Срок службы ламп накаливания и способы его продления. Мощность современных энергосберегающих ламп Срок службы ламп накаливания 60 вт
На сегодняшний день лампы накаливания практически вытеснены с рынка альтернативными источниками. Это происходит не только потому, что они морально устарели, но и из-за их низкой эффективности и высокого энергопотребления. Несмотря на это, мы по привычке или из-за недостатка времени выбираем лампы накаливания, опираясь при выборе на низкую стоимость.
Нужно ли нам на минутку остановиться и выбрать более эффективную лампу? Не потеряем ли мы больше, когда покупаем дешевую лампочку Ильича? Многие из нас наслышаны о выгоде использования современных светодиодных ламп. Мы решили провести смелое сравнение, минуя промежуточный этап – люминесцентную лампу (сравнение с ней в ).
Основные отличия
Энергопотребление ламп
Энергопотребление светодиодной лампы составляет около 10% от потребления лампы накаливания.
Спектр света
Лампы накаливания излучают более жёлтый спектр света, в отличие от светодиодных, которые имеют заливающий свет близкий к естественному.
Нагрев корпуса лампы
Лампа накаливания мощностью 25 Вт нагревается до 100 градусов Цельсия, о неё можно легко обжечься! За 30 минут работы температура может достигать 250 градусов. Лампа накаливания считается пожароопасной, при соприкосновении с текстилем её колба нагревается ещё сильнее. Например, солома, касающаяся поверхности лампы мощностью 60 Вт, вспыхивает примерно через 60-70 минут. Поэтому нагрев лампы требует термостойкой арматуры светильников.
Светодиодная лампа, напротив, является пожаробезопасной. Максимальный нагрев её корпуса составляет 40-50 градусов Цельсия и за время работы остается постоянным. Поэтому светодиодную лампу можно использовать рядом с легковоспламеняющимися материалами.
Экологичность
Лампа накаливания создаёт инфракрасное и ультрафиолетовое излучение. Долгий взгляд на включенный прибор и длительное пребывание может оказывать негативное влияние на зрение — высушивать слизистую оболочку глаз. Ультрафиолетовые лучи могут вызвать преждевременное старение кожи и ожог сетчатки. В LED лампе отсутствует инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, в ней нет нити накала, которая раздражает органы зрения, а также отсутствуют любые токсические элементы, поэтому светодиодная лампа считается экологически чистой как в процессе эксплуатации, так и после.
Коэффициент полезного действия – это эффективность преобразования энергии в свет. У светодиодной лампы он достигает 90%.
Срок службы
Срок службы светодиодной лампы в 50 раз больше по сравнению с номинальным сроком службы лампы накаливания.
Другие недостатки лампы накаливания
хрупкость, чувствительность к удару и вибрации.
Стоимость ламп
Лампа накаливания является самой дешевой, а светодиодная наиболее дорогой, хотя стоимость последней с каждым годом становится всё ниже.
Стоимость ламп за 30 000 часов работы:
Исходя из срока службы, стоимость лампы накаливания составит 600 руб. Светодиодной лампы — 325 руб. (из расчета 20 и 540 руб. за штуку соответственно). Преимущество светодиодной лампы в том, что всё это время о ней можно не вспоминать, а каждую лампу накаливания менять как минимум 30 раз.
Плата за электричество в течение 30 000 часов работы: из расчета 1 кВт = 3,5 руб.
Стоимость работы ламп накаливания составит 7 875 руб. Стоимость светодиодной лампы составит 1 050 руб.
Итого, общие расходы за 30 000 часов работы (плата за электричество + стоимость ламп за 30 000 часов):
Лампы накаливания: 8 475 руб. Светодиодная лампа: 1 375 руб.
Светодиодная лампа экономичнее лампы накаливания более чем в 6 раз! С LED лампами экономия составит более 83%.
Ктому же преимущества светодиодной лампы видны по каждому рассматриваемому пункту, кроме первоначальной стоимости светодиодной лампы, которая при использовании достаточно быстро окупается.
Пожалуй, нам действительно стоит пересмотреть некоторые устоявшиеся модели поведения, купить светодиодные лампы и начать экономить деньги и здоровье. Мы рекомендуем вам обратить внимание на компанию «Нью Лайт Технолоджи», которая предлагает большой ассортимент светодиодных ламп, а также порадует вас гибкими условиями доставки и оплаты. Ознакомиться с ассортиментом вы можете на их сайте
Сегодня широкое распространение имеют четыре вида освещения: традиционные лампы накаливания, люминесцентные, галогенные и светодиодные. Срок службы лампочек напрямую зависит от технологии осветительного прибора. Но в рамках технологи ресурс лампочек будет напрямую зависеть от условий эксплуатации.
Принцип работы ламп накаливания при нагрузках.
Наибольшую нагрузку спираль лампы накаливания испытывает в момент включения. Это происходит из-за того, что спираль лампочки в холодном состоянии имеет сопротивление в десятки раз меньше, чем когда она раскалена.
Экспериментальная проверка наиболее распространенных электрических ламп накаливания мощностью 25, 40, 60, 75, 100 Вт показывает, что их сопротивление в холодном состоянии составляет 155,5; 103,5; 61,5; 51,5; 40 Ом, а в рабочем - 1936; 1210; 815; 650; 490 Ом, соответственно. Тогда отношение «горячего» сопротивления к «холодному» равняется 12,45; 11,7; 13,25; 12,62; 12,4, а в среднем оно составляет 12,5. Эти показатели взяты из справочника. Но ради любопытства наши электрики в Королеве провели такие опытные замеры и вышли на те же цифры.
В результате лампа накаливания при включении работает в экстремальных условиях при токах, которые превышают номинальный. Это приводит к сокращению ресурса лампочек накаливания, к ускоренному износу нити накала и преждевременному выходу из строя, особенно при превышениях напряжения в питающей сети. Последнее обстоятельство при длительных превышениях напряжения относительно номинального приводит к резкому сокращению срока службы лампы. В результате при очередном нажатии на выключатель лампочка перегорит, и даже может отключиться автомат в щитке. А вы зададитесь вопросом, что делать, если погас свет и обесточилась квартира?
Срок службы лампы накаливания сильно зависит от условий эксплуатации.
Эксплуатационный ресурс обычной лампочки накаливания зависит:
- от качества коммутации проводов;
- от качества монтажа и подключения люстры;
- от качества сборки светильника;
- от стабильности номинального напряжения;
- от наличия или отсутствия механических воздействий на светильник, толчков, сотрясений, вибраций;
- от температуры и влажности окружающей среды;
- от типа примененного выключателя и скорости нарастания величины тока при подаче питания.
Как увеличить срок службы лампы накаливания.
Для того, чтобы продлить ресурс и эксплуатационный срок службы, необходимо разобраться, почему перегорают электрические лампы накаливания . При продолжительной работе лампочки ее нить накала под воздействием высокой температуры нагрева постепенно испаряется, уменьшаясь в диаметре и рвется (перегорает).
Чем выше температура нагрева нити накала, тем больше света она излучает. При этом интенсивнее протекает процесс испарения нити, и сокращается срок службы лампы. Поэтому для ламп накаливания устанавливается такая температура накала нити, при которой обеспечивается необходимая светоотдача лампы и определенная продолжительность ее службы.
Увеличить срок эксплуатации ламп накаливания можно путем включения в цепь устройств плавного пуска, которые будут сглаживать нагрузку, возникающую на старте работы холодной лампочки. Для уточнения возможных способов продления работы светильников обратитесь за консультацией к мастеру. Например, наш электрик в Мытищах в подъезде многоквартирного дома собирал схему лестничного освещения, просчитывая оптимальный ресурс работы ламп. Такой же опыт есть у наших мастеров, оказывающих услуги электрика в Пушкино.
Средний ресурс лампы накаливания составляет 1000 часов.
Средняя продолжительность горения лампы накаливания при расчетном напряжении не превышает 1000 часов. После 750 часов горения световой поток снижается в среднем на 15%.
Лампы накаливания очень чувствительны даже к относительно небольшим повышениям напряжения: при повышении напряжения всего на 6% срок службы снижается вдвое. По этой причине лампы накаливания, освещающие лестничные клетки, довольно часто перегорают, так как ночью электросеть мало нагружена и напряжение повышено.
Итак, как же сберечь свои вложения в теплый ламповый ретро свет?
Вообще ретро лампочки работают дольше, чем обычные лампочки накаливания, и мы сейчас поясним почему. С другой стороны, они как правило дороже, так что для них важно увеличить время жизни максимально.
Бум! (c) неизвестен
Сначала общие соображения, которые относятся в основном к физическому состоянию самой лампочки.
1) Чем лучше, качественнее и дороже лампочки, тем дольше они работают. Датские работают дольше китайских, швейцарские дольше датских. У дорогих лампочек аккуратнее намотана нить, меньше натянута, сама нить более качественная, в ней меньше неоднородностей (смотри дальше). В общем, такие лампочки лучше. Соответственно и работают, даже по номинальному сроку, в 2-2,5 раза дольше.
2) Рисунок нити накаливания. Если для Вас рисунок, создаваемый нитью накаливания, принципиального значения не имеет, выбирайте не squirrel cage, а спираль или комок. Потому что в таких рисунках больше поддерживающих нить ножек, меньше провисаний и нить дольше живет.
3) Транспортировка. ретро лампочки Эдисона надо возить в вертикальном положении и как можно меньше трясти. Лучше проедут - дольше проработают.
4) Поменьше циклов включения-выключения. Пиковые напряжения бывают именно при включении, так что лучше не щелкать выключателем постоянно.
Теперь о технической стороне дела.
Сразу ответ: используйте диммер!
А теперь объяснения.
Время службы лампочки зависит, в основном, от двух факторов. Во-первых, от испарения материала нити накаливания во время работы - нить накаляется, металл испаряется. Во-вторых, и в большей степени, от возникающих в нити неоднородностей. Рассмотрим оба фактора.
По поводу температуры и испарения материала нити ламп накаливания.
В лампах накаливания почти вся подаваемая в лампу энергия превращается в излучение. Потери за счёт теплопроводности и конвекции малы. Человеческий глаз, однако, видит только узкий диапазон длин волн этого излучения — диапазон видимого излучения. Основная мощность потока излучения лежит в невидимом инфракрасном диапазоне и воспринимается в виде тепла. В обычной лампочке накаливания, при температуре нити в 2700 K (обычная лампа на 60 Вт ) световой КПД составляет около 5 %, и имеет срок службы примерно 1000 часов.
Долговечность и яркость в зависимости от рабочего напряжения.
С возрастанием температуры КПД лампы накаливания возрастает, но при этом существенно снижается её долговечность. При температуре нити 3400 K срок службы всего лишь несколько часов. Как показано на рисунке сверху, при увеличении напряжения на 20 %, яркость возрастает в два раза. Одновременно с этим срок службы уменьшается на 95 %. Соответственно, уменьшение напряжения питания хотя и понижает КПД , но зато увеличивает долговечность.
Именно этот эффект мы и наблюдаем в ретро лампочках, в которых температура нити накаливания значительно ниже. Стандартно называемое время наработки на отказ для таких лампочек составляет от 2000 часов, что в 2 раза больше.
По поводу неоднородностей в нити накаливания.
Неравномерное испарение материала нити приводит к возникновению истончённых участков с повышенным электрическим сопротивлением, что, в свою очередь, ведёт к ещё большему нагреву участка нити и интенсивному испарению материала в таких местах, таким образом, получается дополнительное утоньшение участков нити. Когда одно из этих сужений истончается настолько, что материал нити в этом месте плавится или полностью испаряется, лампа выходит из строя.
Наибольший износ нити накала происходит при резкой подаче напряжения на лампу, поэтому значительно увеличить срок её службы можно используя разного рода устройства плавного запуска. При включении лампы пусковой ток превышает номинальный в 10—15 раз, именно поэтому лампы перегорают обычно в момент включения. Для защиты питающей сети от бросков тока, возникающих в момент перегорания нити лампы при включении, многие лампы, например, бытовые, снабжаются встроенным плавким предохранителем — один из проводников, соединяющих цоколь лампы с выводом из стеклянного баллона делают тоньше другого, что легко увидеть, рассмотрев лампу, и именно он является плавким предохранителем. Так бытовая лампа мощностью 60 Вт в момент включения потребляет свыше 700 Вт , а 100-ваттная — более киловатта. По мере прогрева нити лампы её сопротивление возрастает, а мощность падает до номинальной.
Для снижения пускового тока широко используются автоматические или ручные диммеры. Это оказывает самый благотворный эффект на долговечность работы лампочек.
Может это и не ретро лампочка, но все равно красиво.
Резюмируем:
Долговечность лампы зависит от температуры нити накаливания в рабочем режиме и от ее (нити) равномерности. Для ретро лампочек проблемы с температурой значительно менее выражены, чем для обычных, по сути, проблемы нет; а проблемы с неравномерностью нити накаливания проще всего уменьшить с помощью использования диммера.
Кроме того, долговечность лампы зависит от общей аккуратности. Покупайте качественное; перевозите аккуратно; включайте нечасто.
Интересный лайфхак: Перегоревшую лампу, колба которой сохранила целостность, а нить разрушилась лишь в одном месте, можно починить путём встряхиваний и поворотов, таких, чтобы концы нити вновь соединились. При прохождении тока концы нити могут сплавиться и лампа продолжит работу. При этом однако может выйти из строя (расплавиться/обломиться) предохранитель, входящий в состав лампы. Не знаем, сработает ли это с ретро лампочками, т.к. как мы уже говорили, температура накала нити у них ниже.
Несмотря на действие закона об энергосбережении, ограничивающем производство и реализацию ламп накаливания (далее - ЛН
) определенной мощности (с июля 2011 г - 100 Вт и более, с 2013 - 75 Вт и более, с 2014 - 25 Вт и более), эти традиционные лампы, ставшие менее используемыми, тем не менее, не вышли полностью из обращения.
Это обусловлено, прежде всего достаточно высокой на сегодняшний день стоимостью альтернативных источников света, использующих энергосберегающие технологии - светодиодных , энергосберегающих ламп.
Исходя из заявлений изготовителей, принято считать, что продолжительность срока службы ЛН составляет в среднем 1000 часов. На самом деле, это условное значение, которое во многом зависит от многих условий эксплуатации ЛН , наиболее значимые из которых рассмотрены ниже:
Стабильность номинального напряжения . Так, эксплуатация ЛН при его незначительном превышении всего на 4% сокращает их срок службы на 40%, а превышение на 6% сокращает срок службы вдвое.
И напротив: эксплуатация ЛН при пониженном напряжении существенно увеличивает их ресурс. Уменьшение напряжения на 10% увеличивает рабочий ресурс ламп в несколько раз. Поэтому, при покупке, для увеличения срока службы, целесообразно выбирать лампы, рассчитанные на напряжение 230-240 В.
Механические воздействия на ЛН (вибрации, удары в ходе эксплуатации). Их наличие, крайне неблагоприятно сказывается на ресурсе ламп, особенно во время работы последних.
Поэтому, увеличение длительности срока их службы предполагает исключение подобных механических воздействий. В случае, если при определенных условиях эксплуатации выполнение этого условия не представляется возможным, вместо ЛН имеет смысл использовать лампы другого типа.
Температура окружающей среды . Выход ламп этого типа из строя в момент их включения, особенно при низких температурах - далеко не редкость. Причина тому - сильный перепад температур в нити накаливания при включении, сопровождающийся протеканием в ней больших токов из-за пониженного сопротивления спирали, обусловленного низкой температурой окружающей среды.
Для ограничения напряжения в момент включения ЛН во избежание их преждевременного выхода из строя, в качестве коммутационного аппарата управления освещением рекомендуется использовать устройства плавного пуска ламп или диммирующие устройства.
В случае, если к качеству освещения не предъявляются высокие требования (например, для освещения лестничных клеток подъездов, хозяйственных помещений и пр.) для ограничения питающего напряжения можно использовать последовательно включенный в питающую цепь лампы диод.
Для этого подойдут диоды серии Д226, КД209, КД105. расположить диод можно в распаячной коробке или установочной коробке выключателя.
Существует несколько способов продления срока службы ламп накаливания рассмотрим самые простые из них.
Начнем с покупке лампочки в магазине, вы не когда не задумывались, что пишут производители на лампочках кроме мощности, а если и обращали внимание, то не предовали значения, обычно на лампе написано мощность 40, 60, 75 Вт и т.д и напряжение на которое рассчитана данная лампочка. Последнему параметру мы и не придаем значение, а зря!
В дневное и особенно в ночное время (когда нет снижено потребление электроэнергии) напряжение в сети иногда превышает 220 В и часто достигает 230...240 В. Превышение напряжения способствует быстрому выгоранию нитей накала электроламп.
Расчеты показывают, что превышение напряжения всего лишь на 4% по сравнению с номинальным (то есть с 220 до 228 В) сокращает срок службы электроламп на 40%, а при повышенном «питании» в 6% этот срок снижается более чем в два раза.
Из этого следует что при покупке ламп уточняйте у продавца, на какое напряжение они расчитаны (на каждой лампочке написано), это или 220--230 В, ллибо 230-240 В. Вторые соответственно служить будут гораздо дольше.
Идем дальше. Практика показывает, что если уменьшить напряжение накала всего на 8%, то есть питать их от 200...202 В, то удается продлить время работы лампы почти в 3.5 раза, а при напряжении 195 В время эксплуатации возрастает почти в 5 раз.
Эксплуатация электрических ламп при пониженном напряжении целесообразна там, где не имеет особого значения снижение яркости свечения нити накаливания, например, в служебных помещениях и местах обшего пользования.
Так яркость свечения ламп, освещающих лестничные площадки, обычно не играет большой роли: важнее обеспечить длительную их работу, так как здесь лампы очень часто перегорают из-за значительного броска тока в момент включения группы ламп.
Существует несколько способов снижения напряжения кк электролампе. Отметим наиболее простые способы, которые можно использовать в домашних условиях.
Для понижения напряжения на лампе можно использовать полупроводниковый диод, если его включить последовательно с лампой.
При таком варианте понижения питающего напряжения наблюдается едва заметное мерцание ламп. Это происходит за счет однополупериодного выпрямления переменного тока.
Диод можно установить непосредственно в корпусе выключателя, между клеммой и одним из подводящих проводов. Диод должен иметь определенный запас по допустимому току и бьпъ рассчитан на напряжение не ниже 400 В.
Из миниатюрных диодов этому требованию отвечают диоды серии КД105 и КД209. Диоды КД105 следкет применять с лампами мощностью не более 40 Вт, а диоды КД209, с любым буквенным индексом включают с 75-ваттными лампами. Также можно использовать диоды Д226 которые применялись в блоках питания старой аппаратуры.
Если установка диода в выключателе затруднена, тогда его можно установить в цоколе от перегоревшей электролампы, который закрепляют на цоколе эксплуатируемой лампы (рис. 1).
Рис. 1 Крепим дополнительный цоколь с диодом к основному цоколю лампы.
В этом случае лучше использовать диоды типа Д231,Д232, Д246 . У таких диодов отрезают вывод с резьбой и припаивают этой стороной к центральной контактной площадке цоколя основной лампы. После этого в центре дополнительного цоколя просверливают отверстие под противоположный вывод диода.
Чтобы этот вывод не касался стенок, следует проложить внутрь цоколя слой бумаги или изоляцеонной ленты.
Можно использовать и более мощные диоды, которые устанавливаются вне выключателя из-за своих больших габаритов. Особенно удобно использовать в доме где, общий выключатель на один подъезд. рекомендуемые типы диодов: КД202М, Н, Р или С, КД203,Д232...Д234, Д246..Д248 с любым буквенным индексом.
И еще в качестве гасящего элемента цепи можно использовать и конденсаторы, которые включаются последовательно с лампой накаливания. Установка баластных конденсаторов особенна полезна в подьездах, где не маленькие размеры конденсатора особо не имеют значения.
Для одной лампы мощностью 40..60 Вт вполне хватит конденсатора емкостью 5..10 мкФ на напряжение 400 В.
Опыт показывает, что ваша "лампочка Ильича" будет светить практически вечно!
Внимание!!! Все электромантажные работы выполнять при снятом напряжении электросети!!!
