Температура свечения галогенных ламп – Сравнение 10 галогенных ламп H4 Philips, Osram, PIAA, Koito, Bosch. Результаты удивляют

Галогенная лампа — Википедия

Галогенная лампа Галогенная лампа накаливания с цоколем Е27 и двойной колбой

Галоге́нная ла́мпа — лампа накаливания, в баллон которой добавлен буферный газ: пары галогенов (брома или иода). Буферный газ повышает срок службы лампы до 2000-4000 часов и позволяет повысить температуру спирали. При этом рабочая температура спирали составляет примерно 3000 К. Эффективная светоотдача большинства массово производимых галогенных ламп на 2012 год составляет от 15 до 22 лм/Вт.

Галогенный цикл, лежащий в основе принципа действия ламп данного типа, был открыт в 1915 году Ирвингом Ленгмюром во время исследования адсорбции газов на твёрдых поверхностях. В своих исследованиях Лэнгмюр использовал источник света с двумя вольфрамовыми спиралями, находящимися в атмосфере, содержащей пары галогенов. Он обратил внимание, что если в такой конструкции включать только одну спираль, то вторая, холодная, постепенно истончается при работе прибора вплоть до полного исчезновения, а раскалённая, наоборот, становится толще

[1].

Коммерческие галогенные лампы, основанные на данном регенеративном действии, появились тем не менее, достаточно поздно, в 1959 году, что позволило повысить КПД, который для обычных ламп накаливания в то время составлял немногим более 2 %[1].

В лампе накаливания электрический ток, проходя через тело накала (обычно — вольфрамовую спираль), нагревает его до высокой температуры. Нагреваясь, тело накала начинает светиться. Из-за высокой температуры атомы вольфрама испаряются с поверхности тела накала (вольфрамовой спирали) и осаждаются (конденсируются) на менее горячих поверхностях колбы, ограничивая срок службы лампы.

В галогенной лампе окружающий тело накала иод или бром (совместно с остаточным кислородом) вступает в химическое соединение с испарившимися атомами вольфрама, препятствуя осаждению последних на колбе. Этот процесс является обратимым — при высоких температурах вблизи тела накала соединения вольфрама распадаются на составляющие вещества. Атомы вольфрама высвобождаются таким образом либо на самой спирали, либо вблизи неё. В результате атомы вольфрама возвращаются на тело накала, что позволяет повысить рабочую температуру спирали (для получения более яркого света), продлить срок службы лампы, а также уменьшить габариты по сравнению с обычными лампами накаливания той же мощности.

Галогенные лампы одинаково хорошо работают на переменном и постоянном токе. При применении плавного включения срок службы может быть повышен до 8000-12 000 часов.

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[править | править код]

Добавление галогенов предотвращает осаждение вольфрама на стекле, при условии, что температура стекла выше 250 градусов 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[править | править код]

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

Хотя галогенные лампы не достигают эффективности люминесцентных и тем более светодиодных ламп, их преимущество состоит в том, что они могут быть без каких-либо доработок использованы для замены обычных ламп накаливания, например, с диммерами и с выключателями с подсветкой («с огоньком»).

Галогенные лампы также активно используются в автомобильных фарах благодаря их повышенной светоотдаче, долговечности, устойчивости к колебаниям напряжения, малым размерам колбы. Они обозначаются латинской буквой «H» (halogen). После буквы идёт цифровое обозначение цоколя, например, h2, h5, h21, h25, h37. Также встречаются обозначения HB1, HB3, HB4.

Мощная осветительная галогенная лампа (~230 В, 150 Вт, L=118 мм)

Мощные галогенные лампы используются в прожекторах, рампах, а также для освещения при фото-, кино- и видеосъёмке, в кинопроекционной аппаратуре, в офсетной и флексографической печати и шелкографии, для экспонирования и сушки материалов, чувствительных к ультрафиолетовому излучению.

Галогенные лампы с небольшой температурой тела накала являются источниками инфракрасного излучения и используются в качестве нагревательных элементов, к примеру в электроплитах

[2], микроволновках (гриль), паяльниках (спайка ИК-излучением термопластов).

Лампа типоразмера MR16

Галогенные лампы могут быть изготовлены как в компактных типоразмерах MR16, MR11 с цоколем GU 5.3, G4, GY 6.35 (на 12 вольт) или G9, GU10 (на 220 или 110 вольт), так и с цоколем Эдисона Е14 или Е27 (на 110 или 220 вольт), линейные с цоколем R7 различной длины (L=78 мм, L=118 мм и др.). Колба ламп может быть прозрачной, матированной, а также иметь рефлектор и/или рассеиватель.

Лампы типоразмеров MR не предназначены для установки в транспортных средствах (автомобилях, мотоциклах, велосипедах), при подключении через трансформатор к бытовой сети могут использоваться для стационарного освещения («точечное освещение», компактные светильники).

Лампы типоразмера GU используются для стационарного освещения и в отличие от ламп MR подключаются к бытовой сети без трансформатора. Определить тип лампы (MR или GU), установленной в светильнике или световой «точке», не вынимая лампу, можно, проследив характер изменения яркости лампы при включении и выключении. Лампа GU загорается и гаснет практически мгновенно, а лампа MR — плавнее, обладая определённой инерцией (порядка 1/2 секунды).

Лампы с цоколем Е14 (миньон) или Е27 (стандарт) предназначены для замещения обычных ламп накаливания. Они снабжены дополнительной внешней колбой (по форме и размерам напоминающей колбу обычных ламп накаливания), защищающей внутреннюю кварцевую колбу от загрязнений, случайных прикосновений и контакта с легкоплавкими материалами.

Из-за высокой рабочей температуры колбы изготавливаются из кварцевого стекла. Галогенные лампы очень чувствительны к жировым загрязнениям, поэтому их нельзя касаться даже чисто вымытыми руками. При быстром нагреве лампы после её включения эти загрязнения начинают испаряться, охлаждая ту часть колбы, на которой они находятся. Из-за неравномерности нагрева стекла в нём возникают сильные внутренние напряжения, которые могут разрушить колбу — лампа буквально взрывается с большим количеством осколков.

При установке ламп следует держать колбу лампы через чистую салфетку (или в чистых перчатках), а при случайном касании тщательно протереть колбу тканью, не оставляющей волокон (например, микрофиброй) с обезжиривателем. Обычный этиловый спирт для этих целей не очень подходит, т. к. слабо растворяет жиры и оставляет белёсые разводы.

Поскольку колба галогенной лампы разогревается до пожароопасных температур, то её следует монтировать так, чтобы в дальнейшем полностью исключить всякую возможность её соприкосновения с любыми находящимися поблизости предметами и материалами, и тем более человеческим телом.

При использовании галогенной лампы с диммером необходимо время от времени включать лампу на полную мощность примерно на 10 минут, чтобы испарить накопившийся на внутренней части колбы осадок иодида вольфрама[3].

Новым направлением развития ламп является так называемые IRC-галогенные лампы (сокращение «IRC» обозначает «инфракрасное покрытие»). На колбы таких ламп наносится специальное покрытие, которое пропускает видимый свет, но задерживает инфракрасное (тепловое) излучение и отражает его назад, к спирали. За счёт этого уменьшаются потери тепла и, как следствие, увеличивается эффективность (КПД) лампы. По данным фирмы OSRAM потребление энергии снижается на 45 %, а срок службы удваивается (по сравнению с обычной галогенной лампой). Такая галогенная лампа мощностью 65 Вт даёт световой поток 1700 лм, то есть имеет световую отдачу 26 лм/Вт

[4]. Это примерно вдвое меньше световой отдачи компактной люминесцентной лампы мощностью 30 Вт (1900 лм), требующейся для создания аналогичного светового потока, и вдвое больше световой отдачи простой лампы накаливания.

Характеристики цвета ламп освещения как источника света.

Температура цвета ламп.

Светотехнические изделия занимают самую многочисленную группу электроприборов в каждом помещении. Лампы являются наиважнейшим элементом быта и в условиях труда человека.  Для общего освещения в жилых и не жилых помещениях не рекомендуется сочитать различные разновидности ламп, так как это очень вредно для зрения. Не следует применять одновременно люминесцентные лампы дневного света и лампы накаливания.

К светотехническим характеристикам источников света относится цветовая температура или температура цвета. Это условная величина, описывающая цвет, излучаемый самой лампой, в сравнении с цветом абсолютно «черного тела», являющимся постоянной величиной. Измеряется эта характеристика в градусах Кельвина (сокращенно К). У ламп накаливания этот показатель близок к температуре накаливаемого тела. Зрение человека воспринимает свет ламп с разными цветовыми температурами по-разному, чем выше температура цвета, тем холоднее воспринимается излучаемый свет.

для стандартных ламп накаливания с мощностью от 40 до 100 Ватт, цветовая температура составляет 2700 — 2900К,

для галогенных ламп накаливания цветовая температура составляет 2900 — 3100К.

для люминесцентных ламп тепло-белый цвет при цветовой температуре 2700 – 3300К, белый нейтральный свет при температуре 3500 — 4500К, а холодно-белый (дневной) свет при 5000 — 6500К.

Постепенно нагреваемый идеальный излучатель (черное тело) испускает свет различной цветовой окраски в зависимости от температур. Цветовой температурой лампы является температура, до которой необходимо нагреть черное тело, чтобы тон испускаемого им света был примерно того же спектрального состава и цветовой окраски, что и свет заданного источника.

 

В маркировке лампыЦветовая температураНаименование цвета
8272 700 К
теплый свет
830, 930, WDL, ww
3 000 К
теплый белый свет
8353 500 К
белый свет
640, 840, 940, NDL, nw4 000 К
холодный белый свет (нейтральный)
950, D, dw
5 000 К
дневной свет
765, 865, 965, CD
6 500 К
холодный дневной свет

Нажмите на логотип производителя, чтобы посмотреть все его товары в каталоге.

Выбираем автомобильные лампы с оптимальной цветовой температурой

Выбираем автомобильные лампы с оптимальной цветовой температурой

В среде автомобилистов бытуют несколько диаметрально противоположных мнений относительно того, какая цветовая температура автомобильных ламп наилучшим образом подходит для обеспечения максимальной видимости дорожного полотна в тёмное время суток. Часть автомобилистов уверены, что оптимальными источниками света являются лампы, которые излучают свет с ярко выраженным жёлтым (тёплым) оттенком. Оппоненты же утверждают, что наилучшая видимость дорожного полотна достигается при помощи белого (нейтрального или холодного) цвета ламп. Стоит отметить, что и те, и те правы лишь отчасти. Оптимальной и универсальной цветовой температуры автомобильных ламп попросту не существует, а при выборе источников света водители должны в большей степени руководствоваться собственными предпочтениями.

Жёлтый, нейтральный или холодный

Человек лучше всего видит и различает предметы в яркий солнечный день. Так называемая дневная цветовая температура находится между 4000 и 6500 К. Чем ближе по цветовой температуре свет искусственного источника к дневному, тем комфортнее это освещение: глаза меньше устают, водитель меньше утомляется во время длительных поездок. Обратной стороной такой цветовой температуры является снижение освещённости дорожного полотна в дождь, туман и сильный снег, так как белый свет отражается от выпадаемых осадков. При неблагоприятных погодных условиях эффективнее использовать лампы с цветовой температурой 3000 — 3700 К.

3000 — 3700 кельвинов – белый свет с жёлтым оттенком, который характерен всем стандартным галогенным лампам, а также лампам с улучшенными характеристиками. Такой свет обеспечивает неплохую видимость в ночное время, а также при плохих погодных условиях. Желтоватый поток света не рассеивается по дороге и не кристаллизируется от малейших капель влаги, тумана или снега. В линейке галогенных автомобильных ламп Philips представлены следующие модели в «тёплом» диапазоне цветовых температур:

Philips LongLife EcoVision 3000К

Philips Vision +30% 3200К

Philips VisionPlus +60% 3300К

Philips ColorVision +60% 3350К

Philips X-tremeVision +130% 3500К

Philips RacingVision +150% 3500К

Philips WhiteVision +60% 3700К

4300 – 5100 кельвинов – белый свет, максимально схожий с дневными лучами. Такая температура является стандартной для ксеноновых источников света и галогенных ламп с улучшенными характеристиками. Такие источники света эффективны в тёмное время суток как в плохую, так и ясную погоду. В линейке автомобильных ламп Philips представлены галогенные и ксеноновые лампы в данном диапазоне цветовых температур:

галогенные лампы:

Philips CrystalVision 4300К

Philips DiamondVision 5000К

Ксеноновые лампы:

Philips Xenon Vision 4300К

Philips Xenon X-tremeVision gen2 4800К

Philips Xenon WhiteVision gen2 5100К

6000 — 6500 кельвинов – это белоснежно белый свет с голубоватым оттенком. Данная цветовая температура повсеместно применяется в диодных источниках света и является самым эффективным решением для освещения дорожного полотна в ясную погоду. Также данная цветовая температура отлично походит для светового тюнинга автомобиля, поскольку обеспечивает красивый и стильный визуальный эффект. В линейке автомобильных ламп Philips представлены светодиодные лампы в данном диапазоне цветовых температур:

Philips X-tremeUltinon LED 6500К

Philips Ultinon LED 6200К

Не забываем про люксы и люмены

Еще одно достаточно распространенное заблуждение в том, что чем больше число кельвинов, тем свет более мощный. Кельвин изначально не имеет ничего общего с мощностью. Выбор источника света на основе идеи «чем больше кельвинов, тем лучше» — не самый хороший вариант. Кельвины отвечают исключительно за цветовую температуру источника света. Люмен — единица измерения светового потока, который характеризует количество света, излучаемого лампой во всех направлениях. Напротив, в люксах измеряется интенсивность света, попадающего непосредственно на дорогу. Разница важна, так как величина светового потока для каждого типа лампы строго определена нормами ECE и может изменяться только в узких пределах. Например, в соответствии с ECE R37 световой поток, создаваемый лампой H7 12 В, должен составлять 1500 лм +/- 10 %. Таким образом, чем больше света падает на дорогу, тем более эффективно может быть задействовано общее количество света.

Как правильно выбрать цвет галогенок

Автомобильная лампа предназначена для освещения дороги в темное время суток и при неблагоприятных погодных условиях, она служит залогом вашей безопасности во время передвижения. Галогеновые лампы считаются самым оптимальным вариантом решения проблемы освещения в вашем автомобиле, но стоит учесть, что от цвета свечения ламп зависит результат их применения. В данной статье мы поможем вам разобраться, какой же цвет ламп вам необходим.

Особенности цвета светового потока галогеновых ламп

Галогеновые лампы еще не утратили своей популярности среди автолюбителей, привлекая их своей невысокой ценой. Такие выводы напрашиваются из того факта, что изготовители не сдают позиции производства галогеновых ламп, приближая качество их свечения к ксеноновому свету. Стоит отметить то, что газоразрядные (ксеноновые) лампы лучше галогеновых, но для них необходимо специальное оборудование, то есть блок розжига, который обеспечивает им высокое напряжение. Кроме этого, необходимо оборудовать оптику омывателями фар и автокорректорами. Согласитесь, что это несколько затратно. Многие автопроизводители устанавливают галогеновые лампы в оптику машин еще на заводе. В случае, если такая лампа вышла из рабочего состояния или ее свет вас не устраивает, тогда необходимо ее заменить на новую. Далее мы разберемся, какие же именно цветные галогеновые лампы вам подойдут больше всего.

Особенности цвета светового потока галогеновых ламп

X-treme Vision +100%

  • Стандарт. Как правило, это лампы, цветовая температура которых варьируется в пределах от 3000 К до 3500 К, это желтые галогенки. Уже давно установлено и многим известно, что желтый оттенок света намного эффективнее во время тумана или дождя, а это значительно увеличивает безопасность при плохой видимости. Во время дождя или тумана белый свет отражается от капель, что очень сильно ухудшает видимость дороги и утомляет глаза автомобилиста. Поэтому, именно желтый свет всепогодных ламп намного практичнее при вождении в таких условиях.
  • Белый. Лампы с таким свечением имеют цветовую температуру 3900 – 4300 К. Они идеально подходят для головного освещения и считаются универсальными, так как их можно использовать в любое время суток и при любой погоде (дождь, снег, яркое солнце и т. п.). Ярким представителем галогенки белого цвета можно считать модель X-treme Vision +100% от компании Philips (проедставлен на рисунке справа), где цоколя могут быть различные. Она отличается повышенным качеством и высокими эксплуатационными характеристиками. По сравнению с обычными галогенками, дает в 2 раза больше света (пример на рисунке ниже), что гарантирует гораздо более качественную освещенность дорожного полотна во время движения на автомобиле в темное время суток. Свет максимально приближен к ксеноновому освещению.
  • Голубоватый. Галогенки, которые имеют цветовую температуру 4400-6000 градусов по Кельвину, как правило, называют галогеновые лампы голубые. Они способны справиться с освещением в темное время суток и предназначены для использования при долгих ночных поездках и в хорошую погоду. Часто их используют при поездках по городу, так как они отлично выделяются даже при освещении дорог уличными фонарями.

Как уже упоминалось ранее, есть автомобильные лампы, которые могут светить намного лучше, и ярким примером вполне можно считать ксенон. Но, при всем этом, газоразрядные лампы имеют ряд преимуществ.

Достоинства галогеновых ламп

Достоинства галогеновых ламп:


  • для полноценной работы не требуется дополнительное оборудование: блок розжига, омыватель фар, автокорректор и т. д.;
  • считаются экологически чистыми, так как не содержат паров ртути;
  • потребляют небольшое количество энергии автомобиля – 55-130 Вт;
  • КПД 30-60%;
  • длительный период эксплуатации – 400-1000 часов;
  • свет галогеновых ламп не слепит встречных водителей;
  • большой выбор цоколей;
  • невысокая стоимость.

Выводы

Стоит всегда помнить, что от цвета галогеновых ламп зависит не только ваше комфортное и безопасное передвижение на дороге, но и остальных участников движения. Для освещения дорожного полотна лучше использовать желтые галогенки. Если же вам необходим свет для поездок в ясную сухую погоду, то выбирайте белый или голубой цвет освещения. 

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о