Галогеновые лампы, принцип работы
Галогеновые лампы имеют продолжительный ресурс службы. Эти приспособления относятся к энергосберегающему оборудованию. В сравнении с иными устройствами, продолжительность работы увеличена на 3-4 тысячи часов. Рассмотрим более детально, как работает галогеновая лампа:
- Принцип работы галогеновых лампочек заключается в том, что стеклянная колба или иная форма заполнена соответствующим газом в необходимом количестве.
- Галогеновые лампы по краям имеют контактные соединения для получения электрического питания.
- При подаче электрической энергии, происходит равномерное нагревание присутствующего внутри газа.
- Галоген под воздействием температуры начинает издавать характерное свечение по всей плоскости.
- За счет присутствующего кожуха, осуществляется преломление светового потока, что образует характерный свет.
- При отключении подачи электроэнергии, нагревание прекращается, из-за чего постепенно происходит затухание.
Галогеновые лампы рассчитаны на продолжительную работу, однако при постоянном нагревании количество присутствующих частиц газа уменьшается, из-за чего со временем устройство начинает выделять меньшее количество света. Эти приспособления часто применяются для промышленных площадей, однако в нередких случаях, применяются галогеновые лампы для дома в соответствующих светильниках.
Как подключить и заменить?
Перед покупкой попросите проверить галогеновую лампочку. Подобная проверка убережет вас от ненужных действий, например, если после монтажа или замены подобного изделия, свет не появится, то вы будете знать, что проблема не в самой лампе, а в проводке или неправильном подключении.
Во время установки и замены лампочек следуйте нехитрым правилам:
- Не дотрагивайтесь до лампочек голыми руками. На руках присутствует кожный жир, и даже малейшая его капелька на подобном устройстве способна очень сильно снизить полезный срок службы.
- Установку и замену таких изделий лучше осуществлять в хлопчатобумажных перчатках. Некоторые производители добавляют такие перчатки в комплект к светильнику либо лампе. Если этих перчаток не оказалось под рукой, возьмите сухую чистую тряпочку.
- Если вы дотронулись до лампочки рукой, обязательно обезжирьте ее. Для это стоит протереть изделие спиртом. Дождитесь, пока она полностью высохнет, на это потребуется определенное время (приблизительно полчаса). Если не дождаться высыхания и начать замену галогенных лампочек, во время нагревания остатки спирта могут вспыхнуть.
- Позаботьтесь о приобретении трансформатора, к которому можно подключить диммер. Эти комплектующие будут предохранять галогенные лампы от излишних перепадов напряжения и уберегут приборы от короткого замыкания.
- Располагайте трансформатор не ближе, чем в 30 сантиметрах от лампочек, чтобы предотвратить перегревание приборов.
- Установка специального устройства с плавным пуском также поможет продлить жизнь подобным изделиям. В дополнение ко всему прочему, у вас получится красивое и приятное для глаз нарастание яркости освещения.
- Осуществляя переделку или замену перегоревшей лампочки, не старайтесь сразу же дотронуться до нее, она будет очень горячей и может обжечь вас.
- Если вы осуществляете монтаж галогенной лампочки в подвесной потолок, тогда позаботьтесь о создании отличной вентиляции. Так как во время работы подобные лампочки выделяют большое количество тепла и при отсутствии вентиляции они будут быстрее портиться и перегорать.
После замены галогеновой лампочки, ее необходимо утилизировать. Подобные изделия безопасны, содержание галогенов в них ничтожно мало, поэтому их можно выбрасывать в мусорное ведро с другими бытовыми отходами.
Osram Night Breaker Unlimited H7
В качестве примера возьмём Osram Night Breaker Unlimited H7, обещают нехилую яркость +110%. Смотрим официальные спецификации на неё, указан светопоток 1500 люмен, у стандартной он тоже 1500лм. То есть тут вообще никакого увеличения Люмен нет, чистый обман. От такого гиганта, как Osram не ожидаешь обмана. Срок службы составляет 150-250 часов.
Официальные характеристики:
- светопоток 1500лм;
- срок службы составляет 150-250 часов;
- мощность 58W.
Технические характеристики Osram Night Breaker Unlimited ничем не отличаются от параметров обычной галогеновой лампы H7. Некоторые изменения конечно есть, но не 110% а 10%.
Что такое ПДУ?
Выше мы детально описали галогеновые люстры, а теперь займёмся пультом. Правильно называть такое устройство ПДУ – пультом дистанционного управления электронным устройством. Применяются они в самых разных сферах жизни – от телевизоров до тех же светильников. Главных критериев всего два: радиус действия и функциональность. Есть еще такие как качество, срок службы, ресурсоемкость, способ питания (обычно это разные типы батареек). Последние считаются второстепенными т.к. в наше время разница между самым дешевым и самым дорогим пультом не настолько велика. Гораздо важнее радиус покрытия сигнала, что, впрочем, также не особо актуально для обычных квартир (даже слабого показателя обычно хватает с лихвой). Разве что у вас очень уж большая гостиная (целый бальный зал). Исключением являются пульты для бизнес-центров. Но им и функциональность нужна другая.
Контроллер ПДУ отдельно от люстры
Что касается функций, то их зачастую три: включить/выключить свет, а также выбор режима. Режимов может множество (зависит от конструкции и возможностей отдельной люстры), но их редко бывает более трех: включить все лампы, включить одну, включить выбранную или пару. Пульты другой конфигурации позволяют не только включать и выключать лампы, но и менять режим подачи электроэнергии, где режимов также обычно около трех: максимальная яркость, средняя и режим ночника. Иногда добавляется четвертый – «таймер».
Преимущества и недостатки галогенных ламп
С особенностями конструкции и принципа действия галогенных ламп связаны их эксплуатационные преимущества и недостатки
Экономичность (потребление электроэнергии)
Высокая температура тела свечения и отсутствие затемнения колбы определяют высокую светоотдачу галогенных ламп. Для осветительных приборов такого типа светоотдача лежит в пределах 15-22 лм/Вт. Для сравнения, лучшие экземпляры классических ламп накаливания с трудом обеспечивают эту величину на уровне 10-12 лм/Вт.
Таким образом, для получения одной и той же величины освещенности использование галогенных ламп дает выигрыш по мощности в 1.5-2 раза.
Снижению непроизводительных потерь мощности в идее тепла способствует наполнение галогенных ламп тяжелыми инертными газами. Этой же цели служат особые конструктивные решения, в частности, покрытие колбы материалами непрозрачными для инфракрасного излучения.
В результате экономический эффект для потребителя от применения галогенных ламп сравним с использованием люминесцентных источников.
Долговечность
Частичная регенерация материала тела свечения в вольфрамово-галогенном цикле и высокое давление буферного газа в колбе приводят к существенному снижению износа спирали галогенной лампы в процессе эксплуатации. Для современных галогенных осветительных приборов типичное значение срока эксплуатации составляет 2-5 тысяч часов свечения, что в несколько раз превосходит долговечность ламп накаливания и мало уступает люминесцентным лампам.
Цветопередача
Технология, использующая свечение нагретого до высоких температур источника, дает световое излучение, близкое по характеристикам к естественному. В этом заключается преимущество ламп накаливания и галогенных ламп по сравнению с другими источниками света.
Более высокая температура нити накаливания в галогенной лампе приводит к некоторому смещению спектра лампы в голубую область по сравнению с лампами накаливания, уменьшению «теплых» составляющих. Несмотря на это, цветопередача галогенных ламп лежит в пределах Ra 99-100.
Компактность
Возможность уменьшить колбу привела к созданию малогабаритных мощных ламп, которые с успехом могут использоваться в качестве точечных источников освещения для помещений. Это же достоинство дает возможность применения галогенных ламп в качестве источников головного света автомобилей.
Кроме перечисленных, к достоинствам галогенных ламп можно отнести простоту регулирования интенсивности освещения с использованием распространенных схем диммеров (регуляторов освещенности) и безопасность эксплуатации в тяжелых условиях, в том числе и при повышенной влажности – этой особенностью отличаются низковольтные галогенные приборы.
При проверке мультиметром конденсатор необходимо сначала осмотреть, потом уже проверять его на сопротивление и ёмкость. Если делать это регулярно в превентивных целях, можно обеспечить качественную и надежную работу электронных и электрических схем своих приборов и аппаратуры.
Автоматические выключатели предотвращают возникновение в электрических цепях перегрузок и токов короткого замыкания. Какое защитное устройство лучше выбрать для дома, можно узнать здесь, а советы по подключению УЗО можно прочитать тут.
Основные недостатки ламп с галогенными наполнителями связаны с принципом их работы.
- Высокая температура колбы, в некоторых моделях достигающая величин возгорания окружающих предметов. В связи с этим требуется применение соответствующих мер пожарной безопасности.
С высокой температурой колбы связана и нетерпимость галогенных приборов к загрязнению внешних поверхностей. Подобное загрязнение может привести к локальному перегреву поверхности колбы и преждевременному выходу лампы из строя. В связи с этим требуются особые меры предосторожности при эксплуатации или конструктивные решения для защиты колбы.
Относительная дороговизна, связанная с применением специфических материалов при изготовлении (кварц, инертные буферные газы, летучие соединения галогенов). Однако стоимость галогенных ламп значительно ниже популярных люминесцентных и светодиодных источников.
Особенности эксплуатации.
Отличия галогенных источников света представлены в таблице.
Параметр | Тип источника света | |||
Галогенная | Накаливания | Люминесцентная | Светодиодная | |
Срок службы, ч | 2000-4000 | 1000 | 10000-15000 | 20000-50000 |
Цветовая температура, К | 2700-3000 | 2400-2700 | 2700-6000 | 2800-10000 |
Экологическая безопасность/утилизация | Безопасны/отдельно от обычного стекла | Безопасны/обычная | Опасны/специальные пункты приема | Безопасны/обычная |
Цена | Средняя | Низкая | Выше средней | Высокая |
Нагрев | Очень сильный | Сильный | Низкий | Низкий |
Во время эксплуатации не стоит касаться лампочек голыми руками. На коже есть жир, который остается на колбе, и приводит к ее почернению и перегоранию лампы. Желательно заменять ГЛ в перчатках или при помощи салфеток. Отпечатки пальцев стирают спиртом или другой обезжиривающей жидкостью. Все это не относится к лампам с двойной колбой.
Интересно, что если температура внутри колбы упадет ниже 250⁰С, то галогены не смогут вступить в реакцию с вольфрамом. Галогенный источник света будет работать, как лампа накаливания. Из-за этого нежелательно применять диммер: при снижении яркости уменьшится температура буферного газа. Источник света перестанет работать как надо.
При наличии диммера необходимо периодически включать лампу на полную мощность. Источник света сможет раскалиться до нужной температуры, чтобы галогены вступили в реакцию с вольфрамом. Спираль самовосстанавливается.
Стабильное напряжение также увеличивает срок службы. Для этого применяются стабилизирующие блоки защиты.
Лампы без внешней колбы не подходят для подвесных потолков. Это приведет к расплавлению потолка.
ГЛ лучше не утилизировать совместно с обычным стеклом.
Разновидности бытовых галогенных ламп
Капсульная галогеновая лампочка может быть отличным дополнением к необычной люстре. Это самый миниатюрный представитель галогенного семейства. Выглядит, как маленькая колба с телом накаливания, которое может быть, как вертикальным, так и горизонтальным, то есть у капсульной лампы наиболее простое устройство.
Как уже было отмечено, бытовые лампы могут быть нескольких типов, рассмотрим подробнее следующие:
- Капсульные лампы;
- Линейные лампочки;
- Гибридные.
Линейные лампы являются одними из старейших в галогенной линейке приборов. Размеры варьируются в зависимости от производителя. Линейные лампы являются двухцокольными. Часто используются в виде настенных ламп или же для зонирования интерьера.
Особенности и виды галогенных ламп для потолочных светильников
Уникальность конструкции галогенных ламп, которые монтируют в встраиваемые галогенные светильники, состоит в следующем:
В отличие от классических ламп накаливания, внутренняя емкость галогенных световых элементов наполняется парами брома или йода (химическими галогенами – отсюда и наименование ламп). Благодаря использованию галогенных газов удалось достичь увеличения световой отдачи ламп в 1,5-2 раза и продолжительности срока их эксплуатации (см. Светодиодные люстры потолочные – качественно новое освещение).
Лампа галогенная, по сути, является существенно модифицированным вариантом лампы накаливания
- Цветовая температура ламп колеблется в пределах 2700-3200К.
- Колбы ламп, которые используют потолочные светильники, изготавливаются не из обычного стекла, а из кварцевого, обладающего большей устойчивостью к высоким температурам и химическому воздействию. Высокая стойкость стекла позволила приблизить его к нагревательному элементу (спирали) практически вплотную и сделать тем самым лампу максимально компактной (толщиной часто не более 10мм).
- Покрытие зеркального типа у галогенных ламп выполняют методом напыления химически чистого алюминия (алюминиевый отражатель) или специализированного полупрозрачного покрытия (интерференционный отражатель) на стеклянный отражатель.
Виды галогенных ламп для потолочных светильников
В галогеновые потолочные светильники лампы могут вставляться как работающие от обычной сети с напряжением 220В, так и низковольтные лампы, для которых рабочее напряжение составляет зачастую 12В
Схемы наиболее распространенных потолочных галогенных светильников
Что касается работы в электросетях переменного и постоянного тока, то любой галогеновый светильник равноценно хорошо функционирует и в одном, и в другом случае.
Если светильник предназначен для использования ламп с низким вольтажом, то при его запитывании необходима установка понижающего трансформатора.
Рассмотрим, какие виды низковольтных галогенных ламп на сегодняшний день доступны на рынке:
- Капсульные лампы с цоколем G4 и GY6,35.
- Лампы с отражателями 35мм диаметром (колба MR11, цоколь GU4), 51мм диаметром (MR16, GU5,3), диаметрами 48, 70, 111мм (GY4, B15d, G53 соответственно).
Галогеновые светильники потолочные – встраиваемые или прикрепляемые под потолком – работающие без трансформатора, используют следующие виды ламп:
- Галогенные лампы линейного типа с цоколем R7S.
- Лампы декоративные цилиндрической или свечеобразной формы с цоколями E14, 27 и B15d.
Галогенные лампы различных форм и модификаций
- Капсульные галогенные лампы с цоколем G9. Такие лампы мощностью 35-40Вт применимы в потолочных светильниках, люстрах, настенно-потолочных светильниках, подсветках, торшерах, бра, настольных лампах чаще любых других.
- Лампы, оснащенные зеркальным отражателем, с колбами PAR16, 20, 30 и цоколями GZ10 (с фаской), GU 10, E14 и 27.
Сферы применения галогенных ламп различных видов
Лампы с колбами свечеобразной и цилиндрической формы, применяемые для вставки в галогеновые светильники и работающие от обычного сетевого напряжения, служат отличной заменой обычным лампам накаливания фактически во всех сферах, в особенности там, где приветствуются скромные габариты (см. Современные потолочные люстры и светильники: особености и виды).
Низковольтная галогенная подсветка витрины
Галогенные лампы с малым вольтажом практически не имеют альтернативы в технике акцентированного освещения музеев, выставок, торговых залов, витрин, ресторанов, жилых помещений и прочего.
Если же подробнее говорить об использовании галогенных светильников в быту, то в качестве них, как правило, выступают люстры и точечные светильники на галогенных лампах.
Галогенные лампы накаливания и принцип их действия
Ввиду того, что галогенная лампа стоит гораздо дороже, вполне естественным является то, что у них гораздо более высокий КПД, а также менее габаритные размеры. Кроме этого, их сильной стороной является также и продолжительность службы. При этом, если рассматривать две разновидности этих ламп, то следовало бы отметить, что галогенная лампа — это та же лампа накаливания, во время конструкции которой, были учтены последние достижения науки и техники.
Галогенная лампа
Отличительной особенностью галогенных ламп является именно колба. Изготавливается она из кварцевого стекла, которое, после, заполняется парами галогенов, брома или йода. Удивительно, но это позволяет пользоваться галогенными лампочками до 4000 часов. Спектр излучения галогенным лампочек является гораздо более естественным. По этому, галогенные лампы являются идеальным источником света и ими, в особенности рекомендуется пользоваться всем тем людям, которые выполняют работы, качество которых, непосредственным образом связано с качеством света, к примеру художникам.
Кстати говоря, по той простой причине, что колба лампочки изготавливается из кварцевого стекла, при свечение ею выделяются ультрафиолетовые лучи, которые позволяют под ней даже загорать.
В настоящий момент времени, галогенными лампочками пользуются также производители автомобильных фар. Более того, в этом плане им нету альтернативы, ведь в отличие от каких-либо иных разновидностей ламп, эти располагают максимально высокой мощностью, а также устойчивы к всевозможным тряскам и вибрациям. Они имеют возможность похвастаться наличием малых габаритов, а также способны работать при любой температуре окружающей среды. В любом случае, такие лампочки не представляется возможным установить вместо штатных. Для этого дела, вам понадобится осуществить замену сразу-же всего блока фар.
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.
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.
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
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.
Устройство ламп 12 В
Конструктивно низковольтные источники света изготавливаются одинаково с высоковольтными (220 В). Разница заключается в миниатюрных размерах и варианте исполнения цоколя.
Цоколи используются стандартных типов, но разных конструкций: е27, е14, g4, g13, gu10, t10, ba15s, h1-h11 и др. Такое обилие вариантов необходимо для использования низковольтных ламп в стандартных светильниках без переделок и дополнительных адаптеров.
Самые распространенные цоколи представлены в таблице.
| Тип цоколя | Размер | Фото |
| Винтовые е27, е14 | Е27: диаметр 27 мм, высота 26,67 мм. Е14: диаметр 14 мм, высота 21,59 мм. | |
| Штырьковый g4 | Расстояние между центрами контактов 4 мм, диаметр контакта 0,7 мм, длина контакта 8,25 мм. |
|
| Штырьковый g13 | Расстояние между центрами контактов 12,7 мм, длина контакта 7 мм, диаметр контакты 2,5 мм. |
|
| Штырьковый gu10 | Расстояние между центрами контактов 10 мм, длина контактов 6,4 мм, максимальный диаметр контактов 5 мм. |
|
| T10 | Ширина 10 мм, толщина 2 мм, высота 10 мм. |
|
| Ba15s |
| |
| H1-h11 |
|
Основные характеристики галогенных ламп и схемы их подключения
Галогенные лампы бывают двух видов:
- низкого напряжения;
- высокого напряжения.
Лампа галогенная 12v, 24v, 6v относится к первой группе, а 110-240v – ко второй.
Количество излучаемого тепла, а также рабочая температура галогенной лампы, находятся на достаточно высоком уровне. В связи с этим она является пожароопасной и не приемлет попадания влаги на корпус. К тому же та часть лампы, которая нагревается во время работы, находится в непосредственной близости к месту подсоединения напряжения.
Из-за этого материалы, применяющиеся для изготовления светильников и цоколей для таких ламп, должны обладать особенными свойствами и соответствовать всем нормам и требованиям безопасности.
Мощность галогенных ламп находится в диапазоне 1- 10000 Вт.
При этом температура окружающей среды никоим образом не влияет на вышеперечисленные параметры.
Схема галогенных ламп точно такая же, как и у ламп накаливания. Для подключения требуется просто вкрутить их в светильник и пользоваться пока не закончится срок работы.
Приборы низкого напряжения подключают к специальным трансформаторам. Зачастую их берут несколько и подсоединяют к ним группы светильников.
Специалисты утверждают, что такой вариант гораздо выгодней, чем подключение к одному трансформатору большой мощности. Прибор лучше приобретать более дорогой, но качественный. Он исправно проработает очень долго, а лампы будут перегорать гораздо реже и в итоге переплата выльется в экономию.
Схема на два трансформатора и пять лампочек выглядит примерно так:
