Если вы рассматриваете экономичный вариант освещения, рекомендуется обратить внимание на лампы с технологией IRC. Эти лампы используют отражатели для перенаправления инфракрасного света на вольфрамовую спираль, что ведет к повышению яркости. Они отличаются тем, что потребляют меньше电力 и выделяют существенно меньше тепла. Этот фактор способствует дальнейшему увеличению срока службы самого устройства.
Галогенные лампы: виды, характеристики, преимущества и советы по выбору
Каждый год мы наблюдаем рост цен на электроэнергию, что заставляет всё больше людей выбирать энергосберегающее освещение или лампы, которые служат значительно дольше. Галогенные лампы характеризуются высокой светоотдачей по сравнению с традиционными аналогами и могут служить хорошей заменой стандартным лампам накаливания.
Галогенная лампа — это один из самых современных и потокосберегающих осветительных приборов. В её конструкции находятся вольфрамовая нить, элементы контактов и электроды. Внешне галогенные лампы могут напоминать обыкновенные лампы накаливания, однако имеются существенные различия. В отличие от них, внутри галогенной лампы содержится специальный газ — галоген, тогда как стандартные лампы обычно заполнены инертным газом или являются вакуумными. Работают эти лампы по принципу нагрева вольфрамовой нити под действием электрического тока, который, когда достигает определенной температуры, начинает светиться. Основное отличие в том, что пары галогена значительно повышают температуру вольфрамовой нити, что и способствует значительно более высокой светоотдаче.
Непосредственно это приводит к уменьшению осаждения атомов вольфрама на стенках колбы, что положительно сказывается на долговечности самой лампы.
Конструкция галогенной лампы по своему устройству аналогична стандартной лампе; в ней также присутствует колба, цоколь и нить накаливания.
Где используются
- для установки в фары автомобилей;
- в современных потолочных системах;
- в точечном освещении;
- в прожекторах, используемых на стадионах;
- с подсветкой в люстрах и различных светильниках.
Имейте в виду! Галогенные лампы часто находят применение в фото- и видеосъемках благодаря их высокой яркости и качеству света.
Галогенные лампы: виды и характеристики
Галогенные лампы востребованы на энергетическом рынке благодаря своим уникальным характеристикам. Различают несколько типов этих ламп, детали о которых представлены ниже.
С внешней колбой
Эти галогенные лампы отличаются от традиционных ламп накаливания в первую очередь качеством света и его цветовыми характеристиками. Цветовая температура варьируется в диапазоне от 2900 до 3000 К. Лампы с внешней колбой подключаются непосредственно к электросети без селектора. Их отличительные характеристики включают:
- стандартные цоколи Е14 и Е27;
- колба из жаропрочного кварца;
- не требуется использование специальных светильников для монтажа.
Визуально эти устройства не имеют существенных отличий от классических «ламп Ильича».
Капсульные
Эти лампы компактны и чаще всего применяются для внутреннего освещения помещений. Они имеют невысокую мощность и используют два типа цоколей: G4 и G5 для переменного тока 12-24 вольта, а для сетей 220 вольт подходят модели с цоколями G9.
Конструктивно капсульная галогенная лампа выглядит как стандартная лампа, но имеет меньшие размеры. Она не защищена защитным стеклом и предназначена в основном для декоративных целей. Специфика конструкции позволяет устанавливать такие лампы открыто. Наличие маленькой колбы, расположенной в продольной или поперечной плоскости устройства, также делает их подходящими для использования в ограниченных пространствах.
Лампы с отражателем
Эти осветительные приборы представлены в различных вариантах и размерах, например, MR8, MR11 и MR16. Наибольшей популярностью пользуется последняя версия с диаметром 5 см. Галогенная лампа представляет собой небольшую коробочку, имеющую специальный отражатель, выполненный из качественного материала, что обеспечивает отличные характеристики. Наиболее востребованным вариантом является система освещения с алюминиевым отражателем.
Галогенная лампа данной категории имеет цоколь с двумя штырьками и может работать при напряжении 6, 12 или 24 В. Цифры, указанные в маркировке на упаковке, обозначают расстояние между штырьками и могут быть следующими: GY4, GZ4, GU4, GX5.3, GU5.3, GY6.35.
Линейные
Этот тип ламп впервые появился на рынке в 1960 году и представляет собой трубку с контактами на обоих концах. Нить накала удерживается в специальном креплении. Линейные галогенные лампы бывают различной мощности — от 1 до 20 кВт. Главная область использования этого типа — проекторы. Из-за высокого потребления энергии и чрезмерной яркости такие лампы редко устанавливаются в жилых помещениях. Наиболее распространенным вариантом линейной галогенной лампы является прибор с цоколем R7s длиной 78 или 118 мм.
Что такое галоген?
Галогенная лампа называется так благодаря тому, что в процессе её работы используется нагревание вольфрамовой нити за счет электрического тока. В отличие от классических ламп накаливания, внутри колбы этой лампы помещается так называемый буферный газ, который включает пары брома и йода, наряду с другими веществами из группы галогенов. Отсюда и происходит название этого типа источников света.
В автомобильной отрасли галогенные лампы для фар обычно обозначаются латинской буквой H — это первая буква слова halogen. После неё следует цифра, указывающая форму, размеры и прочие характеристики. Важно знать, что обычно неверно называть негалогенные лампы, такие как H4 или H7, галогенными, так как они не относятся к этой категории.
Что такое светодиод?
Светодиодная лампа генерирует свет за счет свойств полупроводников, которые излучают свет при проходящем через них электрическом токе. Этот свет сам по себе очень слаб, однако его яркость может быть увеличена с помощью определённого вещества, называемого люминофором. Именно этот литой полупроводник является причиной желтого цвета в светодиодной лампе.
Светодиодные лампы, которые используются в автомобилях, имеют несколько ключевых особенностей. Во-первых, в отличие от нити накаливания, светодиодный элемент не излучает свет во всех направлениях, а лишь в достаточно узком спектре. Во-вторых, существует ошибочное мнение о том, что галогенные лампы всегда излучают желтый свет, а светодиоды — белый. Это не совсем так.
На самом деле цвет освещения зависит не от технологий, а от самого материала лампы. Например, для изменения спектра галогенной лампы с желтого на белый или голубоватый достаточно использовать лампу подходящего цвета, которая будет выступать в роли фильтра. Таким образом, галогенная лампа может светить белым цветом, а не желтым.
Цвет света в светодиодах изменяется при помощи выбора соответствующего люминофора. Именно поэтому существуют светодиодные лампы, которые способны излучать как белый, так и холодный свет, а также лампы с теплым или желтоватым цветом. Тем не менее, это является обширной темой и мы к ней еще вернемся.
Критерии сравнения галогенных и светодиодных ламп
Давайте определим факторы, которые дадут возможность корректно сравнить галогенные и светодиодные лампы. Поскольку в данной ситуации нас интересуют только автомобили, мы не будем включать в рассмотрение факторы, которые не влияют на освещение фар. Но отмечаем, что их количество бывает довольно значительным. Существует множество критериев, которые также напрямую влияют на использование автомобильных фар различных типов.
В нашем подробном исследовании мы рассмотрим следующие 15 критериев:
- Совместимость с фарами.
- Яркость освещения.
- Светотеневая граница.
- Эффективность освещения мокрой дороги.
- Освещение в условиях тумана.
- Воздействие спектра света на глаза водителя.
- Вероятность ослепления встречного потока.
- Соотношение цены и качества.
- Долговечность.
- Требования к питанию.
- Зависимость работы от температуры.
- Энергетические характеристики.
- Зависимость мощности от температурных изменений.
- Устойчивость к палению.
- Законодательные нормы.
Обратите внимание на эти факторы, чтобы не делать неправильных выводов. Каждая категория сама по себе имеет свои особенности.
Принцип действия и свойства
Несмотря на видимые сходства между галогенными и традиционными лампами, механизм их работы существенно отличается. При эксплуатации галогенной лампы выделяются летучие соединения вольфрама, когда нить накаливания подвергается сильному нагреву. Благодаря реакции с бромом или йодом, этими атомами галогена, осаждение вольфрама на стенках колбы значительно уменьшается, что положительно сказывается на увеличении срока службы лампы.
Этот процесс также вызывает обратную реакцию: находясь вблизи нити накала, соединения галогена распадаются на свои составляющие, в результате чего атомы вольфрама оседают обратно на нагретой нити. Это делает так, что возвращающиеся атомы вольфрама продлевают срок службы не только вольфрамовой нити, но и самой лампы в целом.
Галогенные лампы обладают хорошей цветовой температурой, и их свет имеет более теплые тона по сравнению с другими источниками света.
В числе характеристик, которые отличают галогенные лампы, можно выделить:
- Возможность создания разнообразных схем освещения в помещениях — от направленного пучка света до рассеянного светового потока, который имеет большую ширину и помогает избежать малейших теней.
- Световой поток сохраняет свою яркость даже при длительной эксплуатации, поэтому лампа не теряет своей эффективности.
- Галогенные лампы могут выдавать более яркий свет при той же мощности. К примеру, обычная 60-ваттная лампа накаливания будет сравнима по яркости с 40-ваттной галогенной лампой.
- Компактные размеры галогенных ламп делают их идеальными для создания точечного освещения в подвесных потолках, а также для создания оригинальных световых композиций.
- Энергетическая эффективность достигается за счёт обеспечения высокой яркости и лучшей цветопередачи.
Долговечность является одной из ключевых характеристик галогенных ламп. Для того чтобы выбрать лампу, которая будет служить долго, важно ориентироваться на ее тип и соответствовать требованиям вашего применения.
Классификация и технические характеристики
Хотя галогенные лампы уступают люминесцентным по эффективности, они остаются весьма популярными, поскольку особых модификаций не требуют. Чаще всего их используют с диммерными выключателями и другими осветительными приспособлениями для жилых и общественных помещений. Кроме того, специальные галогенные лампы с оптическими линзами также активно используются водителями в фарах автомобилей.
В зависимости от конструкции и назначения галогенные лампы классифицируются на несколько типов.
Линейная лампа
Это старейший тип галогенных приборов, который имеет форму трубки и конструкции с двумя проводами, расположенными с обеих концов. Нить накала надежно удерживается специальными креплениями, и цоколь (R7s) размещён с обеих сторон. Такой вид ламп поражает своего рода компактностью. Они показаны высоким потреблением энергии, что делает их менее приемлемыми для домашнего использования.
В основном такие лампы используют в фарах.
Существуют также современные версии линейных галогенных ламп, которые обладают повышенной ударопрочностью и могут использоваться в домашних условиях как источники света. Заметьте, что большинство моделей линейных ламп следует устанавливать горизонтально для предотвращения повреждений из-за конденсации, так как даже небольшой наклон может существенно повредить прибор.
С внешней колбой
Данный тип лампы работает от стандартного сетевого напряжения. Они внешне напоминают привычные лампы накаливания и были разработаны, чтобы заменить их. Эти лампы можно подключать к сети 220 В напрямую без использования дополнительных трансформаторов. Лампы с внешней колбой могут подходить для установки в различных светильниках благодаря стандартным цоколям E27 и E14.
Поскольку срок службы ламп накаливания зависит от уровня и стабильности напряжения, важно подключать новые галогенные лампы через специальное защитное устройство. Регулятор позволяет обеспечивать плавный запуск и выполнять защиту от нестабильного напряжения.
Внешняя лампа может совпадать по размеру и форме с обычной лампой накаливания. В её центре находится миниатюрная галогенная лампа, а внешний кожух защищает её от загрязнений и случайного повреждения.
Существуют различные варианты этих изделий, отличающиеся по оболочке, например:
- молочного цвета;
- прозрачные;
- матированные или тонированные;
- изготовленные из стекла, защищающего от ультрафиолетовых излучений.
Благодаря небольшой внутренней конструкции внешняя оболочка планируется в малых размерах. Капсульные лампы могут использоваться в компактных светильниках без потери освещенности и могут быть выполнены в оригинальных формах, таких как шестиугольник или свеча, для установки в декоративные осветительные устройства.
Как подключить и заменить?
Перед покупкой рекомендуется протестировать галогенную лампу, чтобы избежать неожиданных проблем. Таким образом, если после установки или замены лампы свет не включается, вы будете уверены, что несовместимость не в лампе, а в проводке или неправильном подключении.
При установке и замене ламп следуйте простым рекомендациям:
- Избегайте прикосновения к лампам голыми руками. На коже есть жир, который может значительно сократить срок службы лампы даже от маленькой капли;
- Используйте хлопчатобумажные перчатки при установке или замене. Иногда производители предлагают такие перчатки в комплекте с лампами и светильниками. В случае их отсутствия можно применять чистую сухую тряпку;
- Если вы случайно дотронулись до лампочки, обязательно проверьте ее на наличие жира и помойте спиртом. После этого дайте ей высохнуть — для этого потребуется около получаса. Если не подождать, спирт может воспламениться при нагреве;
- Приобретите трансформатор для подключения диммеров, которые защитят лампы от резких перепадов напряжения и предотвращают короткие замыкания.
- Установите трансформатор на расстоянии не менее 30 см от ламп, чтобы избежать перегрева;
- Специальное устройство для плавного старта также поможет продлить срок службы этих ламп и создаст приятное нарастание яркости;
- В процессе замены перегоревшей лампочки избегайте попыток затрогивать её — лампочка будет горячей и может вызвать ожоги.
- При установке галогенной лампы в подвесной потолок нужно обеспечить корректную вентиляцию, так как во время работы она выделяет большое количество тепла.
После замены галогенной лампы утилизируйте её правильно. Данные изделия безопасны; содержание галогенов в ней невелико, поэтому их можно выбрасывать с бытовыми отходами.
Не утилизируйте галогенные лампы в контейнер для стекла, так как структура их колбы отличается от того, что используется для стеклянной посуды.
Основные виды галогенных ламп
Галогенные лампы классифицируются в зависимости от их внешнего вида и сферы применения на несколько основных типов:
- с внешней колбой;
- капсульные;
- с отражателем;
- линейные.
С внешней колбой
Галогенные лампы с внешней колбой ничем не отличаются от традиционных «ламп Ильича». Они способны подключаться непосредственно к сети 220 В и изготавливаются в различных формах и размерах. В отличие от обычных ламп, внутри галогенных колб помещена намного меньшая галогенная лампочка с термостойким кварцевым стеклом. Эти лампы могут использоваться в различных осветительных устройствах, люстрах и других приборах с цоколем E27 или E14.
Капсульные
Эти миниатюрные галогенные лампы используются для освещения тем или иным образом. Они низкомощные и в основном применяются с цоколем G4 или G5 для постоянного тока 12-24 В, а также G9 для переменного 220 В.
Конструктивно капсульная лампа располагает нитью накаливания, которая может находиться как в продольном, так и в поперечном направлении. Наличие отражающего вещества на задней поверхности лампы обязательно. Благодаря своей небольшой мощности и размерам, они не требуют специальной защиты и могут устанавливаться в открытых светильниках.
С отражателем
Эти лампы созданы для направленного излучения света. Галогенные могут иметь как алюминиевый, так и интерференционный отражатель. Наиболее распространённым вариантом является алюминиевый отражатель, который эффективно распределяет и концентрирует тепло и свет вперед, обеспечивая для светового потока необходимую концентрацию.
Интерференционный отражатель, в свою очередь, рассеивает тепло внутри лампы. Галогенные лампы с отражателем могут предложить разные формы и размеры, а также вариации угла излучаемого света.
Линейные
Это старейший из представленных типов галогенных ламп, служащий уже с 1960-х годов. Обычно они имеют форму вытянутой трубки с контактами на обоих концах. Линейные лампы существуют в различных размерах и высоких мощностях, и традиционно используются в прожекторах и уличном освещении.
Галогенные лампы с покрытием по технологии IRC
Особой категорией являются галогенные лампы с технологией IRC, что расшифровывается как «инфракрасное покрытие». Такие лампы имеют специальное покрытие, пропускающее видимый свет, но не дающее проходить инфракрасному излучению. Это покрытие также направляет инфракрасное излучение обратно к вольфрамовой спирали, что увеличивает эффективность работы и экономические характеристики лампы, улучшая равномерность светового потока и его светоотдачу.
Технические характеристики галогенных ламп
Для правильного выбора лампы необходимо знать, для каких задач она нужна, где планируется ее использование и при каких условиях она будет функционировать. Как и остальные виды ламп, галогенные имеют несколько ключевых характеристик:
Тип цоколя и форма колбы
Галогенные лампы выпускаются с разнообразными типами цоколей и форм колб, что позволяет легко подобрать подходящий вариант. Доступны модели с цоколями E14 и E27, а также специальные варианты G4, G9 и R7s.
Напряжение
Производители изготавливают лампы как для сети 220 В, так и для постоянного тока от 12 до 24 В.
Мощность
Мощность является важным показателем для лампы. Мощные линейные модели имеют мощность от 100 до 1500 Вт, стандартные лампы с цоколем — от 10 до 35 Вт, а модели с внешней колбой или отражателем — от 20 до 60 Вт.
Цветовая температура
Галогенные лампы имеют рабочую цветовую температуру обычно от 2500 K до 3000 K.
Срок службы
Галогенные лампы долговечны по сравнению с обычными лампами накаливания. При соблюдении условий эксплуатации их срок службы превышает 2000 часов.
Достоинства и недостатки
Как и любая другая техника, галогенные лампы имеют свои плюсы и минусы.
Достоинства
- Долговечность — одно из главных преимуществ этих ламп по сравнению с традиционными лампочками накаливания, срок службы которых редко превышает 1000 часов. При правильной эксплуатации галогенные лампы могут служить 2000 часов и более;
- Стабильность свечения независимо от времени работы лампы;
- Компактные размеры также играют важную роль, позволяя использовать лампы в самых разных системах (включая автомобили) и организовывать любой тип освещения;
- Светоотдача галогенных ламп достигает 20 Лм/Вт, что является довольно конкурентоспособным значением;
- Они имеют хорошую цветопередачу, их свечение комфортно для глаз и не оказывает негативного влияния на зрение.
Также стоит упомянуть использование светодиодных лент для освещения, их виды и расшифровку маркировки.
Недостатки
- Колба галогенной лампы может нагреваться до высоких температур, что требует соблюдения правил безопасности при ее использовании. Кроме того, учитывая, что большая часть энергии тратится на нагрев, их КПД остается достаточно низким, хотя и выше, чем у обычных ламп;
- Лампы чувствительны к загрязнению колбы — даже небольшая грязь или жир может привести к выходу из строя устройства, что подчеркивается в инструкциях по установке;
- Эти устройства имеют ультрафиолетовое излучение, поэтому требуют применения специальных защитных фильтров или колб.
Основные отличия типов ламп
Чтобы понять, какой тип ламп лучше, необходимо разобраться, чем ксеноновые лампы отличаются от галогенных.
Принцип действия
Первое, что стоит отметить — это разные принципы работы галогенных и ксеноновых ламп. Давайте кратко рассмотрим их отличия.
Галогенная лампа
Обычная лампа накаливания состоит из стеклянной колбы и вольфрамовой нити, которая начинает светиться при подаче на нее напряжения.
Гладкие галогенные лампы значимо отличаются от обычных ламп Ильича благодаря специальным добавкам в газообразной среде, заполненной лампы. Эти добавки, в частности, галогены — бром и йод — значительно увеличивают срок службы и немного улучшают светоотдачу за счёт увеличения температуры нагрева вольфрамовой нити.
Важно отметить, что нить накала в галогенной лампе нагревается сильнее, чем в обычной, поэтому конструкция лампы выполнена из специального высокотемпературного кварцевого стекла.
Ксеноновая лампа
В ксеноновых лампах свет появляется благодаря горению электрической дуги в атмосфере инородного вещества, находящегося в лампе под высоким давлением, которое может достигать до 30 атм. Вместо вольфрамовой нити ксеноновые источники света имеют два электрода, между которыми происходит разряд.
Ксеноновая лампа, как и все дуговые лампы, имеет отрицательный температурный коэффициент сопротивления. Это означает, что она требует подключения к специальному управляющему блоку. Это гарантирует, что ток, протекающий через устройство, не превышает допустимые значения.
Для запуска ксенонового источника света также необходимо пусковое устройство. Параллельно, на электродах генерируется высоковольтный импульс. Чаще всего замок зажигания и блок управления объединены в одно устройство, так называемый блок зажигания.
Важно: Соли ртути, натрия и скандия служат основным источником света в автомобильных лампах, однако в инертной атмосфере разряд выполняет только роль вспомогательного источника света, пока не испарятся другие компоненты. Поэтому ксеноновые лампы часто сложно толковать как метало-галогенные, в отличии от описанных галогенных ламп накаливания.
Цветовая температура
Теперь давайте поговорим о цветовой температуре ксеноновых и галогенных ламп. Цветовая температура — это характеристика распределения интенсивности света в зависимости от длины волны в оптическом диапазоне. Другими словами, цветовая температура, измеряемая в Кельвинах (K), определяет цвет или оттенок света, излучаемого источником. Чем ниже это значение, тем больше красного и меньше синего цвета присутствуют в спектре.
Мы обычно замечаем, что при вечерних сумерках цвет света становится красноватым, а в ясный холодный день он приобрёл синие оттенки, хотя оба света, по сути, являются белыми. Это связано именно с цветовой температурой.
Как отличить ксенон от галогена внешне
Определить различие между галогенными и ксеноновыми лампами несложно. Поскольку они функционируют по различным принципам, внешние отличия присутствуют, так же как и маркировка, помогающая понять, что мы держим в руках.
Первое, что нужно сделать, это оценивать изображение и название на упаковке. Если вы видите «Halogen», то это галогеновая лампа, а «HID» или «Xenon», идентифицирует ксеноновое устройство.
Также, при взгляде внутрь колбы, мы увидим другая конструкция внутри: галогенная лампа обыкновенно оснащена тянутой нитью накала, а в ксеноновой проще увидеть два электрода с газовой средой между ними, что и создает свет.
Что касается основания, здесь есть небольшая сложность. Существует множество типов цоколей как для «галогенных» так и «ксеноновых». Только опытный специалист сможет сказать, с каким типом лампы вы имеете дело.
Тем не менее, существуют закономерности о различиях в цоколях. Контакты ксеноновой лампы чаще всего скрыты внутри пластикового изолятора. Галогенные лампы обычно имеют открытые контакты. В отличие от галогенных вариантов, ксеноновые лампы могут иметь односторонние контакты для подключения проводов.
Подведём итоги – что лучше выбрать
Итак, что же выбрать — ксеноновые или галогенные лампы? На первый взгляд, можно отдать предпочтение ксеноновым моделям. Они обеспечивают большее освещение, более экономичны, имеют знакомую цветовую температуру и значительно долговечнее своих галогенных аналогов.
Тем не менее, чтобы оценить их характеристики, следует обратиться к некоторым важным параметрам:
- Экономичность. Да, ксеноновая лампа потребляет меньше энергии. Но что это приносит? На самом деле, ничто. Для генератора эта нагрузка по сравнению с общим энергопотреблением практически незаметна. Также, экономия топлива в этом случае достаточно незначительная. Больше смысла будет следить за состоянием шин, развалом/схождением и общим состоянием машины.
- Цветовая температура. Действительно, свет ксеноновых ламп ближится к дневному, к которому мы привыкли. Однако повышенная цветовая температура значительно поглощается в водной среде. В условиях дождя и тумана галогенное освещение наиболее эффективно, чем ксеноновое с высокой яркостью. Поэтому ситуации бывают различными, особенно если ксенон используется в противотуманных фарах.
- Сильная яркость. Безусловно, это преимущество; чем дальше видим, тем дольше гидростатические заторы. Однако слепящее освещение может создать новые проблемы. Яркий свет напрягает глаза, и без поистине серьезных мер он может слепить встречных водителей. Тем не менее, яркость ограниченная – чем она выше, тем больше вероятность переосветить встречных.
- Долговечность. Да, ксеноновые лампы могут прослужить в 8 раз дольше (но это не факт), но стоимость их в 10 раз выше. Так что экономия видает смутные сомнения.
К несомненным преимуществам можно отнести хорошее освещение дороги, но лишь при добрых погодных условиях. Они имеют множество достоинств, которые компенсируются лучшей безопасностью для водителей и других участников дорожного движения. Однако, в целом, галогенные лампы вполне способны выполнять свою функцию. Или их ставили для внешнего вида? Они свети, они обжигают. Это не должны быть фары аэроплана, но для гражданского автомобиля, если он не разгоняется до скоростей света, этого вполне достаточно.
