Галогеновые лампы: мощность, срок службы и световой поток

Достоинства и недостатки галогенных ламп

Галогенные лампы активно приобретают для дома вместо лампочек накаливания и на объекты коммерческого назначения. У консультантов в магазинах можно узнать о преимуществах и недостатках галогенных элементов. Информация есть и на тематических форумах. Это поможет сделать выбор.

Покупать «галогенку» рекомендуется только если её использование оправдано. Среди плюсов галогенных лампочек следующие:

• светоотдача в пределах от 15 до 20 лм/Вт. У ламп накаливания это 7-17 лм/Вт. Значение влияет на экономичность и эффективность освещения;
• габариты более миниатюрные чем у ЛН. Поэтому их можно установить в подвесной потолок с точечными плафонами или мебель. Здесь «галогенки» обыгрывают и другие энергосберегающие аналоги, которые устанавливаются далеко не во все типы плафонов;
• продолжительность работы от 2000 до 4000 часов. Это в 3-4 раза выше чем у ЛН. При правильном использовании устройств плавного включения срок службы можно продлить до 11 000 часов.

Рис.11 – характеристики.

Изучая отзывы можно заметить, что покупатели чаще всего выделяют такие минусы как:

трудности при монтаже. Не каждую «галогенку» можно включить сразу после установки в светильник. Для низковольтных ламп в цепь устанавливается понижающий трансформатор. Кроме этого для продления срока эксплуатации можно дополнительно установить диммер;

колба слишком чувствительна к загрязнениям

При установке важно не касаться пальцами стекла, используя салфетку или перчатки. Иногда на местах пятен могут образоваться потемнения;

нагрев до высокой температуры

Если есть риск, что горящей лампы случайно может коснуться ребенок или взрослый, необходимо установить специальную защиту. Можно использовать прозрачный пластик. Также следите, чтобы лампочка не нагревала другие поверхности.

Рекомендации по эксплуатации позволят свести на нет эти недостатки. Несмотря на большую популярность других энергосберегающих ламп, например, светодиодных, «галогенки» пользуются спросом из-за удобства монтажа в разные виды плафонов.

«Где они используются?»

Легче назвать места, для освещения которых галогенные светильники не подходят. Такого вида лампы обладают высокой светоотдачей, поэтому подойдут как минимум для двух видов освещения: общего и акцентного.

Так называемые лампы первого поколения, с низким индексом цветопередачи, в основном применяли для освещения кладовок, складских помещений, парковок, магазинов, где передать правильный вид товара не столь важно. Но прогресс быстро шагнул вперед, и сейчас такие точечные светильники в интерьере можно использовать абсолютно везде – в продуктовых и ювелирных магазинах, коммерческих учреждениях и офисах, спортзалах, поликлиниках, выставочных залах, галереях и, наконец, у вас дома

Точечные галогенные светильники могут быть использованы для общего освещения комнаты (например, будучи собранными в споты).

Для подсветки рабочей поверхности – любители заниматься шитьем и рисованием оценят, как точно лампа передает цвет, не давая устать глазам.

Как точечные светильники для встраивания в потолок – в качестве стандартного освещения, имитации звездного неба, любых интересных оптических иллюзий и геометрических фигур.

Об использовании вышеупомянутых светильников в ванной комнате нужно сказать отдельно. Эти лампочки не очень хорошо относятся к воде. И поэтому, чтобы разместить их, допустим, в санузле, необходимо подобрать герметичную модель с резиновой прокладкой.

И, конечно, для подсветки мебели, при условии, что при монтаже соблюдены все нормы пожарной безопасности.

Плюсы и минусы

Сравнение различных источников освещения

Металлогалогенная лампа имеет ряд преимуществ и недостатков. К плюсам относят:

• широкая сфера применения;
• компактность колбы;
• простота установки;
• приемлемая рыночная цена;
• срок службы, в 2-3 раза превышающий эксплуатацию стандартной лампы накаливания;
• яркое свечение даже при скромных параметрах;
• уровень Ra (цветопередача) равен 99-100, что позволяет не искажать цвета мебели, предметов интерьера в помещении.

Трансформатор для галогенных ламп

Из минусов выделяют такие моменты:

• уровень КПД не выше 15%;
• рабочий ресурс зависим от плавности и частоты включения;
• необходимость установки выключателей с диммерами, что влечет за собой дополнительные расходы.

Если речь идет о большом количестве используемых галогенных лампочек, затраты вполне оправданы.

Преимущества и недостатки

Достоинством галогенных ламп является минимально возможное мерцание при питании переменным током промышленной частоты и более высокая эффективность преобразования энергии в видимый свет в сравнении с другими лампами накаливания. Недостатком этой системы является то, что распад галогенидов вольфрама при обратном переносе на спираль осуществляется неравномерно и зависит от температуры участков спирали. В результате, на ней образуются со временем утолщения и утоньшения, приводящие к разрушению, хотя и, конечно, гораздо медленнее, чем у простых ламп накаливания при той же температуре. При использовании галогенных ламп в сети переменного тока совместно с диммером может возникать низкочастотный акустический шум, но его нельзя отнести к недостаткам самих ламп. Утилизация их не требует особой процедуры, поскольку эти источники света не содержат веществ и материалов, опасных для окружающей среды и живых организмов (не путать с металлогалогенными лампами!).

Компактность

Добавление галогенов предотвращает осаждение вольфрама на стекле, при условии, что температура стекла выше 250адус Цельсия. По причине отсутствия почернения колбы галогенные лампы можно изготавливать очень компактными. Малый объём колбы позволяет, с одной стороны, использовать большее рабочее давление (что опять же ведёт к уменьшению скорости испарения нити) и, с другой стороны, без существенного увеличения стоимости заполнять колбу тяжёлыми инертными газами, что ведёт к уменьшению потерь энергии за счёт теплопроводности. Всё это увеличивает срок службы галогенных ламп и повышает их эффективность (КПД).

Цветопередача

Галогенные лампы обладают хорошей цветопередачей ( 99-100), поскольку их непрерывный спектр близок к спектру абсолютно чёрного тела с температурой 2800-3000 . Их свет подчёркивает тёплые тона, но в меньшей степени, чем свет обычных ламп накаливания.

Устройство и принцип действия

Начинка галогенных лампочек во многом напоминает нити накаливания: та же стеклянная колба, тело накала и цоколь. Однако эти источники света имеют в своем составе йод и бром.

Проходя через тело накала, ток разогревает вольфрамовую спираль, что приводит к свечению. Вследствие высокой температуры происходит высвобождение вольфрамовых атомов, вступающих во взаимодействие с галогенами (йодом и бромом). Реакция препятствует осаживанию металлических элементов на внутренних стенках осветительного устройства, что позволяет существенно увеличить срок эксплуатации лампочки.

Таким образом, принцип работы галогенной лампочки базируется на использовании вольфрамово-галогенного цикла:

1. Испарение вольфрама.
2. Перенос частиц посредством диффузии или конвекции на участки с меньшей температурой.
3. Появление устойчивых молекул соединений вольфрама и галогенов.
4. Транспортировка появившихся молекул на участки с высокими температурами — к нагретой вольфрамовой спирали.
5. Разложение молекул в результате воздействия повышенной температуры и выделение вольфрамовых атомов на поверхность тела свечения.

Описанные выше процессы уменьшают влияние двух ключевых недостатков стандартных лампочек накаливания:

1. Тело колбы не темнеет, так как испарившиеся вольфрамовые частицы снова уходят на нить накаливания.
2. Происходит регенерация тела свечения, что увеличивает эксплуатационный срок лампочки.

В то же время вольфрамово-галогенный цикл не лишен недостатков:

1. Реакции, где применяется йод, невыполнимы без кислородной среды. Так как в качестве наполнителей используются соединения водорода (йодистый метил и метилен), то в колбе осуществляется водяной цикл, ускоряющий разрушительные процессы в нити накала.
2. Йод не позволяет полностью регенерировать нить, поскольку возвращение вольфрамовых атомов происходит в хаотическом порядке. При этом самые перегретые участки тела свечения не восстанавливаются. Следствием является быстрое испарение вольфрама с участков, подвергшихся воздействию критических температур, и перегорание нити.
3. Минусы использования йода проявляются и в других вопросах: агрессивность при взаимодействии с металлами, вбирание в себя немалой части излучения на зелено-желтом участке спектра. Также имеет место недостаточно проработанная методика дозирования галогена.

Перечисленные минусы компенсируются использованием других типов галогенов. К примеру, в последнее время получили распространение бромовые соединения (этилы и этилены). Также возможно применение фтора или хлора. Особенно интересен фтор, так как он с наибольшей эффективностью позволяет усилить регенерацию нити. Существенным ограничивающим фактором для брома, фтора и хлора является их агрессивность.

Линейный вид изделий

Такие лампы являются самыми первыми из описываемой разновидности, они появились в 60-х годах, сразу же стали пользоваться успехом. Они представлены кварцевой трубкой, оснащенной с двух сторон выводами. На проволочных кронштейнах внутри удерживается вольфрамовая нить.

Отличительная особенность заключается в приличной мощности (до 20 кВт) при сравнительно небольших габаритах. Внутри зданий такие осветительные приборы обычно не используются, поскольку потребляют большое количество мощности и дают высокую яркость. Главной сферой их назначения выступает организация прожекторного освещения.

Принцип работы устройства

По принципу работы галогеновые лампы для автомобиля кардинально отличаются от работы обычных ламп.

Лампы накаливания начинают светиться при прохождении электричества по вольфрамовой спирали и максимальном её накале.

Именно высокая температура заставляет атомы вольфрама покидать спираль и оседать на прохладной поверхности колбы, что приводит к снижению срока службы обычной лампочки.

А вот в галогеновых лампах для авто химическая реакция начинается с кислорода, взаимодействующего с атомами вольфрамовой спирали и парами галогена. Наличие паров галогена не позволяет атомам вольфрамовой спирали высаживаться на поверхности колбы.

При возникновении вблизи спирали мощного источника тепла образовавшееся соединение начинает обратный распад на вольфрам, галоген и кислород. Атомы вольфрама возвращаются на спираль, возрастает температура спирали, что приводит к яркому свету.

Благодаря чему устройство функционирует более продолжительное время, при этом сохраняя минимальные объёмы.

Специалисты отмечают, что галогенные автолампы отличаются спектром света, который наиболее близок к солнечному свету, а также в них максимально снижено ультрафиолетовое излучение. Благодаря чему появился шанс снизить выцветание объектов.

Технические характеристики

Чтобы правильно подобрать нужную галогенную лампочку, рекомендуется вникнуть в их ключевые технические характеристики. Это даст возможность выбора устройства с подходящей интенсивностью света, мощностью и входным напряжением.

Базовые характеристики:

1. Разновидность цоколя. Существует множество видов цоколей, в том числе G4, G9, GU10, G12 и другие. С учетом типа цоколя выбирают другие параметры (от этого в частности зависит, открытым или закрытым будет светильник).
2. Напряжение источника электропитания. Есть два варианта, один из которых рассчитан на питание от сети 220 В, второй — на 12 Вольт.
3. Мощность. Данный параметр зависит от типа лампочки. Для линейных лампочек используется параметр 100-1 500 W, для низковольтных капсульных источников света с держателем G4 применяют схемы 10 W, 20 W или 35 W. Для держателя G9 понадобится 40 W, а для лампочек с рефлектором — 20,35 или 50 W.
4. Форма колбы. Она изготавливается в виде свечи, бывает линейной или грушевидной.

1. Тип светового потока.
2. Цветовая температура. Галогенные лампочки обеспечивают комфортную для глаз температуру, находящуюся в пределах 2,7–3 тыс. К.
3. Индекс цветопередачи. Данный показатель находится в районе 100.
4. Срок службы лампочки. В среднем лампочка будет работать в течение 2 тыс. часов. Если же условия эксплуатации идеальны, галогенный источник света способен работать вдвое больше.
5. Коэффициент полезного действия. Обычно находится в пределах 50–80%. Низкий показатель связан с затратами энергии на нагрев поверхности изделия.

На следующем рисунке представлены основные типы цоколей.

Маркировка ламп показана на рисунке ниже.

Преимущества и недостатки

Правильно организованная система освещения предполагает использование в наибольшей степени подходящих светильников. Чтобы разобраться, какой тип лампочек больше подходит для той или иной ситуации, рекомендуется ознакомиться с их характеристиками. Это позволит выделить плюсы и обозначить минусы разных осветительных приборов.

Достоинства галогенных лампочек:

• высокий уровень цветопередачи вне зависимости от модификации, благодаря чему достигаются максимально достоверные цвета — без серьезных искажений;
• достаточная интенсивность света;
• доступные цены;
• продолжительный срок эксплуатации;
• широкий выбор модификаций, отличающихся между собой по многим параметрам (напряжение, цоколь, мощность и т.д.).

На рисунке ниже приведено сравнение разных типов источников света.

Есть у галогенных устройств и минусы (особенно у лампочек бытового назначения):

• неустойчивость к перепадам напряжения в электросети;
• чувствительность к регулярно происходящим коммутациям;
• хрупкость конструкции.

Виды лампочек (технические характеристики)

Галогеновые лампочки условно можно разделить на две крупные категории. Здесь встречаются низкочастотные приспособления, чья мощность доходит максимум до 24 В. Также встречаются лампы на галогеновой основе высокого напряжения – 220 В.

В каждом отдельном случае, подобные приспособления выполняют определенные задачи. Некоторые устройства применяются только для прожекторов, а отдельные группы устанавливаются в точечные светильники для натяжных потолков. В данном случае требуется рассмотреть основные варианты подобных изделий:

• линейные устройства, представляющие собой стандартную продолговатую трубку, заполненную газом (устройства имеют мощность от 1 до 20 кВт);
• галогеновая лампа накаливания с наличием внешней колбы (работает от питания 220 В, а также выдает естественный свет 2900 – 3000 К);
• рефлектор с отражателем, еще одна разновидность, которая применяется для точечных светильников (встречаются 6, 12 и 24 В лампы с размером до 50 мм);
• капсульные или пальчиковые лампочки (наименее мощные приспособления, которые чаще всего используются в автомобилестроении).

Высокая температура нагрева, а также ряд дополнительных факторов не позволяют использовать подобные приспособления повсеместно, однако они пользуются наибольшим спросом из-за низкой стоимости, а также продолжительного срока службы галогеновых ламп.

Разновидности

Чтобы «галогенка» прослужила как можно дольше, важно выбирать ее с учетом параметров и целей. В первую очередь лампочки классифицируют по источнику питания:

• лампы накаливания на 220 В;
• низковольтные лампы с драйверами на 12 В.

Низковольтное устройство можно подключать к выделенным источникам питания только через понижающий трансформатор. Он переводит напряжение сети в 12 В. По конфигурации и назначению галогенные лампы делят на:

• устройства с внешней колбой;
• капсульные;
• со специальным отражателем;
• линейные.

Линейные

Эта разновидность галогенных ламп появилась первой и выпускается до сих пор. Конструкция состоит из вытянутой колбы и двух штырьковых держателей по краям. Из-за высокой мощности в быту такие модели непопулярны.

Рис.2 – линейная лампа.

С внешней колбой

Изделие по виду напоминает стандартную лампу накаливания. Колба защищена от потемнения в случае перегрева. Модели выпускаются с двумя разновидностями цоколя – Е27 и Е14. Поэтому в быту лампочки используют как энергосберегающие, вместо ЛН.

Рис.3 – лампочка с внешней колбой.

Со специальным отражателем

Эти галогенные лампы в народе называют «лампочками направленного свечения». Корпус в виде полусферы изнутри покрыт светоотражающим материалом, который направляет световой поток. В центре находится спираль накаливания. Корпус может оснащаться стеклом, но не обязательно.

Рис.4 – лампа с отражателем.

Для теплоотвода здесь установлены интерференционные или алюминиевые отражатели. Самыми надежными считаются IRC-модели, которые не нагреваются благодаря отражению инфракрасного излучения обратно на спираль накаливания. Ресурс такой лампы выше, а показатели энергопотребления ниже. Устройства с отражателем производят для высоковольтных и низковольтных светильников.

Рис.5 – лампа IRC.

Капсульные

Корпус такой лампы это капсула, внутри которой находится спираль с металлическими выводами наружу для подключения к патрону. Делят устройства по типу цоколя: G5, 3, 4 или 9. Зачастую лампочки приобретают для подсветки интерьера, в точечные светильники, встроенные в мебель или конструкции из гипсокартона. В редких случаях их устанавливают в люстры и другие приборы бытового освещения.

Рис.6 – капсульная лампочка.

Особенности эксплуатации

Чтобы лампа прослужила как можно дольше, производители советуют не прикасаться к колбе руками, даже если они чистые. Жир, который остаётся после касания может спровоцировать перегорание лампы. При замене лучше надеть перчатки. Если внутри колбы температура опустится ниже 250°C, взаимодействия с вольфрамом не произойдет.

Рис.8 – особенности галогенных светильников.

В итоге устройство будет работать как обыкновенная лампа накаливания. Также не рекомендуется устанавливать диммер. Из-за этого лампочка перестает работать корректно, так как снижение яркости напрямую связано с температурой буферного газа. Если все-таки диммер был установлен, его следует включать на полную мощность как можно чаще. Это необходимо для нагрева до необходимой температуры и взаимодействия галогенов с вольфрамом.

Так спираль накаливания сможет самостоятельно восстановиться

Важно обеспечить стабильность напряжения сети, чтобы продлить срок службы. Если имеют место скачки напряжения, лучше установить стабилизирующий блок защиты

Для подвесных потолков не используются лампы без внешней колбы, нагретый элемент может расплавить стройматериалы.

Как правильно устанавливать галогенки

Несмотря на то что принципиальное устройство галогенной лампы фактически идентично обычной, правила монтажа их отличаются. Светильник накаливания можно просто выкрутить и заменить на новый, но подобный фокус не подойдет к искомым устройствам. Действовать нужно по следующей схеме:

1. Выключите люстру, а лучше обесточьте всю линию, с которой вы собираетесь работать.
2. Подождите, пока температура колбы упадет до комнатной.
3. Вытащите защитное стекло со светильника. Обычно оно закрепляется при помощи пружины или винтов. Действуйте аккуратно, чтобы не поломать его или зажимы.
4. Вытащите старую лампу. Для этого необходимо нажать на нее и вынуть из патрона. Если не поддается, то постарайтесь раскачать ее из стороны в сторону (если цоколь в ней штырьковый, а не резьбовой).
5. Сравните маркировку имеющейся лампочки и новой.
6. Оденьте перчатку (запрещается прикасаться к новой лампе руками или кожей). Не дуйте на нее и не вытирайте об руку.
7. Вставьте новую лампочку в патрон или вкрутите ее.
8. Установите на место защитное стекло.
9. Включите питание, проверьте работу восстановленного светильника.

ТОП-3 галогенных ламп H11

Людям, как правило, нужны самые обычные галогеновые лампы, если у них ограничены финансовые средства. И ниже представлены три модели, которые каждый способен «потянуть».

OSRAM Night Breaker Silver H11 +100%

Параметры:

• назначение: дальний свет и ближний свет;
• мощность: 55 Вт;
• цветовая температура: 3200K;
• напряжение: 12 В.

Второе место занимает вариант от Osram, который по стоимости считается наиболее интересным из всей линейки ламп с увеличенной яркостью от данной фирмы. И, помимо цены, можно и нужно выделить увеличение яркости на 100% по сравнению с обычными галогенными лампами. С таким приростом свет от ламп становится ярче и все видно четче.

Кроме того, нельзя не выделить увеличенный срок службы, равный показателю у Osram Original H11.

По мнению экспертов сайта, данная модель – та самая «золотая середина», на которую стоит равняться и на которую стоит обратить внимание при выборе. Плюсы

Плюсы

• Хороший свет вблизи и вдалеке.
• Яркость, при которой все четко видно.
• Неплохой срок службы.
• Адекватная цена.

Минусы

Есть модели поярче.

Philips Crystal Vision 12362CVSM H11/W5W

Материалом для изготовления лампы служит кварцевое стекло. Оно отличается высокой прочностью, устойчивостью к ультрафиолетовому излучению, перепадам температуры, вибрации и внутреннему давлению.

Мощность элемента освещения 55 Вт, напряжение — 12 В. Цветовая температура 4300 К обусловливает яркое белое излучение. Свет лампы легок для восприятия и не ослепляет водителей, движущихся по встречной полосе.

Достоинства:

• прочное стекло;
• высокий уровень яркости;
• белый свет;
• влагостойкость.

Недостатки:

немаленькая цена.

Philips Crystal Vision стоит приобрести для дальнего, ближнего или противотуманного освещения. Хороший выбор для владельцев легковых автомобилей.

MTF Argentum +80% H8A1211

Особенностью модели является усиленный на 80% по сравнению с галогенными аналогами световой поток. Это позволяет увеличить длину луча дополнительно на 15 метров и способствует хорошему обзору не только полосы движения, но и обочин.

Потребляемая мощность составляет 55 Вт, цветовая температура — 4000 К. Яркое освещение желтого оттенка эффективно рассеивает туман, способствует лучшему распознаванию препятствий и своевременному реагированию на них.

Достоинства:

• большая дальность действия;
• теплый свет;
• быстрый монтаж;
• прочное стекло.

Недостатки:

высокое энергопотребление.

MTF Argentum +80% устанавливается в легковых автомобилях большинства известных моделей. Желтый цвет излучения и большая яркость способствуют эффективной работе в условиях тумана и при атмосферных осадках.

Рейтинг ламп с цоколем H1

Этот тип ламп используется в качестве дальнего и ближнего света в легковых автомобилях, фургонах и грузовиках. В настоящее время это один из наиболее часто используемых типов автомобильных лампочек.

Внутри лампы накаливания имеется одна высокоэффективная нить накаливания с креплением H1. Эти лампы предлагают световой поток 1500/3200 лм. Высота светового потока зависит от того, традиционная ли это галогенная лампа или ксеноновая HID лампа, внутри которой находятся два газа — ксенон и криптон. Срок службы этого типа освещения находится на очень высоком уровне, потому что подавляющее большинство моделей, доступных в магазинах, светят от 400 до даже 600 часов.

OSRAM COOL BLUE INTENSE H1

Качество и параметры OSRAM Cool Blue Intense в точности соответствуют требованиям, предъявляемым производителями автомобилей при первой сборке. Таким образом, они обеспечивают освещение, которое максимально использует возможности фар и, таким образом, влияет на безопасность вождения.

Продукты производителей автомобильных ламп OSRAM используются для первой сборки в каждом втором новом автомобиле. Производители автомобилей не идут на компромиссы. Поставщики источников света должны соответствовать самым высоким требованиям.

Philips H1 12 В 55 Вт P14,5s X-tremeVision +130

Лампы Philips H1 X-tremeVision поражают своей яркостью и эффективностью. Свет, который они излучают, по сравнению со стандартными галогенами, на 130% ярче и на 20% белее, поэтому он освещает дорогу на расстоянии 130 м.

Это означает безопасность поездки на автомобиле, чем раньше вы увидите препятствие или опасную ситуацию на дороге, тем быстрее вы отреагируете. Более высокая цветовая температура (3700 К) света делает его более приятным для глаз и не ослепляет других водителей. Повышение световых свойств колбы не означает, однако, снижение долговечности. Среднее время работы галогена X-tremeVision оценивается примерно в 450 часов.

Характеристики:

• Мощность: 55 Вт;
• Напряжение: 12 В;
• Долговечность: 400 ч;
• Световой поток: 1550 лм;
• Цветовая температура: 3700 К;
• Вес (с упаковкой): 0,2 кг.

Плюсы:

• Самая яркая галогеновая лампа;
• Световые свойства;
• В наборе 2 лампы;
• Цена.

Bosch Gigalight Plus 120 1987301105 H1 12V 55W

Плюсы

• повышенная яркость
• достойный срок службы

Минусы

средняя дальность света в головных фарах

Лампы Н1 в ближний свет немецкого производства Bosch имеют самую большую яркость во всей линейке. Благодаря ксеноновому наполнению выдают на 120% больше света на дороге. Модель Gigalight Plus 120 сочетает современный дизайн, отличные технические параметры и высокое качество линз. Благодаря повышенной яркости, лампы обеспечивают безопасность движения на дороге во время дождя и ночью. Срок службы – от 8 до 15 месяцев.

Галогенные лампы отличаются от ламп накаливания

Галогенные лампы по структуре и принципу действия сравнимы с лампами накаливания. Но они содержат в газе-наполнителе незначительные добавки галогенов (бром, хлор, фтор, йод) или их соединения. С помощь этих добавок возможно в определенном температурном интервале практически полностью устранить потемнение колбы (вызванное испарением атомов вольфрама) и обусловленное этим уменьшение светового потока.

Галогенные лампы, как и лампы накаливания, излучают тепло. Спираль, изготовленная из жаропрочного вольфрама, находится в колбе, заполненной инертным газом. При прохождении через спираль электрического тока она накаляется, вырабатывая тепловую и световую энергию. Накаливание приводит к испарению частичек вольфрама, которые оседают в виде черного осадка внутри колбы. При повышении давления газа этот процесс замедляется. Размеры и низкая прочность колбы традиционной лампы накаливания не позволяют повышать давление газа далее. Чем выше температура спирали, тем больше излучается света. В тоже время ускоряется процесс испарения вольфрама, что снижает срок службы лампы накаливания. В галогенных лампах большая часть этих отрицательных явлений устранена.

Кроме этого, колба галогенной лампы выполняется из тугоплавкого кварцевого стекла, которое более устойчиво к высокой температуре и химическим воздействиям. Кварцевое стекло – жаропрочный материал, а маленькие габариты гарантируют прочность, достаточную для того, чтобы создавать более высокое давление газа. Поэтому размер колбы в галогенных лампах накаливания может быть сильно уменьшен, вследствие чего с одной стороны можно повысить давление в газе-наполнителе, и с другой стороны становится возможным применение дорогих инертных газов криптон и ксенон в качестве газов-наполнителей.

Все это позволяет повысить температуру спирали, в результате чего увеличивается в 2 раза световая отдача (13-25 лм/Вт) и срок службы галогенной лампы (в 2–4 раза выше, чем у ламп накаливания).

Галогенные лампы с покрытием, отражающим инфракрасную составляющую. Инфракрасное излучение покрытием ламповой колбы, характеризуются значительным повышением световой отдачи.

Это обусловлено следующим физическим процессом:

Часть энергии, которая в обычных галогенных лампах накаливания преобразовывается в невидимое излучение инфракрасное излучение (более 60 % производительности излучения), в лампах с покрытием частично преобразовывается снова в свете. Это становится возможным благодаря структуре покрытия, которое пропускает только видимый свет, а инфракрасное излучение по возможности полностью возвращает на спираль, где оно частично поглощается. Это вызывает повышение температуры спирали, вследствие чего подачу электроэнергии можно сократить. Световая отдача возрастает.

Принцип работы

Ключевой принцип работы галогенных ламп заключается в химическом процессе, который называется галогеновый цикл. Рассмотрим этот процесс подробнее:

1. При включении питания спираль вольфрама разогревается.
2. Молекулы испаряются, двигаются к колбе и задерживаются на стекле.
3. Задержанная молекула взаимодействует с атомами брома, создавая галогеновый газ.
4. В колбе создается конвекция за счет нагрева, вступившая в реакцию молекула отрывается с поверхности и путешествует внутри.
5. Через определенное время молекула садится на спираль и распадается. На спирали остается вольфрам, а атом брома испаряется в наполняющий колбу газ.

Таким образом происходит цикл – вольфрам, испаряясь, соединяется с бромом, а затем возвращается назад, восстанавливая нить.

Галогенки позволяют создавать различные интересные эффекты