Piața modernă a dispozitivelor de iluminat este reprezentată astăzi nu numai de diverse lămpi, ci și de surse de lumină. Unul dintre cele mai vechi becuri ale timpului nostru sunt lămpile cu incandescență (LN).
Chiar ținând cont de faptul că astăzi există mai multe surse perfecte de lumină, lămpile cu incandescență sunt încă utilizate pe scară largă de către oameni pentru a ilumina diferitele tipuri de spații. Aici vom considera un astfel de parametru important al acestor lămpi ca temperatura de încălzire în timpul funcționării, precum și temperatura de culoare.
Caracteristicile sursei de lumină
Lămpile cu incandescență sunt prima sursă de lumină electrică, inventată de om. Acest produs poate avea o putere diferită (de la 5 la 200 W). Dar cele mai des utilizate modele sunt de 60 de wați.
Fiți atenți! Cel mai mare negativ al lămpilor cu incandescență este consumul ridicat de energie. Din acest motiv, numărul de LN-uri scade în fiecare an, care sunt utilizate în mod activ ca sursă de lumină.
Înainte de a începe să luați în considerare parametri precum temperatura încălzirii și temperatura culorii, este necesar să înțelegeți caracteristicile structurale ale acestor lămpi, precum și principiul funcționării acestora.
Lampa cu filament în timpul lucrului transformă energia electrică care trece prin filamentul de tungsten (spirală) în lumină și căldură.
Până în prezent, radiația, în funcție de caracteristicile sale fizice, este împărțită în două tipuri:
Dispozitivul unei lămpi cu incandescență
Termică, care este tipică pentru lămpile cu incandescență, înseamnă radiații luminoase. Pe radiația termică se bazează strălucirea unei lămpi electrice incandescente.
Lămpile cu incandescență sunt compuse din:
- bec din sticlă;
- filamentul tungsten refractar (parte a spiralei). Un element important al întregii lămpi, deoarece atunci când firul este deteriorat, becul se oprește stralucitor;
- capac.
În timpul funcționării acestor lămpi, t0 a filamentului crește datorită trecerii energiei electrice prin acesta sub forma unui curent. Pentru a evita arderea rapidă a filamentului într-o spirală, aerul este pompat de pe bec.
Fiți atenți! În cazul modelelor mai avansate de lămpi cu incandescență, care sunt becuri cu halogen, în loc de vid în vas, este pompat un gaz inert.
Instalarea unui filament de tungsten într-o spirală, care este atașat la electrozi. Firul spirală este în mijloc. Electrozi, care instalează helix și filamentul de tungsten, respectiv, sunt sudate la diferite elemente: un manșon metalic la capac, iar al doilea - la o placă de contact metalică.
Ca urmare a acestui design al becului electric, curentul care trece prin spirală provoacă încălzirea (înălțând t0 în interiorul becului) a filamentului, deoarece depășește rezistența sa.
Principiul becului
Lampă incandescentă de lucru
Încălzirea LN în timpul funcționării se datorează caracteristicilor structurale ale sursei de lumină. Datorită încălzirii puternice în timpul funcționării, timpul de funcționare al lămpilor este redus semnificativ, ceea ce nu le face astăzi profitabile. În același timp, datorită încălzirii filamentului, t0 a balonului însăși crește.
Principiul funcționării LN se bazează pe transformarea energiei electrice, care trece prin filamentele helixului, în radiație luminoasă. În acest caz, temperatura filamentului încălzit poate ajunge la 2.600-3.000 ° C.
Fiți atenți! Punctul de topire al tungstenului, din care sunt fabricate filamentele spirale, este de 3200-3400 ° C. După cum vedem, în condiții normale, temperatura de încălzire a filamentului nu poate conduce la începutul procesului de topire.
Spectrul de lămpi cu această structură este semnificativ diferit de spectrul de lumină naturală. Pentru o astfel de lampă, spectrul luminii emise va fi caracterizat prin predominanța razelor roșii și galbene.
Trebuie remarcat faptul că baloanele modelelor mai moderne de LN (halogen) nu sunt evacuate și, de asemenea, nu conțin filamentul spiralat. În schimb, gazele inerte se toarnă în balon (argon, azot, krypton, xenon și argon). Astfel de îmbunătățiri structurale au dus la faptul că temperatura de încălzire a becului a scăzut într-o oarecare măsură în timpul funcționării.
Avantajele și dezavantajele unei surse de lumină
În ciuda faptului că astăzi piața surselor de lumină este plină cu o mare varietate de modele, lămpi cu incandescență se găsesc adesea pe ea. Aici puteți găsi produse pentru un număr diferit de wați (de la 5 la 200 de wați și mai mult). Cele mai populare becuri sunt de la 20 la 60 de wați și, de asemenea, 100 de wați.
LN continuă să fie utilizate pe scară largă deoarece au avantajele lor:
- când este pornit, aprinderea luminii apare aproape instantaneu;
- dimensiuni mici;
- cost redus;
- Modelele, în interiorul cărora există doar un vid, sunt produse ecologice.
Aceste virtuți au determinat LN să fie încă în căutare în lumea modernă. În casele și în producția de astăzi este ușor să întâlniți reprezentanți ai acestui produs de iluminat la 60 de wați și mai sus.
Fiți atenți! Un procent mare de utilizare a LN se referă la industrie. De multe ori, aici sunt folosite modele puternice (200 W).
Dar lămpile cu incandescență au o listă destul de impresionantă de neajunsuri, care includ:
- Prezența strălucirii orbitoare a luminii emise de lămpi în timpul funcționării. Ca urmare, sunt necesare ecrane speciale de protecție;
- În timpul funcționării, filamentul este încălzit, precum și bulbul propriu-zis. Datorită încălzirii puternice a bulbului, dacă există chiar o cantitate mică de apă pe suprafața sa, este posibilă o explozie. Încălzirea becului are loc în toate becurile (cel puțin 60 de wați, deși mai mici sau mai mari);
Fiți atenți! Creșterea încălzirii becului prezintă încă un anumit grad de pericol pentru rănire. Temperatura ridicată a becului de sticlă, dacă este atinsă de pielea neprotejată, poate provoca arsuri. Prin urmare, aceste lămpi nu ar trebui să fie amplasate în lămpile respective, care pot ajunge cu ușurință la copil. În plus, deteriorarea becului de sticlă poate cauza tăieturi sau alte răniri.
Tungsten filament
- consum mare de energie;
- în caz de defecțiune nu pot fi reparate;
- durata de viață scăzută. Lămpile cu incandescență eșuează rapid datorită faptului că, în momentul pornirii sau opririi luminii, firul spiral poate fi deteriorat datorită încălzirii frecvente.
După cum vedem, utilizarea lui LN are mult mai multe minus decât plusuri. Cele mai importante neajunsuri ale picioarelor incandescente sunt considerate a fi încălzite datorită creșterii temperaturii în interiorul becului, precum și consumului ridicat de energie. Și acest lucru se aplică la toate versiunile de lămpi cu o putere de 5 până la 60 de wați și mai sus.
Parametri importanți de evaluare
Unul dintre cei mai importanți parametri ai funcționării LN este coeficientul de lumină. Acest parametru are forma raportului dintre puterea de radiație a spectrului vizibil și puterea electricității consumate. Pentru acest produs, aceasta este o valoare suficient de mică, care nu depășește 4%. Asta este, LN este caracterizat de o lumină scăzută de ieșire.
Alți parametri importanți ai lucrării includ:
- fluxul luminos;
- culoarea t0 sau culoarea luminiscenței;
- putere;
- durata de viață.
Luați în considerare primii doi parametri, deoarece cu durata de viață pe care am înțeles-o în paragraful anterior.
Flux luminos
Fluxul luminos este o cantitate fizică care determină cantitatea de energie luminoasă într-un anumit flux de emisii de lumină. În plus, aici există un alt aspect important, cum ar fi producția de lumină. Aceasta determină pentru lampă raportul dintre fluxul de lumină emis de becul și puterea pe care o consumă. Emisia luminii este măsurată în lm / W.
Fiți atenți! Producția de lumină este un indicator al economiei și eficienței surselor de lumină.
Tabela fluxului luminos și a luminii de ieșire a lămpilor incandescente
După cum vedem, pentru sursa noastră de lumină valorile de mai sus sunt la un nivel scăzut, ceea ce indică eficiența lor scăzută.
Culoarea luminii becurilor
Temperatura de culoare (t0) este, de asemenea, un indicator important.
Culoarea t0 este o caracteristică a intensității luminii a becului și este o funcție a lungimii de undă determinată pentru domeniul optic. Acest parametru este măsurat în kelvine (K).
Temperatura de culoare pentru lampa cu incandescență
Trebuie remarcat faptul că temperatura de culoare pentru LN este aproximativ la nivelul de 2700 K (pentru sursele de lumină cu putere de la 5 până la 60 W și mai sus). Culoarea t0 LN este în nuanța roșie și termică a spectrului vizibil.
Culoarea t0 corespunde în totalitate gradului de încălzire a filamentului de tungsten, care împiedică lipsa rapidă a LN.
Fiți atenți! Pentru alte surse de lumină (de exemplu, becuri cu LED-uri), temperatura culorii nu reflectă gradul de încălzire. Cu parametrul de încălzire LN la 2700 K, LED-ul se încălzește numai la 80 ° C.
Astfel, cu cât este mai mare puterea LN (de la 5 la 60 W și mai mare), cu atât mai mare va fi încălzirea filamentului de tungsten și a becului însuși. În consecință, cu cât va fi mai multă culoare. Mai jos este un tabel pe care puteți compara eficiența și consumul de energie al diferitelor tipuri de becuri. Ca grup de monitorizare, care este comparat, aici LN este luat de la 20 la 60 și la 200 W.
Tabela comparativă a puterilor diferitelor surse de lumină
După cum puteți vedea, lămpile cu incandescență din acest parametru pierd în mod semnificativ din punctul de vedere al consumului de energie la alte surse de lumină.
Tehnologia de iluminat și culoarea luminiscenței
În iluminat, cel mai important parametru pentru o sursă de lumină este culoarea t0. Datorită acesteia puteți determina tonul de culoare și culoarea surselor de lumină.
Opțiuni pentru temperatura de culoare
Culoarea t0 a becurilor este determinată de tonul de culoare și este de trei tipuri:
Fiți atenți! Având în vedere temperatura de culoare a LN, trebuie reținut că nu coincide cu temperatura termică reală a produsului, care se simte atunci când îl atingeți cu mâna.
Pentru LN, temperatura culorii este în intervalul de la 2200 la 30000K. Prin urmare, pot avea radiații aproape de ultraviolete.
concluzie
Pentru orice tip de sursă de lumină, parametrul important al evaluării este temperatura de culoare. În acest caz, pentru LN servește ca o reflectare a gradului de încălzire a produsului în timpul funcționării sale. Aceste becuri se caracterizează printr-o creștere a temperaturii de încălzire în timpul funcționării, care este un dezavantaj clar, care este lipsită de surse de lumină moderne, cum ar fi becurile cu LED-uri. Prin urmare, astăzi mulți preferă propriile becuri fluorescente și cu LED-uri, iar lămpile cu incandescență dispar treptat în trecut.
Articole recomandate pe această temă
