Галогенные лампы

Принцип работы

По сути, галогенный источник света – та же лампочка накаливания. Она имеет тело накала – спираль из вольфрама, запаянное в колбу. Колба, в свою очередь, заполнена инертным газом. Под действием электрического тока спираль разогревается и начинает ярко светиться.

Устройство галогенной лампы

Но несмотря на кажущееся сходство, галогенный источник света имеет несколько существенных отличий от привычной тебе лампочки Ильича. Если ты знаешь, как устроена обычная лампочка накаливания, и внимательно рассматривал рисунок выше, то и сам заметил эти различия. Прежде всего, колба галогенного осветителя изготовлена из кварцевого, а не из обычного стекла. Кроме того, в газ, которым заполняют колбу, добавлены галогены – бром или йод. Что это дает:

  1. Увеличение срока службы. Это одна из основных особенностей галогенного источника света. Спираль в обычной лампочке, имея высокую рабочую температуру, постепенно испаряется и, в конце концов, перегорает. В галогенной же лампе пары брома или йода, добавленные в колбу, улавливают испарившиеся атомы вольфрама и возвращают их снова на спираль. Эта вроде бы «мелочь» увеличила срок службы прибора до 4 000 ч (при использовании систем мягкого пуска до 8 000–12 000 ч).
  2. Увеличение светоотдачи. Добавление галогенов не только увеличило срок службы, но и позволило разогреть спираль до более высокой температуры. Благодаря этому светоотдача галогенной лампочки по сравнению с обычной лампой накаливания увеличилась вдвое и составила 15-22 лм/Вт.
  3. Улучшенная цветопередача. Благодаря повышенной температуре тела накала галогенная лампа обладает исключительно точной цветопередачей и непрерывным спектром излучения, который соответствует обычному солнечному свету. В галогенном свете все цвета объектов выглядят натурально, а глаза при нем не утомляются.
  4. Компактность. Использование кварцевого стекла, выдерживающего высокую температуру, позволило делать приборы весьма компактными. Это не только удобно в эксплуатации, но и требует меньшего расхода инертного газа и галогенов, что несколько удешевляет производство. Маленькие размеры колбы позволяют ей легко выдерживает высокое давление, а как известно, чем выше давление в колбе, тем медленнее испаряется вольфрам со спирали. За счет этого увеличивается срок службы прибора.

Мнение эксперта Алексей Бартош Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Задать вопрос эксперту Высокая температура колбы – не просто побочный эффект, а необходимость. Если температура будет ниже 250 градусов, то галогены не смогут собрать со стекла осевшие на нем молекулы вольфрама. То есть галогенная лампа превратится в обычную лампочку накаливания.

Как и обычные лампочки накаливания, галогенные могут работать как на переменном, так и на постоянном токе. Что касается диммирования, оно возможно, но нежелательно, поскольку при уменьшении яркости снижается температура тела накала и колбы. Это ухудшает или вовсе прекращает работу галогенов по восстановлению вольфрамовой спирали.

Различия галогеновых ламп

В зависимости от назначения галогенные источники света могут различаться:

  • по конструкции;
  • по цоколю;
  • по напряжению питания.

Конструкция и тип

На сегодняшний день промышленность выпускает галогенные лампы разнообразных размеров и форм. Капсульные приборы имеют вид компактной колбы-капсулы, которая в дополнение может оснащаться отражателем. Обычно такие лампы используют на транспортных средствах и в светотехнике (кино и фотосъемка, проекторы и пр.), но могут применяться и для точечного освещения жилых помещений или ландшафтного дизайна.

Капсульные галогенные лампы с собственным отражателем света и без

Линейные приборы имеют сильно вытянутую колбу и напоминают трубчатую люминесцентную лампу в миниатюре. Контакты для подключения питания у таких источников света расположены по краям колбы. Основная сфера применения линейных ламп – театральные, осветительные, поисковые прожектора и прожектора декоративной подсветки. Используются такие приборы для кино и фотосъемки.

Линейная галогенная лампа и прожекторы, ее использующие

Поскольку галогенная лампа сильно нагревается, она является сильным источником инфракрасного излучения. IRC-лампы, появившиеся относительно недавно, лишены этого недостатка. Специальное покрытие колбы пропускает видимый свет, но отражает ИК излучение, которое возвращается в колбу. Такое решение имеет сразу несколько преимуществ. Во-первых, IRC прибор несильно нагревает близкорасположенные объекты. Во-вторых, и это главное, за счет уменьшения расхода тепла лампа примерно на 45% экономичнее своего обычного галогенного собрата и имеет вдвое больший срок службы.

IRC-лампы выпускаются различных типоразмеров, и с первого взгляда могут выглядеть, как обычные. Отличить их от простых галогенок можно по маркировке IRC.

Инфракрасные лампы в отличие от IRC действуют с точностью до наоборот. Специальное покрытие пропускает ИК излучение, но задерживает видимый свет. Такие приборы намного эффективнее обычных и даже керамических ТЭНов. Им не требуется время на разогрев – они выходят на рабочий режим сразу же после включения и так же быстро остывают.

ИК-галогенная лампа и обогреватель, ее использующий

Последний тип галогенных ламп – прибор с дополнительной внешней колбой. С виду такое изделие почти не отличается от обычной лампочки: тот же цоколь, та же форма колбы. Но если присмотреться, то вместо вольфрамовой спирали можно увидеть миниатюрную галогенную лампу. Для чего нужна дополнительная колба? Во-первых, она предотвращает контакт с раскаленной галогенной лампой. Это исключает вероятность сильного ожога при прикосновении и делает прибор более пожаробезопасным.

Галогенная лампа с внешней колбой

Во-вторых, внешняя колба защищает основную от загрязнения, которого галогенные лампы очень боятся: раскалившаяся до 250 градусов Цельсия грязь вызывает локальный перегрев основной колбы и, как следствие, выход прибора из строя. Привычный внешний вид позволяет легко заменить лампу накаливания на галогенную, не изменяя внешнего вида светильника.

Лампы с дополнительной колбой можно заменять голыми руками

Обычно двухколбовые лампы оснащаются цоколем Эдисона того или иного размера и используются для замены обычных лампочек накаливания.

Цоколь

Тип цоколя, при помощи которого на лампу подается напряжение, зависит от назначения галогенки, ее размера, конструкции и величины питающего напряжения. Низковольтные компактные лампы обычно имеют штырьковый цоколь GU 5.3, G4, GY 6.35. Чтобы такой прибор не вставить вместо лампы на напряжение 220 или 110 В, последние оснащаются цоколями GU10 (с фиксацией), G9 или G12 (большой штырьковый).

Приборы с цоколем Эдисона (Е27 и E14) служат для замены обычных ламп накаливания. Практически все они снабжены дополнительной колбой. Линейные галогенки имеют разъем R7, а те, что предназначены для установки в транспортные средства, обычно выпускаются со стандартным «автомобильным» цоколем Н или HR.

Основные типы цоколей, устанавливаемых на галогенные источники света Мнение эксперта Алексей Бартош Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Задать вопрос эксперту На самом деле типов цоколей, которые используются в галогенных лампах, намного больше. Перечислять их все нет смысла, при необходимости ты самостоятельно и без труда разберешься в этом вопросе.

Питание

Галогенные источники освещения выпускаются на несколько рабочих напряжений. Их не так много: 12, 24, 110 и 220 вольт. Лампы на 24 и 12 вольт предназначены для работы в автономной аппаратуре (фонари, переносные осветители и пр.) и транспортных средствах: автомобилях, мотоциклах, поездах, самолетах. Приборы с напряжением 110 и 220 В используются для освещения стационарных объектов: квартир, производственных помещений, стоянок и т. д.

Тем не менее 12- и 24-вольтовые лампы успешно используются и для обычного стационарного освещения в точечных светильниках для подвесных потолков. Для этого их достаточно включить в сеть 110 или 220 В через понижающий трансформатор – электромагнитный или электронный.

Схема подключения галогенных ламп

Организовать освещение при помощи галогенных ламп не сложнее, чем при помощи обычных лампочек накаливания. Приборы, рассчитанные на напряжение 220 В, подключаются прямо в осветительную сеть. Причем если необходимо запитать группу ламп, то они соединяются параллельно.

Включение ламп с рабочим напряжением 220 В

Если же лампы рассчитаны на напряжение 12 или 24 В, то включать их в осветительную сеть 220 В можно только через понижающее устройство: обычный или электронный трансформатор. При этом схема подключения 12- и 24-вольтовых ламп будет выглядеть следующим образом:

Подключение одной и группы 12- или 24-вольтовых ламп через понижающий трансформатор

На рисунке выше в качестве понижающего используется электромагнитный трансформатор, на месте которого может стоять и электронный. При этом схема его включения останется прежней.

Мнение эксперта Алексей Бартош Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Задать вопрос эксперту Если ты используешь один трансформатор для питания группы ламп, его мощность должна быть не меньше мощности, потребляемой всеми лампами плюс 15-20%. Это необходимый запас надежности. к содержанию

Плавное включение

Ты наверняка замечал, что лампы накаливания сгорают чаще всего в момент включения. Причина – начальный бросок тока. Дело в том, что холодная спираль имеет очень маленькое сопротивление: оно в разы меньше рабочего, когда спираль разогрета. Из-за этого в момент включения холодной лампочки ток через тело накала превышает нормальный в десятки раз. Такой эффект назвали токовым ударом. Галогенная лампа подвержена такому удару много сильнее, чем обычная лампочка – ведь рабочий ток у нее выше, а, значит, пусковой вообще выходит за критическую отметку.

Можно как-нибудь бороться с этой проблемой? Не можно, а нужно! Для этого существуют специальные приборы – устройства плавного включения ламп (УПВЛ). В момент включения они ограничивают ток через спираль, а после предварительного разогрева лампы плавно доводят его до номинального. Визуально это выглядит так, будто бы лампочка плавно (1-3 сек) «разгорается».

Этот УПВЛ может защитить целую группу лампочек общей мощностью до 1 кВт

Что это дает? Ты не поверишь, но с УПВЛ ресурс галогенной лампы увеличивается в 2-3 раза и может достигать 12 000 ч вместо положенных 2 000–4 000. Схема включения галогенок через УПВЛ будет выглядеть следующим образом:

Схема включения галогенных источников света через УПВЛ

УПВЛ, рассчитанный для работы с галогенками, можно успешно использовать и с обычными лампами накаливания, в разы продлевая срок их службы.

Область применения

Галогенная лампочка – прибор универсальный, который можно использовать практически везде и для любых целей. Миниатюрные лампочки успешно работают в фарах транспортных средств: от велосипедных фар до самолетных прожекторов. Их устанавливают в точечные светильники для локального и общего освещения квартир и производственных помещений. Лампы с дополнительной внешней колбой отлично работают в люстрах и бра.

Благодаря отличной цветопередаче галогенные прожекторы – обязательный атрибут фото и видеосъемки. Их можно увидеть на съемочных площадках и в фотоателье, в телестудиях и на сцене. Такие же прожектора используются для освещения открытых и закрытых объектов, в ландшафтном дизайне. Свет галогенок напоминает дневной и идеально подходит для глаз, а потому галогеновые приборы незаменимы для освещения рабочего места и детских учреждений.

Примеры использования галогенных ламп

ИК-лампы широко используются в духовках, микроволновых печах (гриль), в бытовых обогревателях и в техпроцессах, требующих быстрого и качественного нагрева (сушка, термообработка и пр.).

Использование ИК-галогенных ламп в грилек содержанию

Особенности эксплуатации

Из-за своих конструктивных особенностей галогенные лампочки имеют и особенности эксплуатации. Устанавливая лампу в осветитель, нельзя прикасаться к колбе голыми, даже чисто вымытыми руками. После включения колба раскалится до 250 градусов Цельсия, частички жира сгорят и вызовут локальный перегрев баллона, что приведет к выходу галогенки из строя.

Результат установки галогенной лампы голыми руками — локальный перегрев вызвал расплавление баллона

Для замены галогенок нужно пользоваться чистыми хлопковыми перчатками или использовать чистую ткань. Если ты все же взял прибор голыми руками, тщательно протри колбу спиртом — обезжирь. Этого недостатка лишены лампы с дополнительной внешней колбой, которая не нагревается так сильно, как основная.

Хлопчатобумажные перчатки обязательны при замене галогенных ламп, нередко их продают прямо в комплекте

Если ты используешь галогенную лампочку совместно с диммером, периодически включай ее на полную мощность хотя бы на 10 мин в неделю. Лампочка, работающая с недонакалом, не может разогреться до температуры, при которой галогены могут выполнять свою работу, и превратится в обычную лампочку накаливания. Включая же ее на полную мощность, ты позволяешь галогенам собрать с колбы молекулы вольфрама и вернуть их на спираль.

Никогда не встраивай одноколбовые галогеные приборы в натяжной потолок – он просто расплавится. Исключение могут составлять лишь специальные светильники для подвесных потолков, предназначенные для работы с галогенными лампами.

Последствия использования светильника с капсульной галогенной лампой в натяжном потолке — перегрев пластика и его разрыв

Не выбрасывай сгоревшие лампочки и их осколки в контейнер для обычного стекла. Кварцевое стекло, из которого сделана колба, при переплавке испортит все обычное стекло.

Никогда не прикасайся к работающей галогенной лампочке: ее колба накаляется минимум до 250 градусов и способна мгновенно вызвать сильнейший ожог. По этой же причине следи за тем, чтобы колба лампочки не соприкасалась с окружающими предметами, которые могут загореться.

Как проверить галогеновую лампу

Поскольку все «внутренности» галогенной лампы состоят из одной лишь спирали, проверить ее не составит никакого труда. Для этого тебе понадобится прибор, способный измерять сопротивление: омметр, тестер или мультиметр. Подойдет любой – стрелочный или цифровой, даже самый простой и дешевый.

Для проверки ламп подойдет практически любой тестер или мультиметр

Установи переключатель прибора на измерение сопротивления в диапазоне до ста Ом. Теперь подключи щупы к лампочке. Если тестер покажет какое-то сопротивление (зависит от рабочего напряжения осветительного прибора и его мощности), то лампа исправна. Если никак не отреагирует – лампочка сгорела.

Мнение эксперта Алексей Бартош Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Задать вопрос эксперту Примечательно, что после некоторой практики по сопротивлению спирали можно судить о рабочем напряжении проверяемой лампочки. Если сопротивление спирали составляет десятки Ом, то лампа, скорее всего, рассчитана на 220 В. Если единицы – прибор низковольтный.

Некоторые «специалисты» рекомендуют проверять лампочки при помощи указателя напряжения (индикаторной отвертки), подав на один из выводов прибора фазу из розетки, а на втором эту фазу меряя отверткой. Метод работает, но он весьма опасен, и я очень не рекомендую его к использованию. Если на то пошло, то гораздо безопаснее использовать пальчиковую батарейку, лизнув ее через лампочку. Если спираль цела — язык «щипнет», если сгорела – нет.

Вот и все, что нужно знать о галогенных источниках света. Теперь ты знаешь, как они работают и чем отличаются от обычных лампочек накаливания. Надеюсь, данная статья не только помогла тебе разобраться в достоинствах и недостатках галогенок, но и при необходимости позволит самостоятельно организовать качественную и долговечную систему освещения.

Какой газ находится в лампе накаливания?

В лампах накаливания не может быть ни воздух, ни азот ни какие-либо другие газы, кроме инертных (аргон, криптон, ксенон). Дело в том, что температура спирали более 2000 градусов Цельсия. При таких температурах вольфрам будет реагировать с ЛЮБЫМИ газами, кроме инертных. Но заполнять лампочки гелием или неоном слишком дорого, поэтому применяют в основном наиболее дешевый аргон. Криптон и ксенон дороже, но какое они дают преимущество, я не знаю, тем не менее их тоже используют. При попадании воды на включенную ( а значит горячую) лампочку стекло элементарно трескается, но никакого «взрыва» лампочки не происходит.

Насчет галогенных ламп Вы совершенно не правы. Да, к галогенам относятся фтор, хлор, бром, йод, астат. Насчет унунсептия Вы несколько поспешили. Да конечно, если его удастся получить, то он несомненно будет относиться к галогенам. Но он пока еще не получен, поэтому и не имеет собственного названия, только по порядковому номеру (количеству протонов в ядре).

Вот Вы пишете «…Галогенными лампы называют по-невежеству. В них реально закачены «инертные газы». Такие как ксенон, гелий…». Во-первых, нужно писать раздельно «по невежеству». Во вторых, не «закачЕны» (это слово производное от слова «катить», т.е. если что-то куда-то закатили, то про это что-то можно сказать «закачены».). а «закачАны» (от слова «качать», закачать»). В-третьих, гелием лампы накаливания не заполняют (слишком дорого. В-четвертых,

в галогенных лампах «галоген» всё же есть, правда только один — иод. Заполнены они как и обычные лампочки — аргоном, но кроме аргона добавлены еще пары иода. Такие лампочки «самозалечивающиеся».

В чем недостаток лампочек накаливания? Со временем спираль в них «перегорает» (реально не перегорает, а расплавляется). Допустим, где-то диаметр (толщина) спирали чуть меньше, чем в других местах. Значит сопротивление в этом месте больше, температура выше, и с этого участка металл (хоть это и вольфрам, но тем не менее) более интенсивно испаряется. Значит диаметр уменьшается, это приводит к еще более сильному местному повышению температуры, и так всё сильнее и сильнее. В конце концов, этот участок спирали разогревается до температуры плавления, «тонкое» место расплавляется («где тонко, там и рвётся») и лампочку нужно выбрасывать. А что получается в присутствии паров иода. Пары иода взаимодействуют с металлом спирали, образуется летучее (при тех температурах, что внутри лампы)соединение. На тех участках, где спираль тоньше и температура выше эти летучие соединения разлагаются вновь на металл и иод. Таким образом, на «тонкое» место переносится металл с более толстых мест. В итоге, спираль самозалечивается, и служит дольше. Кроме того, это позволяет повысить температуру спирали, т.е лампочка работает при более высоких температурах. А интенсивность излучения пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры. таким образом, повышается «световой КПД», или светоотдача лампочки.

Аргон — Ar, химический элемент, благородный газ Аргон — Газ, дающий синеватое свечение в электрических лампах и осветительных трубках Аргон — Инертный газ, используется при сварке алюминия Аргон — Сосед хлора Аргон — Инертный газ Аргон — Какой химический элемент можно получить, если к названию древнегреческого корабля добавить одну букву? Аргон — Какой газ замыкает третий период таблицы менделеева? Аргон — Этот инертный газ не вступает практически ни в какие химические реакции, за что и получил свое название Аргон — «недеятельный» среди газов Аргон — Химический элемент, ar Аргон — Газ из благородных Аргон — Элемент, ar Аргон — Благородный газ Аргон — Менделеев его назначил двадцатым Аргон — Вслед за хлором в таблице Аргон — Предтеча калия в таблице Аргон — Следом за хлором в таблице Аргон — Между хлором и калием в таблице Аргон — Двадцатая графа менделеева Аргон — Менделеев его определил двадцатым Аргон — Рекламный газ Аргон — Инертный благородный газ Аргон — Двадцатый в таблице менделеева Аргон — «ar» в периодической таблице Аргон — №18 согласно менделееву Аргон — Один из инертных газов Аргон — Последователь хлора в таблице Аргон — Между хлором и калием Аргон — Менделеев его назначил двадцатым в таблице Аргон — Перед калием в таблице Аргон — Газ в синеголубых лампах Аргон — В таблице он между хлором и калием Аргон — Двадцатый инертный газ Аргон — Его благородие газ Аргон — После хлора в таблице Аргон — В таблице он перед калием Аргон — Восемьнадцатый элемент Аргон — Газ, соблюдающий нейтралитет Аргон — Газ для сварки цветных металлов Аргон — Химический элемент с позывным ar Аргон — Газ для заполнения ламп Аргон — «сварочный» газ Аргон — Предшественник калия в таблице Аргон — Последыш хлора в таблице Аргон — Газ из таблицы Аргон — Идущий следом за хлором в таблице Аргон — Восемнадцатый в таблице химических элементов Аргон — Газ Аргон — 18-й в химической таблице Аргон — Мешанина из слова «онагр» Аргон — 18-я графа химической таблицы Аргон — 18-й в менделеевском строю Аргон — Преемник хлора в таблице Аргон — 18-й в таблице химическ. элементов Аргон — Химическ. элемент под номером 18

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *