдения всех технологических норм. Ошибка на одном из низ приведёт к плачевным результатам: неправильно изготовленная лампочка прослужит недолго.

Процесс производства выглядит следующим образом:

1. Колба — самая заметная часть устройства. Её изготавливают из стекла при помощи специальной машины. Во время процесса стекло нагревается, после чего ему придаётся желаемая форма. Конфигурация может быть самой разной, внутри всех колб располагается инертный газ или вакуум. В центр ёмкости помещают тонкую спираль, которая является телом накаливания. Изготавливают её из тугоплавкого материала, являющегося отличным проводником тока. Чаще для этого используют вольфрам.
2. После того как тело помещено в колбу, ему придаётся необходимая форма. Она может быть как в виде тонкой спирали, так и в виде ленты, концы которой закреплены к электродам. Сами электроды находятся в цоколе изделия.
3. Цоколь — округлая ёмкость, в которую помещают узкий конец колбы. Его изготавливают из тонкого листа оцинкованной стали. Чтобы зафиксировать колбу внутри цоколя, делают резьбу. Хотя можно найти модели, которые фиксируются при помощи трения.
4. Внутрь цоколя помещают изолирующий материал, после чего в него закрепляют электроды. Сами изоляторы изготавливают из стекла. Они предотвращают соприкосновение элементов, проводящих ток. Для этого один электрод закрепляется в боковой части цоколя. Снаружи он выглядит, как припаянная точка. Второй электрод расположен в нижней части цоколя и упирается в его дно, где располагается контактная площадка.

Принцип работы заключается в том, что при подаче электрического тока, напряжение через электрод поступает на нить накаливания. Она в доли секунды нагревается до температуры 2 000°С, благодаря чему лампочка начинает излучать свет.

Справка. Лампы накаливания обладают низким КПД, который не превышает 15%. Остальное уходит в тепло. Поэтому не стоит дотрагиваться до колбы, когда устройство включено: есть риск получить серьёзные ожоги.

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. Возьмите стеклянную банку и накройте ею полученную конструкцию. Можно обойтись и без неё. Однако так графит будет быстро разрушаться, дымить, искрить.
6. 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!

Как изготавливают энергосберегающие лампочки

Постоянно растущие тарифы за электроэнергию вынуждают использовать более экономичные осветительные приборы. Поэтому в последнее время особой популярностью пользуются энергосберегающие лампочки. К ним относятся люминесцентные и светодиодные модели.

Принцип работы люминесцентной лампочки основан на излучении ультрафиолета. Для этого в колбу, которая выполнена в виде тонкой трубки, закачивают пары ртути или инертный газ. Далее стенки колбы покрывают специальным веществом — люминофором. Отдельно собирают основу с термистором — это устройство, которое обеспечивает плавный запуск осветительного прибора. Для бесперебойной работы основу дополнительно оснащают предохранителем, после чего всю конструкцию помещают в прочный корпус, изготовленный из пластика.

Особое место занимают светодиодные источники света. Они потребляют небольшое количество электроэнергии, но при этом отличаются высоким КПД:

1. Их производство начинается с выращивания светодиодных кристаллов. Для этого их помещают на специальную подложку, изготовленную из проводника с противоположной проводимостью.
2. Второй шаг — сортировка готовых кристаллов по основным характеристикам.
3. На заключительном этапе подготовленные и отсортированные светодиоды помещают в прочный корпус. После чего на цоколе изделия изготавливаются выводные контакты.

Современные технологии позволяют снизить плату за электроэнергию. Главное — приобретать качественные устройства именитых брендов. Они стараются поддерживать имидж компании, поэтому скрупулёзно соблюдают все этапы производства.

Как делают светодиодные лампы Лисма

Когда я написал о российских светодиодных лампах Лисма, многие не поверили, что они производятся в России и предположили, что у нас их в лучшем случае упаковывают, а всё производство расположено в Китае. Весной я побывал в Саранске на заводе Лисма и своими глазами увидел, как производят лампы.

Всё начинается с производства стекла, которое рождается в печи и вытягивается в тонкую ровную трубку.

Прежде, чем охладиться, трубка тянется по цеху несколько десятков метров.

Дальше трубку разрезают и из этих отрезков делают ножки и колбы ламп.

Машина для разрезания стеклянных трубок.

Стеклодувный автомат. Таких в цехе десятки.

Мощности завода позволяют не только использовать своё стекло, но и снабжать им другие ламповые заводы, у которых нет своего стекольного производства. Заготовки ждут отправки, процессом руководит Самый главный в горячем цехе. Вы его заметили?

Вот он во всей красе!

Автомат формирует ножку лампы, заваривая в неё проволочки-электроды.

Лисма производит 30000 светодиодных ламп в месяц. При этом обычных ламп производятся миллионы и процесс их производства полностью автоматизирован. Когда объём выпускаемых светодиодных ламп станет большим, процесс производства так же будет полностью автоматизирован, но пока лампы собираются вручную.

Светодиодные нити — основа филаментной светодиодной лампы закупаются в Китае. А вот на ножку их приварили руки российских работниц.

Нити свариваются между собой и привариваются к электродам ножки.

В цоколе лампы располагается маленькая круглая плата электроники — драйвер.

Это источник питания, преобразующий переменное напряжение сети в постоянное напряжение с минимальной пульсацией для питания светодиодных нитей.

Монтажницы припаивают контакты ножки лампы к плате драйвера.

Перед сборкой каждая лампа проверяется.

Автомат вставляет ножку с филаментами в колбу, откачивает воздух, наполняет колбу гелием и заваривает её.

Специально сфотографировал баллон с гелием, подключённый к автомату.

Монтажница приваривает контакт ножки лампы к цоколю.

Все лампы проверяются и горят в течение нескольких десятков минут.

На проверочном стенде специальные патроны — в них лампа не вкручивается, а просто вставляется.

Последняя стадия производства — упаковка ламп.

Но это ещё не всё. На заводе есть испытательный центр и измерительная лаборатория. Лампы проходят долговременное испытание на горение.

Лампы проверяют на устойчивость к низким и высоким температурам, подвергают вибрации и даже измеряют размер контактов цоколя, чтобы они подходили к любым патронам.

Лампы из каждой партии в обязательном порядке тестируются.

Интегрирующая сфера, в центр которой помещается лампа, позволяет точно измерить световой поток (количество света, которое даёт лампа).

Кроме того, измеряются электрические параметры лампы, цветовая температура и индекс цветопередачи, пульсация света.

Из каждой партии тестируется 20 ламп, все параметры сохраняются в бумажных протоколах.

Конечно, процесс любого производство гораздо нагляднее виден на видео, поэтому я снял и смонтировал этот небольшой ролик.

www.youtube.com/watch?v=FygyYs1w9o0

Сейчас Лисма производит светодиодные лампы-«груши» мощностью 4, 6, 8 и 9 Вт, заменяющие лампы накаливания 40, 60, 75 и 95 Вт, прозрачные и матовые «свечки» 2 и 4 Вт, заменяющие лампы накаливания 25 и 40 Вт. Скоро начнётся производство матовых и прозрачных ламп-рефлекторов.

Помимо производства светодиодных ламп, я увидел автоматические линии, производящие обычные лампы накаливания. О том, как делают обычные лампочки, расскажу отдельно в своём блоге.

upd.: У завода есть собственный интернет магазин с доставкой по всей России: www.lisma-guprm.ru/katalog-produktsii/svetodiodnye-lampy

© 2016, Алексей Надёжин

Люминесцентные

Люминесцентная лампа работает по другому принципу – имеется герметичная колба, в которую помещены два электрода, а сама она заполнена инертным газом с примесями паров ртути.

При подаче напряжения между электродами в среде газа возникает электрическая дуга, излучающая свет в ультрафиолетовом диапазоне.

Чтобы этот свет стал восприимчивым для человеческого глаза, на внутреннюю поверхность колбы нанесен люминофор.

Для разжигания такой лампы предусмотрен электронный блок, входящий в конструкцию элемента. Он же часто и является слабым звеном устройства ведь в колбе перегорать нечему.

Теперь по рабочим параметрам. Газоразрядный элемент, обладая световой эффективностью на уровне 50-57 лм/Вт, способен обеспечить световой поток в 900 лм, затратив для этого всего 15 Вт энергии.

Здесь экономия уже достаточно существенна. Что касается световой температуры, то за счет использования разных составов люминофора, данный параметр у люминесцентных элементов очень обширен и варьируется от 2700 К (цвет лампы накаливания) до 6500 К (холодный белый свет с синим оттенком).

Благодаря этому газоразрядные осветительные приборы могут использоваться достаточно широко.

Также люминесцентные лампы обладают очень хорошим ресурсом, в зависимости от условий эксплуатации они способны отработать от 6 до 12 тыс. часов.

Выпускаются с самыми разными типами цоколей, включая самые распространенные – Е14 и Е27.

К достоинствам бытовых газоразрядных ламп относится также невысокая температура нагрева (не превышает 65℃), что исключает возникновение пожара, они достаточно компактны, не взрываются при включении.

Но и недостатков у нее хватает.

Во-первых, стоят они значительно дороже, примерно в 15 раз, по сравнению с лампами накаливания.

Во-вторых, в них имеются пары ртути, которые являются ядовитыми.

В-третьих, со временем они тускнеют от естественного старения, а частое включение-выключение значительно сокращает их ресурс.

В-четвертых, они очень восприимчивы к перепадам напряжений.

Несмотря на недостатки, люминесцентные лампы на данный момент являются самыми приоритетными для использования.

Вольфрам и лампы накаливания

Почему же нить в лампах накаливания делают именно из вольфрама? Все дело в его уникальных физических свойствах. Ключевую роль здесь играет температура плавления, которая составляет около 3500 градусов Цельсия. Это на порядок выше, чем у многих металлов, часто используемых в промышленности. Например, алюминий плавится при 660 градусах. Электрический ток, проходя через нить накаливания, нагревает ее до 3000 градусов. Выделяется большое количество тепловой энергии, которая бесполезно расходуется в окружающее пространство. Из всех известных науке металлов только вольфрам способен выдержать столь высокую температуру и не расплавиться, в отличие от того же алюминия. Неприхотливость вольфрама позволяет служить лампочкам в домах довольно долго. Однако, по прошествии некоторого времени нить рвется, и лампа выходит из строя. Почему так происходит? Все дело в том, что под воздействием очень высокой температуры при прохождении тока (около 3000 градусов), вольфрам начинает испаряться. Тонкая нить лампы со временем становится еще тоньше, пока не порвется.

Чтобы расплавить образец вольфрама используют электронно-лучевую или аргонную плавку. С помощью этих методов можно с легкостью нагреть металл до 6000 градусов Цельсия.

Параметры для выбора

Теперь о том, какие параметры нужно учитывать при выборе энергосберегающей лампочки. В первую очередь необходимо определиться с типом

При этом сразу стоит обратить внимание на стоимость и ресурс

Мощность.

Первым критерием подбора является мощность ламп. При этом нужно учитывать соответствие подбираемых элементов к уже используемым дома.

К примеру, в жилье везде используются 100-ваттные лампы накаливания, при этом света от них вполне достаточно.

Исходя из световой эффективности, можно определить, что такое же количество света могут обеспечить 70-ваттная галогеновая, 20-ваттная – люминесцентная, и 12-ваттная – светодиодная лампа.

Если света недостаточно, то можно подобрать и более мощный энергосберегающий элемент.

При этом даже расчетов никаких проводить не надо, сравнительные таблицы обычно нанесены на упаковки этих ламп, что позволяет быстро и без проблем выбрать лампочку с необходимым параметром по мощности.

Тип цоколя.

Второе, на что необходимо обратить внимание – тип цоколя. Для обычных патронов подходит цоколь ламп с обозначением Е27

В светильниках же и бра часто используется патрон под цоколь Е14.

Перед походом в магазин обязательно следует поинтересоваться, какие типы цоколя нужны. Но можно сделать и проще – выкрутить и взять с собой лампочку, которая будет меняться и сравнить цоколи.

Размеры, форма.

Третий критерий подбора – форма и размеры. Если места для установки много – то можно покупать практически любой по форме осветительный элемент. В ограниченных для установки пространствах придется подбирать лампы по размерам.

Единственное, необходимо обратить внимание на светодиодную лампу – они могут обеспечивать как рассеиваемое освещение, так и направленное. Элементы с рассеиваемым освещением можно использовать практически везде, а вот с направленным – лучше подходят для установки в светильники

Элементы с рассеиваемым освещением можно использовать практически везде, а вот с направленным – лучше подходят для установки в светильники.

Цветовая температура.

И последний параметр, причем немаловажный – цветовая температура. Здесь подбор производится по месту использования.

Так, в спальнях и гостиных самым оптимальным считается теплый белый цвет разных оттенков. Поэтому в такие комнаты лучше использовать осветительные элементы температурой 2700-4200 К.

Для кухонь, ванных, гаража лучшим является холодный белый цвет, который обеспечивают лампочки с температурой 5000-6500 К.

Для рабочих кабинетов больше подходит дневной свет, световая температура которого равна 4000-5000 К. Также такие лампы можно использовать в ванных комнатах и на кухнях.

Другие критерии выбора энергосберегающих ламп смотрите ниже.

Как выбрать светодиодную лампу для дома и дачи

Надо ли браться за ремонт энергосберегающей лампы?

Прежде всего,  надо честно ответить себе на этот вопрос, всё посчитать (деньги и время),  и только потом переходить к технической стороне вопроса. Надеюсь, моя статья поможет сделать правильный выбор.

Итак, цену нормальной новой энергосберегайки примем 150 руб. Что это значит? Если лампа поломалась после года работы, считаю, что ремонтировать её нет смысла. Прежде всего потому, что цена необходимых деталей – около 50 руб., плюс стоимость ремонта ещё около 100 руб. Под стоимостью ремонта я подразумеваю цену усилий и затраченного времени.

И главное – ресурс и качество работы лампы со временем неуклонно падает, и это прежде всего относится к люминисцентной колбе. Она по краям темнеет, общая яркость с каждым часом снижается. Как на фото ниже.

Колба компактной люминесцентной лампы темнеет по краям. Справа – лампа накаливания, горит без проблем. Фото из статьи Выключенная лампа моргает.

КПД такой лампы падает – она больше греется, но меньше светит. Появляется ещё неприятный эффект – лампа “думает”, прежде чем включиться. И включается через секунду-другую, и разгорается не сразу, а через минуту-другую.

Вывод – если энергосберегающая лампа поломалась после года работы – ремонт лампы экономически невыгоден. Возможно, кое-что пойдёт на запчасти, об этом позже.

Более того, сейчас, когда хорошие светодиодные лампы можно приобрести за 90-120 руб., смысла в ремонте КЛЛ вообще не стало.

Ну, а для храбрых и отчаянных – эта статья.

Принцип работы энергосберегающей лампы

Разные типы энергосберегающих устройств работают по разным принципам. Если это люминесцентная лампочка, внутри колбы находится инертный газ с примесью паров ртути. Как говорилось выше, внутри трубка покрыта люминофором. Он необходим для создания цветовой температуры и спектра свечения.

В корпусе находится преобразователь напряжения (драйвер), выполняющий пускорегулирующую функцию. Когда напряжение подается на лампу, драйвер создает пробой газового промежутка между электродами.

Рис.7 – принцип работы.

Спирали нагреваются, что увеличивает эмиссионную способность электродов и испарение ртути. Через несколько секунд в колбе происходит газовый разряд. После этого драйвер переходит в режим балласта. Напряжение и ток стабилизируются на оптимальном уровне. Пары ртути во время разряда излучают ультрафиолет. Он поглощается люминофором, который начнет излучать свет в видимой части спектра.

Световой поток

Светодиодные и энергосберегающие лампы обладают возможностью давать разный цвет светового потока.

теплый желтый

В этом случае на ней будет указано значение 2700-3500 Кельвинов. Это так называемая цветовая температура. Этот свет аналогичен простым лампочкам накаливания.
Желтый – является наиболее комфортным для глаз и уютным для жизни.

белый дневной

На лампе указывается 3500-4500 Кельвин. Такой свет хорош там, где необходима правильная цветопередача – рабочий стол, наложение макияжа, художественные работы.

голубовато-холодный 6400 Кельвин и выше

Чтобы не искать непонятные цифры и быстро отличить величину светового потока, производители зачастую на упаковке наносят наглядные цветовые обозначения:

голубая рамка – холодный свет

желтая – теплый

Филаментные

В последнее время большую популярность получили филаментные лампы. Это та же самая светодиодная, только выглядит она во включенном состоянии как простая лампочка накаливания.

Именно это и является ее особенностью и преимуществом, которое широко используется в открытых светильниках.

Например, если речь идет о хрустальных люстрах, то при использовании в ней обыкновенной светодиодной лампы, из-за ее матовой поверхности хрусталь ”играть” и переливаться не будет. Он блестит и отражает свет только при направленном луче.

В этом случае люстра смотрится не очень богато. Применение в них филаментных, раскрывает все преимущества и всю красоту такого светильника.

Это все основные виды ламп освещения широко применяемые в квартире и жилом доме. Выбирайте необходимый вам вариант согласно вышеприведенных характеристик и рекомендаций, и обустраивайте свое жилище правильно и с комфортом.

Недостатки

Недостатки также зависят от типа устройств.

Недостатки галогенных ламп

• сильный нагрев колбы – не подходят для установки на легкоплавких поверхностях;
• чувствительность к жировым загрязнениям, образование нагара и потеков на местах, которых касались пальцы;
• склонность к образованию зон с повышенной температурой;
• потребность в дополнительном уходе и регулярной чистке бытовых отложений.

Недостатки светодиодных ламп

• доступен минимум вариации цветового спектра свечения, иногда в моделях с диапазоном 2700-3000 К проявляется ярко-желтая гамма излучения;
• несоответствие заявленных сроков эксплуатации гарантиям производителей, отличия в 2-3 раза;
• направленный свет – для создания привычного глазу освещения требуется несколько светодиодов, но это не страхует от эффекта «зебры» или свечения полосами;
• для стабильной эксплуатации нужны системы охлаждения и ИБП, в противном случае прибор теряет функциональность.

Недостатки люминесцентных ламп

• чувствительность к температурному режиму при эксплуатации;
• мерцание при удвоенной частоте питающей цепи;
• химическая опасность за счет содержания ртути до 1 г;
• неравномерный свет, вызывающий искажения освещенности предметов;
• модели со спектром люминофора, близким к сплошному, характеризуются низкой светоотдачей;
• люминофор при длительной эксплуатации срабатывается – это приводит к уменьшению КПД и изменению спектра;
• пониженный коэффициент мощности;
• потребность в спецутилизации и высокая токсичность.

Неисправности и ремонт

Лампы, как правило, не ремонтируются. Они просто заменяются при выходе из строя или поломках. Впрочем, народным умельцам это не мешает практиковать кустарные методы ремонта, заключающиеся в переборке конструкции.

Иные неисправности связаны с некорректным напряжением или работой вспомогательного оборудования:

• Мерцание при выключенном свете – присуще светодиодным или энергосберегающим типам. Свидетельствует о том, что используется несовместимый вид выключателя. Ремонт требует замены арматуры или подбора иного типа ламп.
• Перегорание – среди причин выделяются частые скачки напряжения в сети. Также проблема проявляется при несоответствии эксплуатационного типа напряжения. Для решения устанавливаются стабилизаторы напряжения или замена устройств на низковольтные.
• Потухание при включении – свидетельствует о перегрузке трансформатора. Распространено в галогенных моделях. Ремонт требует замены или увеличения количества применяемых трансформаторов.

Какие лампы относятся к энергосберегающим?

1. КЛЛ (компактные люминисцентные лампы) характеризуется дугообразной формой, что позволяет располагать её в маленьких светильниках. Они почти всегда используются в домашних условиях, являясь оптимальной заменой обычных ламп накаливания. Нередко они входят в комплектацию нестандартных осветительных приборов. В составе такой лампочки находятся инертные газы (известные многим аргон и неон), а также ртутные пары. Внешний корпус отделан люминофором. Благодаря сталкиванию электронов со ртутными компонентами, выделяется незаметное внешне УФ-излучение, превращающееся в рассеянный свет (этому способствует люминофорное покрытие). Компактные лампы состоят из трёх деталей: цоколя для подсоединения к электросети, регулирующего устройства электронного типа для зажигания и поддержания горения лампочки. Он выполняет переход с электросети 220 Вт до того, которое требуется для стабильной работы лампы без мигания. Третьим компонентом прибора являются колбы, представляющие собой внешнюю оболочку лампы. По причине различия указанных элементов, обусловливается и разновидность КЛЛ: к примеру, по цвету излучения, особенностями цоколя (бывают категории 2D, часто устанавливаемых в душевых кабинах, E27 — для обычного патрона, Е14 — для уменьшенного патрона, Е40 — для большого патрона).
2. Линейные люминесцентные лампы (ЛЛЛ) бывают кольцевыми, прямыми, или специфической U-вариации. Прямолинейные устройства имеют форму длинных стеклянных труб, на концах которой располагаются ножки из стекла, где, в свою очередь, закреплены электроды. На внутренней поверхности лампы находится покрытие люминофора, а сама полость трубки заполнена инертными газами и ртутью. Безопасность людей от губящего испарения ртути гарантирует герметичное запаивание лампы. Линейные лампы различаются по показателям диаметра и длины трубки, ширине цокольного элемента. Как правило, чем больше габариты ЛЛ, тем больший получается расход электричества. Зачастую такие ЛЛ применяются на производственных заводах и предприятиях, в офисах и местах общественного значения.Самую большую популярность среди потребителей получили компактные люминесцентные лампы, а линейная их альтернатива неспешно уходит с производства.

Плюсы и минусы

Преимущества ламп накаливания:

• небольшая цена – простые и недорогие материалы, конструкция и технология отработаны десятилетиями, массовое автоматизированное производство;
• относительно небольшие размеры;
• броски напряжения в сети не вызывают немедленный выход из строя;
• запуск в работу, как и перезапуск – мгновенный;
• при питании переменным током частотой 50-60 Гц пульсации яркости малозаметны;
• яркость свечения регулируется диммерами;
• спектр излучения сплошной и привычный глазу – сходен с солнечным;
• практически полная повторяемость характеристик ламп у разных производителей;
• индекс цветопередачи Ra или CRI – качество воспроизведения оттенков цвета освещаемых предметов – равен 100, что полностью соответствует показателю солнца;
• небольшие размеры компактной нити накаливания дают четкие тени;
• высокая надежность в условиях сильного мороза и жары;
• конструкция позволяет массово изготавливать модели с рабочим напряжением от долей до сотен вольт;
• питание от переменного или постоянного напряжения при отсутствии устройств пуска;
• активный характер сопротивления нити накаливания обеспечивает коэффициент мощности (косинус φ) равный 1;
• безразличны к радиации, электромагнитному импульсу, помехам;
• практически отсутствует УФ-составляющая в излучении;
• обеспечена штатная работа с частыми включениями/выключениями света и мн.др.

К недостаткам можно отнести:

• номинальный срок службы ЛОН – 1000 часов, у галогенных ламп накаливания – от 3 до 5-6 тыс., у люминесцентных – до 10-50 тыс., у светодиодных – 30-150 тыс. часов и более;
• стекло колбы и тонкая нить чувствительны к ударам, при вибрации возможны резонансы на некоторых частотах;
• высокая зависимость энергоэффективности и срока службы от напряжения питания;
• КПД преобразования электроэнергии в видимый свет не превышает 3-4%, но растет с увеличением мощности;
• температура поверхности колбы зависит от мощности и составляет: для 100 Вт – 290°C, для 200 Вт – 330°C, 25 Вт – 100°C;
• при включении скачок тока до прогрева нити может быть в десять раз выше номинала;
• патроны и арматура светильников должны быть теплостойкими.

Демеркуризация

Теперь необходимо нейтрализовать результаты воздействия ртути на то место, где была разбита лампа — этот процесс по научному называется демеркуризацией. Для этого из имеющихся под рукой в домашнем хозяйстве средств необходимо изготовить обеззараживающий состав. Использовать можно то, что есть в вашем доме: марганцовка, обычная пищевая сода, белизна и йод.

Если у вас разбилась не одна, а несколько ламп одновременно, например упаковка при неосторожном обращении или падении с высоты, тут уже необходимо обратиться к специалистам и не стесняться позвонить по телефону МЧС.Как уже рассматривалось выше, битые и негодные энергосберегающие лампы нельзя выбрасывать в обычные бытовые мусорки. В крупных городах на сегодняшний день, уже достаточно специальных контейнеров для утилизации таких отходов

Что же делать если поблизости с тем местом где вы живете, такого контейнера нет? В этом случае можно посоветовать обратиться за помощью к какому-нибудь крупному, поблизости расположенному предприятию. Обычно экологический надзор обязывает такие конторы в обязательном порядке заключать договора на утилизацию ртуть содержащих ламп и иметь на своей территории специализированные контейнеры. Попросите их возможностью воспользоваться данным контейнером.

Разбитая энергосберегающая лампочка

Многие покупатели задаются вопросом: «Если разбилась энергосберегающая лампочка, что делать?» Если она все-таки разбилась, необходимо принять следующие меры:

• Все посторонние лица должны покинуть помещение, обходя место с разбитой лампой.
• Необходимо хорошо проветрить помещение.
• Проветривание совершать только с помощью окон, искусственную систему кондиционирования необходимо отключить.
• Если разбилась энергосберегающая лампочка, ее осколки и остатки необходимо собрать при помощи плотной бумаги и поместить в герметично закрывающуюся банку или целлофановый пакет.
• Собирать мелкие детали и порошок следует при помощи скотча или липкой ленты.
• Место, где были осколки, следует обработать влажными салфетками. Все материалы, которые использовались для сбора остатков, необходимо также поместить в герметичный пакет.
• Если разбилась энергосберегающая лампочка, никогда не собирайте остатки ртути при помощи пылесоса.
• Все вещи, которые контактировали с осколками, необходимо выбросить. Те же, что просто пропитались парами, следует хорошо выстирать.
• Обувь нужно сразу же протереть салфетками и оставить на открытом воздухе проветриваться.
• Все ненужные вещи следует утилизировать, а необходимые тщательно проветрить.
• После утилизации всех отходов хорошо вымыть руки.

Как производится ремонт

Чтобы найти причину неисправности, следует разобрать лампу на составные части. Отсоедините верхнюю и нижнюю части и отключите колбу. Используя омметр, проверьте спирали накала на самой колбе. В случае перегорания одной из них выполните ремонт колбы. Для замыкания спирали воспользуйтесь резистором на 10 Ом с высокой мощностью. Кроме того, удалите шунтирующий данную спираль диод (если таковой имеется в схеме).

В случае перегорания резистора в лампах мощностью свыше 30 Вт (включительно) велика вероятность выхода из строя транзисторов, что связано с пробоем конденсатора. Для исправления ситуации монтируется новый резистор, выполняющий функцию предохранителя, а также заменяются транзисторы.

Также возможна модернизация. Просверлите в цоколе отверстия, необходимые для вентиляции. Некоторые модели энергосберегающих ламп выпускаются уже с ними, но попадаются недобросовестные производители, не думающие об охлаждении.

Какой был первый искусственный пластик?

Первый искусственный пластик был изготовлен в 1856 году в Великобритании Александр Паркс, Он сделал первый биопластик и назвал его Parkensine. Парксин был изготовлен из нитрата целлюлозы. Первый искусственный пластик был гибким, твердым и прозрачным. Со временем в Parkensine были внесены определенные изменения, благодаря которым он стал целлулоидом. Это было сделано путем добавления некоторого количества камфоры к нитрату целлюлозы, используемой для приготовления Паркензина. Целлулоид был распространенным компонентом, используемым для изготовления бильярдных шаров.

Говоря о синтетических пластиках, Лео Бекеланд из Бельгии изобрел пластик, который имеет устойчивость к высокой температуре, электричеству и химическим веществам. Очень распространенный не проводник. Бакелит очень популярен в электронной области.

Лампы накаливания и галогенная лампочка

Однако галогенные лампы не рекомендуется трогать руками за колбу. Поэтому они должны идти упакованными в отдельный пакетик.
Когда горит галогенка, она разогревается до очень высокой температуры. И если вы будете жирными руками касаться ее колбы, то на ней образуется остаточное напряжение. В результате этого, спираль в ней перегорит значительно быстрее, уменьшив тем самым срок ее службы.

Кроме того, они очень чувствительны к скачкам напряжения и часто из-за этого перегорают. Поэтому их ставят вместе с приспособлениями плавного запуска или подключают через диммеры.

Галогенные лампы в большинстве своем производятся для работы от однофазной сети с напряжением 220-230 Вольт. Но существуют и низковольтные на 12 Вольт, которые требуют подключения через трансформатор для соответствующего типа ламп.

Галогенка светит ярче чем обычная, примерно на 30%, а мощность потребляет ту же самую. Это достигается за счет того, что внутри нее содержится смесь инертных газов.

Кроме того, в процессе работы частички элементов вольфрама возвращаются обратно на нить накаливания. В обычной лампе происходит постепенное испарение с течением времени и оседание этих частиц на колбе. Лампочка тускнеет и работает вдвое меньше, чем галогенная.

Как происходит зажигание

Падающее на динистор напряжение приводит к формированию импульса, поступающего на транзистор и приводящего к открытию элемента. Как только запуск будет выполнен, цепь блокируется диодным мостом. В момент открытия транзистора происходит зарядка конденсатора, предотвращающего повторное открытие динистора.

Транзистор оказывает действие на трансформатор из ферритового кольца с тремя обмотками в несколько рядов. Через резонансный контур и конденсатор подается напряжение на нити.

Как только появляется свечение в трубке, оно характеризуется резонансной частотой, определяемой емкостным конденсатором. При зажигании напряжение достигает 600 В (в момент запуска значение в 4–5 раз выше среднего), поэтому необходимо следить за целостностью и герметичностью колбы. Если это игнорировать, то транзисторы будут повреждены.

Когда газ в колбе полностью ионизируется, происходит шунтирование конденсатора с наибольшей емкостью. Снижается частота, управление переходит ко второму конденсатору. Уменьшается напряжение до значения, достаточного для поддержания свечения лампы. Катод и анод меняются местами, что гарантирует бесперебойное функционирование электронной схемы и при необходимости упрощает ремонт.

Методы утилизации опасных лампочек

Учитывая, что ртутьсодержащие отходы можно только перерабатывать (нельзя сдавать на полигоны, выбрасывать на свалку), нужно выбрать наиболее подходящий способ для этого. Доступные методы утилизации:

• механический (механико-химический): получают твердый остаток путем длительного воздействия цементной пыли под воздействием высоких температур, его можно отправлять на захоронение;
• термический: утилизация проводится с помощью печи, где образуется продукт сгорания (газ), удаляется через фильтрующую систему;
• термовакуумный с криоконденсацией: отходы измельчают, а камеру, в которой они будут подвергаться воздействию высоких температур, сначала вакуумируют, как результат, создается разрежение, при таких условиях вещество переходит в парообразное состояние, которое подвергается воздействию низких температур;
• вибропневматический: отходы измельчают, полученные материалы сортируют, отправляют на другие участки, люминофор теряет свойства под воздействием высокой температуры;
• гидрометаллургический: измельченные отходы подвергаются воздействию химических демеркуризаторов с целью обезвреживания опасного вещества до перехода в сульфид ртути.

Порядок действий

Что же делать если вы разбили энергосберегающую лампу?

• • во-первых попросите ваших родных и близких сразу покинуть квартиру. Чем меньше человек будет дышать зараженным воздухом тем лучше
  • закройте дверь в той комнате, где разбилась лампочка и откройте все окна в доме минимум на 10-15 минут. Ваша задача снизить концентрацию паров ртути
  • соберите осколки от лампочки

Наденьте влажную марлевую повязку и воспользуйтесь резиновыми перчатками, бумажными полотенцами, старой губкой, т.е всем тем, что не жалко потом выбросить вместе со стеклом. Не убирайте осколки с помощью пылесоса.

• осколки нельзя выбрасывать в обычное мусорное ведро. Поместите их в плотный пакет, и скрутите его так, чтобы он не пропускал воздух
• произведите влажную уборку того места, где лежали осколки. Тряпку после уборки также выбросите в герметичный пакет
• пакет в последствие нужно будет выбросить не на простую мусорку, а в специальный контейнер для таких ламп.

Если осколки упали на палас или ковер, то его нужно вынести на улицу, постелить под ковром клеенку и после этого выбить. Клеенка с осколками конечно же выбрасывается, а ковер потребуется продолжительное время проветривать.

Заключение

Перед выполнением ремонтных работ хорошо подумайте: разбирать люминесцентную лампу можно лишь в том случае, если вы обладаете необходимыми знаниями и опытом работы.

Категорически запрещается выполнять ремонт энергосберегающих ламп с поврежденными колбами, ведь внутри трубки содержится ртуть или другие опасные элементы, а при разгерметизации изделие становится крайне небезопасным для здоровья человека.

Схемы практически одинаковы, независимо от производителя. Различия могут касаться диодов, шунтирующих спиралей, но если известны принципы конструкции одного изделия, то вы без проблем разберетесь с остальными.

Сегодня практически никто из нас не может и представить жизни без таких привычных для нас вещей как телевизор, телефон и прочее. К этой же категории следует отнести и свет, который производится при помощи лампочек. Изобретение первой лампочки датируется 1838 годом, а её автором был Жан Жобар. Данная лампа в качестве источника накаливания имела уголь, что по крупному счету не отличало её от газовых фонарей и ламп. Уже более усовершенствованная лампа была придумана через три года англичанином Деларю, который изобрел первую лампу накаливания, в которой использовалась спираль. Известным российским физиком Александром Николаевичем Лодыгиным ещё в 1874 году была изобретена отечественная лампа накаливания, в которой использовался угольный стержень в вакууме. Изобретение дало толчок к началу электрификации Российской империи. Специальный план по 100-процентной электрификации страны был представлен в 1913 году, однако, осуществить его будет суждено уже власти большевиков, которая выдаст план за чисто свою идею. Как бы там ни было, к лампочке мы за это время уже сильно привыкли, однако, некоторые вопросы так и остаются до сих пор открытыми, к примеру, — производство ламп накаливания.

Оборудование для производства ламп накаливания

Для производства ламп накаления требуется иметь достаточно современное и качественное оборудование. Главная трудность заключается в работе с газом и вакуумом. Кроме того, для производства вольфрамовой нити требуется специальная машина, которая производит нить с толщиной в 0,4 мкр. Более того, вольфрам – довольно дорогостоящий материал и затраты на этот металл не всегда окупаются одной лишь продажей лампочек. Далее, следует учитывать и производства стекла – колбы. Для этого тоже существуют специальные стеклодувные машины. Процесс создания лампы требует большой точности складывания лампочек. Если процесс выполняется неправильно на одном этапе (изготовления колбы, термального тела или цоколя), то есть все шансы, что такая лампочка не прослужит долго.

Таким образом, производство ламп является процессом, который вот уже более полутора века совершенствуется и упрощается. Сегодня мы имеем несколько видов ламп, в зависимости от их назначения. Совсем недавно в моду начали входить энергосберегающие лампочки, которые имеют более высокий КПД, а также долговечность. Кроме того, яркость такой лампочки в несколько раз превосходит яркость традиционной. Как бы там ни было, но лампа и до сих пор, несмотря на свою простоту, остается чуть ли не единственным изобретением, которое человечеству несет свет!

Технология производства ламп накаливания

Лампа накаления использует эффект нагревания проводника (тела накаливания) во время протекания через него электрического тока. Температура тела накала резко возрастает после включения тока. Во время работы, накаляемое тело излучает электромагнитное тепловое поле в соответствии с законом Планка. Формулировка Планка имеет максимум, положение которого на шкале длин волн зависит от температуры. Этот максимум сдвигается с повышением температуры в сторону меньших длин волн. Для того чтобы получить видимое излучение, необходимо, чтобы температура накаляемого была составляла несколько тысяч градусов. При температуре 5770 градусов световой эффект равен спектру Солнца. Чем меньше температура, тем меньше доля видимого света, и тем более “красным” кажется излучение.

В сегодняшнем производстве спиралей для ламп используется вольфрам, который впервые начал использовать наш ученный Лодыгин, о котором мы говорили несколько выше. В обычном воздухе при значительных температурах вольфрам мгновенно превратился бы в оксид. По этой причине тело накала помещено в колбу, из которой в процессе изготовления лампы откачивается воздух. Первые колбы изготавливали вакуумными; в настоящее время только лампочки малой мощности (для ламп общего назначения — до 25 Вт) изготавливают в вакуумированной колбе. Колба более мощной лампочки наполняется инертным газом (аргоном, криптоном или азотом). Повышенное давление в колбе газонаполненных ламп резко уменьшает скорость испарения вольфрама, благодаря чему не только увеличивается срок службы лампы, но и есть возможность повысить температуру тела накаливания, что позволяет повысить коэффициент полезного действия, а также приближает спектр излучения к белому. Газонаполненная лампочка не так быстро будет темнеть за счёт осаждения материала тела накала, в отличии от вакуумной лампы.

Видео как делают лампочки:

Для изготовления нити накаливания, необходимо использовать металл с положительным температурным коэффициентом сопротивления, который позволит только увеличивать сопротивление температуре с её ростом. Такая конструкция производит автоматическую стабилизацию мощности лампы на необходимом уровне при подключении к источнику напряжения (источнику с низким выходным сопротивлением). Это позволит проводить подключение ламп непосредственно к распределительной сети без использования балласта, что выгодно отличает их от газоразрядных лампочек.

Как делают лампочки

Сегодня лампы накаливания есть в каждом доме. С виду простое устройство лампочки редко вызывает интерес, а между тем, именно она в 20-х годах прошлого века стала отправной точкой для нового витка научно-технического прогресса.

Инструкция

Самая большая и наиболее заметная часть лампы — это колба, изготовленная из стекла. Формы колб бывают различными, но принцип использования один: внутри колбы либо вакуум, либо инертный газ, в центре — тонкая спираль — тело накаливания. Это тугоплавкий проводник, т.е. вещество, которое хорошо пропускает через себя ток. Часто для них используют сплав вольфрама.

Тело накаливания бывает не только в виде спиральной нити, но и в виде ленты, к концам которой прикреплены электроды, уходящие в цоколь.

Цоколь — круглый сосуд из тонкой хромированной или оцинкованной стали, в который как бы вставляется колба. Для закрепления лампы в патроне на цоколе обычно делают резьбу, хотя бывают лампы, которые крепятся внутри светильника либо за счет трения, либо байонетным сопряжением — это метод соединения деталей путем поворота вдоль оси с боковым смещением одной части относительно другой.

Внутри цоколя закрепляется изолятор, в котором фиксируются электроды. Изоляторы для ламп делают из стекла, и предназначены они для того, чтобы не происходило соединение токопроводящих элементов. Поэтому всегда один из электродов уходит в бок цоколя, с наружной стороны он кажется припаянной точкой, а второй проходит по изолятору вниз до конца лампы и упирается в его донышко, где находится контакт.

При подключении электричества ток идет через этот контакт по электроду до тела накаливания — вольфрамовой спирали. В доли секунды вольфрам нагревается до очень высоких температур (около 2000оС), за счет чего проводник начинает излучать электрический свет.

Видео по теме

Обратите внимание

Эффективность ламп накаливания невелика, так как только 5-10% преобразуется в световую энергию, остальное же идет в тепло. Поэтому когда лампа включена, нужно быть осторожным, дотрагиваясь до нее, можно обжечься.

Войти на сайт

или

Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?