Основные виды электрических источников света

Мероприятия по обеспечению эффективности искусственного освещения

Тип лампы	Принцип действия	Достоинства и недостатки
Лампы накаливания	Лампы накаливания (ЛН) излучают теплый свет. Принцип их работы основан на нагреве вольфрамовой проволоки протекающим через нее током. Одним из разновидностей ламп накаливания являются лампы с внутренним зеркальным покрытием шейки и части колбы, это увеличивает светоотдачу.	«Долголетие» и массовость применения ЛН обусловлены низкой стоимостью, удобством в обращении, простотой в обслуживании, разнообразием конструкций, напряжений и мощностей. Главными недостатками являются сравнительно низкая световая отдача (8–20 лм/Вт), невысокий срок службы (не более 2000 ч), невысокий КПД (95% производимой ими энергии преобразуется в тепло и только 5% – в свет), плохая цветопередача и недостаточная механическая прочность.
Галогенные лампы накаливания	Принцип действия ГЛН заключается в образовании на стенке колбы летучих соединений – галогенидов вольфрама, которые испаряются со стенки, разлагаются на теле накала и возвращают ему испарившиеся атомы вольфрама.	Лампы имеют повышенный полезный срок службы, значительно меньшие размеры, более высокие термостойкость и механическую прочность благодаря применению кварцевой колбы. Свет галогенных ламп называют солнечным – повышение температуры позволяет проявляться в видимой сфере, помимо красных и желтых лучей, еще и зеленым, фиолетовым, улучшая цветопередачу. Световая отдача ламп – 22–26 лм/Вт, срок службы – 2000–4000 ч. Длинные линейные ГЛН имеют недостатки: их невозможно долго эксплуатировать в наклонном или вертикальном положении, так как при этом галогенные добавки и инертный газ в основном из-за разности их молекулярных масс отделяются друг от друга, и регенеративный цикл прекращается. Малогабаритные ГЛН выпускаются на напряжение до 30 В (преимущественно 6, 12 и 24 В), мощностью 15–650 Вт и имеют компактную форму тела накала. Срок службы – несколько десятков или сотен часов.
Газоразрядные лампы	Разрядной лампой (РЛ) называют лампу, в которой оптическое излучение возникает в результате электрического разряда в газах, парах или их смесях. Особенности РЛ и области применения определяются тем, что РЛ имеют самую высокую световую отдачу и бóльший срок службы по сравнению с ЛН, а также могут иметь разнообразные спектры излучения и широкий диапазон значений мощности, яркости и других параметров.	Выпускается типы РЛ со световой отдачей свыше 120 лм/Вт. Недостатком РЛ является некоторая сложность их включения в сеть, связанная с особенностями разряда. Для того чтобы зажечь разрядную лампу, необходимо подать на нее напряжение, превышающее напряжение на лампе в рабочем режиме. Как правило, для этого используют специальные устройства (стартеры, импульсные зажигающие устройства и т.п.). У ламп высокого давления в горячем состоянии (например, сразу после выключения), напряжение зажигания резко повышается. Эту величину и называют напряжением перезажигания. Другой недостаток РЛ с парами обусловлен зависимостью их характеристик от теплового режима, поскольку температура определяет давление паров рабочего вещества лампы. Номинальный режим устанавливается в них только спустя некоторое время после включения.
Светодиодные лампы	Светодиод является полупроводниковым диодом, то есть представляет собой p-n-переход. Так называется граница сплавленных друг с другом полупроводников с разными типами проводимости (полупроводник с избытком электронов называется полупроводником n-типа, с избытком дырок – p-типа). Если к p-n-переходу приложить разность потенциалов таким образом, что «плюс» источника тока окажется присоединенным к полупроводнику р-типа (прямое включение), то через него будет течь ток. Когда через прямо смещенный p-n-переход проходит ток, на границе перехода происходит процесс так называемой рекомбинации носителей электрического заряда, движущихся навстречу друг другу электронов и дырок. Отрицательно заряженные электроны попадают в «дырку», то есть встречаются с положительно заряженными ионами кристаллической решетки р-полупроводника. Рекомбинация в определенных условиях может являться излучательной, то есть при «встрече» электрона с дыркой излучается фотон – квант света, с которым выделяется световая энергия.	Срок службы светодиодных ламп достигает 100 000 часов. Такой длительный срок обусловлен отсутствием ненадежной нити накала и тем, что излучение светодиодов имеет нетепловую природу. Они имеют низкое энергопотребление: 4 Вт – 35 Вт; 7В т – 50 Вт и т.д., у них отсутствуют потери светового потока за счет того, что излучение является направленным, а максимума этот поток достигает сразу же после включения лампы. Световой поток светодиодных ламп достигает 1900 Лм. Светодиодные лампы обеспечивают экологическую и противопожарную безопасность и не требуют специальной утилизации, поскольку не содержат ртуть и другие опасные вещества. Несомненными достоинствами таких источников света также являются разнообразие цветов, высокий уровень цветопередачи, низкие рабочее напряжение и пусковые токи (лампы будут бесперебойно работать и при снижении напряжения сети), высокая надежность, механическая прочность (светодиод не требует стеклянной колбы), виброустойчивость. Особенностью светодиодных источников света является их отличная работа даже при низких температурах. Кроме того, в них отсутствуют пульсации светового потока, акустические помехи и радиопомехи, а также инфракрасное и ультрафиолетовое излучения. Они никак не реагируют на частые включения и выключения, которые могут привести к поломке других видов ламп, а так же не требуют больших расходов на эксплуатацию, не имеют ограниченной единичной мощности и могут совмещаться с диммерами – устройствами для регулирования яркости. Светодиодные лампы идеальны для освещения объектов чувствительных к теплу. К недостатку светодиодных ламп можно отнести дороговизну.