Полная характеристика и типы галогенных ламп
Галогеновые лампы получили широкое распространение, как одна из эффективных альтернатив обычным лампочкам накаливания.
Рассмотрим, что собой они представляют, какие виды их существуют и какими характеристиками они обладают.
А также какие модификации лучше использовать для дома и какое дополнительное оборудование потребуется для их безопасной и долгой работы.
Что такое галогеновая лампа
Галогеновая лампа по конструкции похожа на стандартную. В ней также есть нить накала, колба, цоколь, но существуют и характерные только для нее особенности, устройство, принцип работы, долговечность, плюсы и минусы.
Устройство
Если взять обычную лампочку накаливания и пространство ее колбы наполнить парообразным йодом или бромом, получится совершенно иной искусственный источник света. В состав галогеновой лампы входят такие же элементы:
- Спиралеобразная нить накала из вольфрама.
- Электроды.
- Контактные соединения.
- Цоколь.
- Прозрачная стеклянная колба.
Однако при этом есть и два основных отличия от ламп накаливания:
- Внутреннее пространство заполнено буферным газом.
- Материал колбы – не обычное стекло, а кварц.
Благодаря этому повышается долговечность и мощность свечения (светоотдача).
Принцип работы
Галогенные лампочки наполнены инертным газом. Во многом благодаря этому продлевается время их эксплуатации, а также повышается температура накала нити, а, следовательно, и мощность освещения. В обычной лампе при подаче напряжения на электроды вольфрамовая нить замыкается и начинает светиться. При этом происходит безвозвратная потеря ее вещества из-за постоянного испарения со спирали.
В галогеновой лампе атомы вольфрама после того, как покидают поверхность нити, сразу соединяются с молекулами брома и йода. Далее при максимально возможном насыщении ими внутреннего пространства вблизи раскаленной спирали осуществляется их распад. При этом частицы буферного газа возвращаются обратно в свою среду, а атомы металла – осаждаются на раскаленный металл, повышая его температуру.
Таким способом достигается тонкое равновесие между нитью из вольфрама и парами газа. В результате такого принципа работы вещество спирали сохраняется намного дольше, чем в обычных лампах накала. Кроме того, благодаря этому эффекту галогеновые источники светят ярче и дольше.
Срок службы
Пары инертного газа заставляют испаряющиеся атомы вольфрама обратно возвращаться на раскаленную нить. Благодаря этому срок службы галогеновых ламп достигает 2-4 тыс. часов, а если используются устройства плавного включения, то доходит до рекордных 12 тыс. часов.
Плюсы и минусы
Среди явных преимуществ галогеновых ламп выделяются:
- Компактность и малый вес.
- Долговечность.
- Энергосберегающие свойства.
- Ударопрочность.
- Термостойкость.
- Высокие показатели светоотдачи.
- Хорошее качество производимого света (близкий по равномерности, яркости, спектру к естественному).
- Возможность регулировки светового потока.
- Относительно низкая цена.
- Большое типовое разнообразие.
- Широкая сфера применения.
Галогеновые лампы не лишены недостатков, среди которых наиболее видимыми являются следующие:
- Низкая стойкость к перепадам напряжения в сети. Устраняется установкой стабилизатора или трансформатора – при использовании низковольтовых модификаций.
- При диммировании наблюдается низкочастотный фоновый звук.
- Большой нагрев лампы и вероятность развития пожароопасной обстановки.
- При случайном соприкосновении пальцами стеклянной поверхности галогеновая колба перегорает.
Важно! Повышенная температура внутренней среды колбы является одним из необходимых условий работы галогеновых ламп. Реакция обратного осаждения атомов вольфрама молекулами газа с поверхности стекла на нить начинается при нагреве от 250 градусов.
Типы галогеновых ламп для дома
Существует несколько типов галогеновых ламп. Каждый из них имеет свои особые характеристики, форму, рабочее напряжение и сферу применения.
Линейные схемы
Главное отличие линейных галогеновых ламп от иных модификаций – продолговатый вытянутый корпус, по краям которого расположены два цоколя. Мощность таких светильников нередко достигает 20 тыс. Вт! Их применяют как в быту, так и на производстве в местах, требующих повышенного освещения (подсветка стен и сцен, прожекторы). Их также берут за основу фонарей и ИК-обогревателей. Для сохранения максимального срока службы необходимо всегда соблюдать строгие правила монтажа – только в горизонтальном положении. В противном случае, край, расположенный выше будет перегреваться, что приведет к перегоранию. Главный их недостаток – повышенное потребление энергии.
Галогеновые лампы с внешней колбой
Внешне галогеновые лампы по форме похожи на стандартные благодаря дополнительной наружной колбе. Такая конструкция служит цели защиты внутренней структуры от повреждений. Цоколь при этом имеет обычный размер. Главное их преимущество заключается в возможности проведения с ними манипуляций голыми руками без последующего повреждения. Кроме того, они характеризуются повышенной пожаробезопасностью. Встречаются модификации с разными формами и цветовыми оттенками.
Галогеновые лампы с отражателем
В состав этой модификации ламп входит рефлектор. Основная задача таких галогеновых светильников – создание сильного направленного освещения. По сути это миниатюрный прожектор с максимальным диаметром в 50 мм. Ввиду того, что источник света расположен внутри отражателя, возникает повышенное скопление тепла внутри. По направленности угла светового пучка разделяются на три модификации:
- Узкие – от 8 до 12.
- Средние – от 18 до 24.
- Широкие – 36-60.
До 90% мощности расходуется на теплопотери. Поэтому часто в их основе используется механизм обратного отражения инфракрасного излучения на нить накала. Благодаря этому последняя лучше нагревается, что дает возможность снизить напряжение и повысить КПД устройства. Основная сфера применения – создание точечного бытового освещения в навесных потолках.
Капсульные конструкции
Галогеновые лампы капсульного типа отличаются малыми размерами, не превышающими в длину 30 мм. Их также называют пальчиковыми. Сфера использования – декоративная подсветка и встраиваемые светильники для натяжных потолков и мебельных конструкций, а также небольшие прожекторы.
Низковольтные системы
Галогеновые лампы низковольтного типа питаются от сети постоянного тока 6, 12 или 24 В. Они разделяются на два вида:
- Направленного света, или с отражателем.
- Капсульные.
Главные достоинства – пожаробезопасность и низкое энергопотребление. Недостатки – необходимость монтажа трансформатора при питании от бытовой сети или установка аккумуляторной батареи. Сфера использования – декоративная подсветка, переносные и транспортные фонари.
Обратите внимание! При установке галогеновых ламп нельзя касаться ее колбы голыми руками. Для этой цели необходимо воспользоваться чистыми перчатками или салфетками. При нечаянном соприкосновении нужно протереть место контакта тканью, не оставляющей на поверхности волокон, смоченной в спирте, для удаления грязи и жира.
Блок защиты для галогенных ламп
Главная проблема галогеновых ламп – низкое сопротивление не разогретой нити накала при включении. Эффект их перегорания во время включения называют токовым броском. Чтобы снизить его, требуется постепенное повышение силы тока на начальной стадии. Для этого используются приборы плавного включения – УПВЛ. Нарастание тока до номинального значения через него осуществляется в течение 2-3 секунд.
За это время спираль успевает разогреваться и приобретает необходимое рабочее сопротивление. В результате светильник служит в 2-3 раза дольше, чем без использования такого устройства. Его работа ограничена 1000 Вт, и потому с его помощью можно защитить целую групп лампочек, суммарно не превышающую по мощности этого значения.
Трансформатор для галогенных ламп
Установка в электросхему трансформатора понижающего напряжения требуется, когда планируется подключать низковольтные галогеновые лампы. При этом по мощности он должен соответствовать аналогичному суммарному параметру всех светильников. Для безопасности к рассчитанному значению можно прибавить от 10 до 20%.
Основные выводы
Галогеновые лампы отличаются от обычных лампочек накала внутренней средой колбы, заполненной парами йода или брома. Эти буферные газы помогают атомам вольфрама, покидающим раскаленную спираль в ходе работы, вернуться обратно, благодаря чему повышается энергоэффективность и долговечность светильника.
Галогеновые лампы разделяются на следующие типы:
- Линейные.
- С внешней колбой.
- С рефлектором.
- Капсульные.
- Низковольтные.
Каждая модификация имеет свои плюсы и минусы и рекомендуемую сферу применения. Чтобы продлить срок их службы в 2-3 раза, необходимо использовать устройство плавного включения. Для галогеновых ламп пониженного напряжения, подключаемых к бытовой сети, нужно устанавливать трансформатор.
Загрузка...
