8-900-374-94-44
[email protected]
Slide Image
Меню

Эволюция лампочки – Эволюция ламп накаливания

Эволюция источников света

19 марта 2014

Со времен изобретения первой угольной лампы накаливания прошло около 180 лет. Революция в мире освещения того времени уже давно осталась позади и мало кто задумывается, как все начиналось. Со временем технологии менялись: лампу с угольной спиралью сменила лампа накаливания с платиновой спиралью, затем лампа с обугленной бамбуковой нитью в вакуумированном сосуде и великое множество других модификаций ламп. Каких только материалов не было испробовано для создания более эффективной лампы накаливания, однако это не принесло существенных результатов. В современных лампах накаливания используется спираль из вольфрама, но и этот редкий материал позволяет добиться, что всего 5% энергии преобразуется в свет. Глобальный переворот пришелся лишь на эпоху энергосберегающих и светодиодных ламп. Основанные на совершенно ином принципе свечения, данные лампы позволили человечеству в разы улучшить качество освещения и сократить на него расходы.

Давайте же попробуем отследить всю историю источников света и существующие в наше время типы ламп.

В наши дни все лампы можно поделить на три основные группы: накаливания, газоразрядные и светодиодные. Люди «старой закалки» наотрез отвергают последние два вида, что напрасно. Но пойдем по порядку.

Лампы накаливания

Лампа накаливания представляет собой электрический источник света, светящимся телом которого служит проводник, нагреваемый протеканием электрического тока до высокой температуры. Все лампы накаливания можно разделить на пять видов:

К преимуществам ламп накаливания можно отнести их низкую стоимость, небольшие размеры, мгновенность включения, отсутствие токсичных компонентов, работа при низкой температуре окружающей среды. Но их недостатки, все же, не сопоставимы с современными требованиями к источникам света. К ним относятся: низкая эффективность (КПД не более 5%), короткий срок службы, резкая зависимость световой отдачи и срока службы от напряжения, цветовая температура в пределах от 2300 до 2900 К, высокая пожароопасность.

Лампы накаливания постепенно остаются в прошлом, но отдадим должное истории, проложившей тропу от истоков к современным источникам освещения:


1838-1854 гг. — первые лампы, работающие от электрического тока. Изобретатели: бельгиец Жобар, англичанин Деларю, немец Генрих Гебель.

11 июля 1874 года российский инженер Александр Николаевич Лодыгин получил патент на нитевую лампу. В качестве нити накала он использовал угольный стержень, помещённый в вакуумированный сосуд.

В 1876 году российский изобретатель и предприниматель Павел Николаевич Яблочков разработал электрическую свечу и получил на неё французский патент. Свеча Яблочкова оказалась проще, удобнее и дешевле в эксплуатации, чем угольная лампа Лодыгина. Изобретение Яблочкова можно отнести также к разрядным лампам.

В 1879 году американский изобретатель Томас Эдисон патентует лампу с платиновой нитью. В 1880 году он возвращается к угольному волокну и создаёт лампу с временем жизни 40 часов. Одновременно Эдисон изобрёл патрон, цоколь и выключатель. Несмотря на столь непродолжительное время жизни его лампы вытесняют использовавшееся до тех пор газовое освещение.


В 1904 году венгры Д-р Шандор Юст и Франьо Ханаман получили патент на использование в лампах вольфрамовой нити. В Венгрии же были произведены первые такие лампы, вышедшие на рынок через венгерскую фирму Tungsram в 1905 году.

В 1906 году Лодыгин продаёт патент на вольфрамовую нить компании General Electric. Из-за высокой стоимости вольфрама патент находит только ограниченное применение.

В 1910 году Вильям Дэвид Кулидж изобретает улучшенный метод производства вольфрамовой нити. Впоследствии вольфрамовая нить вытесняет все другие виды нитей.

Остающаяся проблема с быстрым испарением нити в вакууме была решена американским учёным Ирвингом Ленгмюром, который, работая с 1909 года в фирме General Electric, придумал наполнять колбы ламп инертным газом, что существенно увеличило время жизни ламп.

Газоразрядные лампы

Опыты по созданию свечения в заполненных газом трубках начались в 1856 году. Свечение большей частью было в невидимом диапазоне спектра. И лишь в 1926 году Эдмунд Джермер предложил увеличить операционное давление в пределах колбы и покрывать колбы флуоресцентным порошком, который преобразовывает ультрафиолетовый свет, испускаемый возбуждённой плазмой, в однородный белый свет. В результате, началась эпоха газоразрядных ламп. 

В настоящее время Э.Джермер признан как изобретатель лампы дневного света. General Electric позже купила патент Джермера, и к 1938 году довела лампы дневного света до широкого коммерческого использования.

1927-1933 гг. — венгерский физик Дэнис Габор, работая в компании Siemens&Halske AG (сегодня компания Siemens), разработал ртутную лампу высокого давления, которая сегодня повсеместно используется в уличном освещении.

Серьезный вклад в совершенствование флуоресцентного порошка, позже названного люминофором, сделал в 30-х годах прошлого века советский физик Сергей Иванович Вавилов.

1961 год — создание первых натриевых ламп высокого давления. В конце 70-х годов прошлого века компания General Electric первой выпустила на рынок натриевые лампы, а немного позже и металлогалогенные.

В начале 80-х годов появились первые компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). 

В 1985 году компания OSRAM первой представила лампу со встроенным электронным ПРА.

Все многообразие газоразрядных ламп можно представить следующей схемой:

Самые популярные из этой группы, пожалуй, компактные люминесцентные лампы. Они позволяют экономить электроэнергию до 5 раз по сравнению с лампами накаливания, при этом срок их службы составляет около 8 лет. Корпус данной лампы нагревается в незначительной степени, что позволяет использовать их повсеместно. Кроме того, люминесцентные лампы могут иметь различные цветовые температуры и различные варианты внешнего вида.

Но, к сожалению, КЛЛ обладают несколькими недостатками, к которым относятся:

  • Значительное снижение срока службы при работе в сетях с перепадами напряжения, а также при частых включениях и выключениях.
  • Спектр такой лампы — линейчатый. Это приводит не только к неправильной цветопередаче, но и к повышенной усталости глаз.
  • Компактные люминесцентные лампы содержат 3-5 мг ртути.
  • Использование выключателей с подсветкой приводит к периодическому, раз в несколько секунд, кратковременному зажиганию ламп (в качественных лампах невидимому для глаз), что приводит к скорому выходу из строя лампы.
  • Обычные компактные люминесцентные лампы несовместимы с диммерами. Стоимость диммируемых ламп примерно в 2 раза выше.

По этим причинам вопрос о новых технологиях при изготовлении источников света оставался открытым. В свет широко шагнули светодиодные лампы.

Светодиодные лампы

Светодиодные источники света основаны на эффекте свечения полупроводников (диодов) при пропускании через них электрического тока. Малые размеры, экономичность и долговечность позволяют изготавливать на основе светодиодов любые световые приборы. В наши дни светодиоды занимают значительную долю рынка источников света и используются повсеместно.

Первое сообщение об излучении света твёрдотельным диодом было сделано в 1907 году британским экспериментатором Генри Раундом из Marconi Company. Примечательно, что эта компания впоследствии стала частью General Electric и существует по сей день.

В 1923 году Олег Владимирович Лосев в Нижегородской радиолаборатории показал, что свечение диода возникает вблизи p-n-перехода. Полученные им два авторских свидетельства на «Световое реле» (первое заявлено в феврале 1927 г.) формально закрепили за Россией приоритет в области светодиодов, утраченный в 1960-гг. в пользу США после изобретения современных светодиодов, пригодных к практическому применению.

В 1961 году Роберт Байард и Гари Питтман из компании Texas Instruments открыли и запатентовали технологию инфракрасного светодиода.

В 1962 году Ник Холоньяк в компании General Electric разработал первый в мире практически применимый светодиод, работающий в световом (красном) диапазоне.

В 1972 году Джордж Крафорд (студент Ника Холоньяка), изобрёл первый в мире жёлтый светодиод и улучшил яркость красных и красно-оранжевых светодиодов в 10 раз.

В 1976 году Т. Пирсол создал первый в мире высокоэффективный светодиод высокой яркости для телекоммуникационных применений, изобретя полупроводниковые материалы, специально адаптированные к передачам через оптические волокна.

Светодиоды оставались чрезвычайно дорогими вплоть до 1968 года (около $200 за штуку). Компания Monsanto была первой, организовавшей массовое производство светодиодов, работающих в диапазоне видимого света и применимых в индикаторах.

Компании Hewlett-Packard удалось использовать светодиоды в своих ранних массовых карманных калькуляторах.


К преимуществам светодиодных ламп можно отнести:

  • Высокий КПД.
  • Высокая механическая прочность, вибростойкость (отсутствие спирали и иных чувствительных составляющих).
  • Длительный срок службы, более 40 тыс. часов.
  • Малые размеры.
  • Безопасность — не требуются высокие напряжения.
  • Нечувствительность к низким и очень низким температурам. Однако, высокие температуры противопоказаны светодиоду, как и любым полупроводникам.
  • Отсутствие ядовитых составляющих (ртуть и др.) и, следовательно, лёгкость утилизации.

Основные недостатки светодиодов в первую очередь связаны с их высокой стоимостью. Так, например, отношение цена/люмен у сверхъярких светодиодов в 50-100 раз больше, чем у обычной лампы накаливания. Помимо этого можно выделить еще два момента:

  • Светодиоду необходим постоянный номинальный рабочий ток. Из-за этого появляются дополнительные электронные узлы, повышающие себестоимость системы освещения в целом.
  • Относительно низкая предельная температура: мощные осветительные светодиоды требуют внешнего радиатора для охлаждения, потому что имеют конструкционно неблагоприятное соотношение своих размеров к выделяемой тепловой мощности (они слишком маленькие) и не могут рассеять столько тепла, сколько выделяют (несмотря даже на более высокий КПД, чем у ламп прочих видов).

На сегодняшний день специалисты сходятся во мнении, что за светодиодами ближайшее будущее в освещении. Более эффективной и практичной технологии в настоящее время не существует.

Учитывая возрастающую потребность человечества в искусственном освещении можно предположить, что появятся и новые, более эффективные технологии. Но придут они уже на замену светодиодов, которые в ближайшие годы станут такой же обыденностью как когда лампы-то накаливания.

shine.ru

Эволюция лампы накаливания - KnowHow

Сегодня мы имеем прекрасную возможность наблюдать, как развиваются технологии. Последние десятилетия стали знаковыми в эволюции множества отраслей, её этапы сменяют друг друга настолько быстро, что порой нас уже не удивить очередной навороченной функцией. Будь то усовершенствованный процесс поддержания температуры в новеньком холодильнике, эффект присутствия в видеоиграх или виртуальный ассистент, способный поддерживать полноценный диалог, шутить и выполнять поручения пользователя, – мы воспринимаем это всё как должное. В своё время лампа накаливания произвела полнейший фурор – так давайте же вспомним, какой путь она проделала от настоящего чуда до абсолютно неотъемлемой и такой привычной части нашего окружения.

Отцом лампы накаливания считают Томаса Эдисона, который запатентовал лампу с платиновой нитью в 1879 году и продолжал экспериментировать с материалом нити в последующие годы. Лампа с нитью из угольного волокна могла гореть на протяжении 40 часов, что было рекордом на то время.

Лампа Эдисона с углеродной нитью накала

Однако идея использования электрической дуги для освещения на тот момент была далеко не новой. Первым объяснил само явление электрической дуги и предложил вариант его практического использования русский физик Василий Петров в 1802 году.

В 1840 английский астроном Уоррен де ла Рю продемонстрировал одну из первых известных ламп накаливания, которая представляла собой платиновую спираль в стеклянной трубке, из которой был откачан воздух. Годом позже ирландец Фредерик Де Моллен получает первый патент на устройство для электрического освещения – лампу с платиновой спиралью в вакууме.

В 1844 американец Джон Старр получил патент на вакуумную лампу с угольной нитью, которую можно было заменять после перегорания угля.

До 1854 года лампы накаливания не покидали стен лабораторий и не имели практического применения из-за сложности в обслуживании, поддержания вакуума и срока службы. Немецкий часовщик Генрих Гёбель был первым, кто разработал лампу, наиболее напоминающую современные экземпляры. Обугленную бамбуковую нить толщиной 0,2 мм он помещал в стеклянную трубку. Для получения вакуума Гёбель использовал метод, который применяют при сооружении барометров – заполнение ёмкости малого диаметра ртутью.

Британский химик и физик Джозеф Уилсон Суон  долгие годы экспериментировал с получением вакуума в лампе накаливания, однако продемонстрированный им в 1860 году экземпляр работал недолго и малоэффективно. В 1878 году он показал миру новый плод своих трудов – лампу с малым остаточным количеством кислорода, что позволяло хлопковой нити светиться очень ярко не воспламеняясь.

Патент на лампу с угольной нитью в вакуумированном сосуде в 1874 году получил Александр Николаевич Лодыгин. С 1871 года он разработал несколько вариантов лампы: первые представляли собой угольный стержень в баллоне, причём из баллона воздух не удалялся: кислород выгорал при первом накаливании угля, а дальнейшее накаливание происходило в атмосфере остаточных разреженных газов. В 1873 Александр Николаевич представил обществу лампу, которая содержала два угольных стержня: один горел в течение 30 минут и выжигал кислород, после чего загорался второй стерженёк и светил в течение 2-2,5 часов.

Бытует мнение, что при создании своей лампы Эдисон использовал наработки Лодыгина. Русский электротехник был одним из многих, кто пытался оспорить авторство лампы накаливания, однако он так и не добился своего из-за сложностей с «патентными процессами». Неоспоримым остаётся тот факт, что эксперименты Лодыгина с разными вариантами ламп накаливания подготовили почву для дальнейших разработок Яблочкова, Эдисона и Соуна.

Сотрудник Лодыгина В. Ф. Дидрихсон также занимался усовершенствованием его ламп: он откачивал воздух из сосуда, а количество стержней увеличил до четырёх – они зажигались поочерёдно, что увеличивало срок службы лампы. Именно такие экземпляры были впервые использованы для долгосрочного освещения помещения в одном из магазинов Петербурга.

Павел Николаевич Яблочков активно следил за экспериментами Лодыгина и решил продолжить работу соотечественника. Работая над «электрической свечкой», он исследовал эффективность горения нити из разных материалов и в 1875-1876 годах открыл каолиновую нить. Особенностью этого материала было то, что такая лампа не нуждалась в вакууме, поскольку каолин не перегорал на открытом воздухе.

Через 20 лет аналогичную лампу с керамическим телом накала создал немецкий физик Вальтер Нернст. Для получения достаточной проводимости материала нити ламп Нернста и Яблочкова необходимо было разогреть до относительно высокой температуры – в первых экземплярах нить подогревалось спичкой, позже стали использовать пусковые электрические нагреватели. Лампа Нернста получила широкое распространение в Германии, поскольку такая лампочка была эффективнее, чем лампа с углеродной нитью. Яблочков же посчитал такую лампу бесперспективной и отказался от дальнейшего развития идеи.

В 1890-х годах А. Н. Лодыгин исследовал использование тугоплавких металлов – вольфрама и молибдена – для изготовления нитей накаливания. Кроме того, саму нить он предложил закручивать в форме спирали – для повышения сопротивления материала, увеличения яркости свечения и продолжительности срока службы. В 1906 году Лодыгин продал патент на вольфрамовую нить компании General Electric, одним из основателей которой является Томас Эдисон.

Австро-венгерские учёные Шандор Юст и Франьо Ханаман первыми получили патент на лампы с вольфрамовой нитью накала в 1904 году. Этот металл не сразу получил широкое распространение, поскольку был очень дорогим и сложным в обработке. В 1910 году сотрудник компании General Electric Уильям Кулидж добился создания «пластичного вольфрама» путём очистки оксида вольфрама, что значительно упростило процесс изготовления нитей и позволило им вытеснить с рынка нити из других материалов.

Современные лампы накаливания наполнены инертными газами для замедления испарения нити накала в вакууме. Такой подход к решению проблемы был представлен другим сотрудником General Electric Ирвингом Ленгрюмом в 1909 году. Наполнение колбы тяжёлыми благородными газами (например, аргоном) значительно увеличивает время работы ламп и повышает светоотдачу. Кроме аргона используют также криптон и ксенон.

Отдельно стоит вспомнить о галогенных лампах накаливания: в колбу лампы добавляют пары галогенов (брома или йода). В отличии от упомянутых ранее аргонового, криптонового и ксенонового газов, буферные газы галогенных ламп не замедляют процесс испарения вольфрама. Они препятствуют оседанию атомов металла на колбе, вступая с ними в химическую реакцию. Под воздействием высоких температур (около 2700 градусов по Цельсию) эти соединения распадаются и атомы вольфрама оседают обратно на нить накала. В 1954 году патент на такие лампы получили сотрудники фирмы General Electric Элмер Фридрих и Эммет Уайли.

Последние 15-20 лет во всём мире постепенно отказываются от ламп накаливания в пользу энергосберегающих ламп. Причиной тому является низкий световой КПД старой доброй лампы накаливания – ведь большая часть потребляемой энергии идёт на разогревание нити, а не на свечение.

Однако лампы накаливания не спешат покидать этот мир – в гараже пожарной части Ливермора, штат Калифорния, США с 1901 года светится изготовленная ещё вручную лампочка. В 1975 году её занесли в Книгу рекордов Гиннеса, но даже сегодня за ней можно наблюдать через веб-камеру. Пожарные, которые оберегают лампу-старожительницу, шутят, что камеру пришлось менять уже два раза, а лампочка по-прежнему горит.

Поделиться в соцсетях

knowhow.pp.ua

Да здравствует свет! Или эволюция осветительных приборов

Зачастую, мы так привыкаем к удобствам нашего века, что даже не задумываемся, откуда берутся самые привычные для нас вещи. Взять к примеру электрический «свет» — главный источник работоспособности всей мировой индустрии. Каждый день мы нажимаем на выключатель, чтобы сделать свое жилище светлее, включаем компьютеры, телевизоры, электрические чайники, и много других электроприборов, не говоря уже о деятельности мировых электрических сетей в целом. Как же это все развивалось? Автор diletant.media Анна Баклага, предлагает вспомнить этот путь — от огня до электричества.

Первые свечи появились в третьем тысячелетии до нашей эры


Искусственный свет был в обиходе человечества на протяжении многих веков. Вначале — факелы, лучины и масляные лампады, потом — восковые и сальные свечи, а затем — керосиновые лампы и электрические светильники. В качестве стационарного источника света служил костер, в качестве переносных — факелы, конструкция которых со временем менялась: от простой головешки, вынутой из костра, до рукоятки, обмотанной паклей и пропитанной нефтью, жиром или маслом.


Позже человечество изобрело лампу — кувшин, наполненный маслом, с погруженным в него фитилем (веревочным или тканевым). В третьем тысячелетии до нашей эры появились первые свечи — бруски, из перетопленного твердого животного жира, с фитилем внутри. Они породили серьезный прорыв в области светильников. Отличаясь большим удобством и будучи несложной и экономичной в производстве, свеча способствовала созданию целого семейства самых различных светильников. В средние века в качестве материала для свечей применяли пчелиный воск. В настоящее время для этих целей используется парафин.

Во второй половине XIX века в обиход вошли керосиновые лампы


В конце XVII века была сформирована люстра из свечей. Это был массивный металлический каркас, на который крепилось множество подвесок из стекла или из природного камня. Вес такой люстры мог достигать порядка тонны. Чтобы зажечь в этой конструкции свечи, необходимо было прежде опустить люстру, а затем, уже с зажженными свечами — поднять. Гасились свечи специальными металлическими колпачками, которые крепились на длинную рукоять.


Уже во второй половине XIX века в обиход вошли керосиновые лампы, а немного позже их стремительно вытеснили газовые фонари, которые стали поистине революционным решением вопросов уличного освещения. Между тем, несмотря на то, что газовые фонари исправно несли свою службу по освещению улиц, они безудержно коптили. Решением проблемы стало использование калильной сетки, представляющей собой мешочек из ткани, пропитанный раствором различных солей. При прокаливании ткань сгорала, оставляя тонкий след, ярко светящийся при нагревании под действием пламени.

В 1800 году Алессандро Вольта изобрел первую батарею


Между тем, человечество стало ощущать недостатки в предыдущих видах освещения. И в 1800 году Алессандро Вольта изобрел батарею, которая стала первым электрическим источником света. Это изобретение дало людям первый постоянный и надежный источник энергии и повлекло за собой все важные открытия в этой области. Вслед за этим, первая электрическая лампочка, или лампа накаливания, была изобретена в 1809 году англичанином Деларю. Появился фонарик на батарейках. Правда, свет излучала не лампа накаливания, а электрическая дуга между угольными электродами, а батареи занимали целый стол. В 1809 году Хэмфри Дэви продемонстрировал дуговой свет в Королевской академии наук в Лондоне. Генераторов в то время не было, и батареи были единственным источником электропитания.


В 1854 году Генрих Гёбель создал лампу, на основе обугленной бамбуковой нити, помещенной в вакуум. В 1872 году русский инженер Александр Лодыгин подал заявку на изобретение лампы накаливания и в 1874 году получил российский патент. В дальнейшем, он запатентовал свое изобретение во многих странах.

В 1878 году, Павел Яблочков усовершенствовал конструкцию, поставив электроды вертикально и разделив их слоем изолятора. Такая конструкция получила название «свеча Яблочкова» и использовалась во всем мире. Например, Парижский оперный театр освещался с помощью таких «свечей». Электрическая дуга давала яркий и достаточно сбалансированный по спектру свет, что позволяло использовать его очень широко.

Современные лампочки начали производиться с 1909 года


В 1879 году Томас Эдисон закончил работу над лампочкой накаливания с угольной нитью, ставшей одним из крупнейших изобретений XIX века. Его заслуга была не в разработке идеи лампы накаливания, а в создании практически осуществимой, широко распространившейся системы электрического освещения с прочной нитью накала, с высоким и устойчивым вакуумом и с возможностью одновременного использования множества ламп. К 1884 году крупные американские города освещали более 90 тыс. дуговых ламп.

Современные же лампочки с вольфрамовой спиралью и заполненные инертным газом начали производиться через сто лет, с 1909 года. Разработаны они были Ирвингом Ленгмюром. В СССР же, существовало понятие «лампочка Ильича», которое было связано с началом масштабной электрификации страны, начиная с 1920 года.

распечатать Обсудить статью

diletant.media

ВедаМост: Эволюция лампочки: откровенный вред


В последнее время на страницах многих интернет-ресурсов просматривается активная заказная реклама дорогущих светодиодных ламп.
Для того, чтобы выставить светодиодную лампу в лучшем свете, авторы рекламных статей сравнивают рекламируемый продукт с энергосберегающими лампами.
Вот тут-то и всплывают "откровения" учёных о вреде последних!

Отечественные предприятия, заводы и фабрики по производству ламп накаливания разрушены; единицы выживших переоснащены технологиями и оборудованием, а также ведётся активная импортизация того, что производит заграница; посему посетители зомбомолов и зомбошопов наверняка заметили практически полное исчезновение ламп накаливания мощностью 100 Вт и выше из ассортимента вышеупомянутых заведений.

Так три года назад стартовала кампания еврсоюза об изгнании "лампочки ильича". С 1го сентября 2012 года вступил в силу 4й этап плана изгнания и теперь под прицелом 40 Вт и 25 Вт ламп. Разрешено пока производство любых источников света, которые отвечают классам энергоэффективности "А", "В" или "С", но обычные лампы накаливания в эти критерии не укладываются: самые эффективные из них едва дотягивают до класса "

D".

Выбор альтернативных источников света стал крайне ограниченным.

Галогенные лампы доступны по цене и дают более-менее качественный свет, но они попадут в изгнание 1го сентября 2016 года, когда должны будут исчезнуть источники света с классом энергоэффективности ниже "В".

 Папа, сыночек, а кто же мама?

 Светодиодные лампы непомерно дороги, поэтому потребители вынужденно оказываются перед выбором люминесцентных ламп, которые часто и ошибочно называют экологичными и энергосберегающими.


Экологичными люминесцентные лампы нельзя назвать хотя бы из-за содержащейся в них ртути, что отнюдь небезопасно для здоровья человека. Но если бы только одна ртуть!

В сетчатке глаза человека имеется особый светочувствительный пигмент, который реагирует на холодный дневной свет, т.е. на голубоватую часть видимого спектра, именно этот фоторецептор "извещает" "внутренние часы человека", что на улице светлый день. Т.е. используя люминесцентное холодное и безжизненное освещение в вечернее и ночное время человек обманывает свой организм, что может привести к нарушению сна и к безсоннице, а также к депрессиям, дисфункциям пищеварительного тракта и, даже, к инфаркту и ко всем формам известных медицине опухолей!

Люминесцентные лампы излучают не только мёртвый свет, но и ультрафиолет, и чем старее лампа, тем больший процент излучения ультрафиолета. И это излучение губительно влияет на кожу: разрушает коллаген и эластин, приводит к преждевременному старению и огрубению, появлению сыпи и экзем, псориаза и отёков, а также к размножению раковых клеток.

Коварность стробоскопического мерцания люминесцентных ламп из-за колебаний в подаваемом напряжении и невидимым невооружённым глазом крайне отрицательно влияет на мозг человека, вызывает утомляемость и плохое самочувствие, воздействует на центрально-нервную систему.

Существенным недостатком люминесцентных ламп считается электромагнитное поле, которое они создают в процессе работы. Его вызывает трансформатор, встроенный в пускорегулирующую аппаратуру светильника. Такое поле может влиять на рядом стоящие электрические бытовые приборы, вызывая сбои в их работе, и на здоровье людей. Поэтому некоторые врачи, к примеру, в Германии, даже советуют не сидеть возле такой лампочки на расстоянии ближе 50 см. 

Светодиодные лампы сами такого поля не создают, хотя тоже требуют установки трансформатора. Просто в этом случае он будет один (или несколько) для всех ламп в доме.

И, если сегодня рекламаторо-агитаторы уверяют в доброкачественности светодиодных ламп, будь уверен, что вскоре узнаешь и об их злокачественности!

www.vedamost.info

Эволюция света

Эволюция света

Сегодня мы редко задумываемся о том, какой долгий и сложный путь прошло человечество в своём стремлении к активному времяпрепровождению не только при свете дня, но и в тёмное время суток. На протяжении всего времени, что существует человек, он изобретал и продолжает изобретать всё новые способы искусственного освещения, об основных  из которых и пойдёт речь в нашей статье.

Огонь

Огонь по праву можно назвать первым примером использования людьми искусственного освещения. Данные о том, когда человек узнал о существовании огня и начал его собственноручно добывать очень сильно расходятся и колеблются в интервале от 1,5 млн. до 200 тысяч лет до н.э. Известно, что изначально костёр получали из тлеющих угольков, сохранившихся после лесных пожаров, которые часто возникли при грозах от ударов молний. И долгое время это был единственный способ раздобыть огонь.

Намного позже первобытный человек научился добывать огонь самостоятельно с помощьюкамней, палок и травы, что стало мощным толчком к развитию цивилизации и позволило человеку значительно удлинить часы бодрствования.

Впоследствии огонь трансформировался в факел и такой вид искусственного освещения существовал достаточно долго.

Свеча

За всё время своего существования свеча прошла огромный путь развития. Её прототипом были ёмкости, наполненные маслом,с щепочкой, а позже и волокном или тканью в качестве фитиля.

До XV в. свечи изготавливались путём пропитывания жиром папируса, бумаги, некоторых пористых растений. Постепенно стал приобретать популярность пчелиный воск и цилиндрическая форма для отливки. Такие свечи уже стали очень популярными и использовались без изменений долгое время.

В XIX в. произошло ещё несколько открытий, благодаря которым мы имеем современные свечи. Сначала в качестве основного материала был открыт стеарин,  изготовление свечей из которого было поставлено на поток. Примерно тогда же фитили стали пропитывать борной кислотой, что позволило не снимать вручную их остатки.

Уже к концу XIX в.  химикам удалось выделить нефтяной воск – парафин, из которого и по сей день изготавливается большинство свечей.

Лучина

Человек догадался отделить от полена щепку и поджечь ее. Такой простейший источник света широко применялся и использовался крестьянами в отдалённых деревнях вплоть до XX в. Для получения лучин использовали нож-косарь или топорик. Чтобы увеличить количество света, одновременно зажигали несколько лучин и устанавливали их в специальную подставку – светец, под которым размещали емкость с водой. Она выполняла сразу две функции – отражала и преумножала таким образом свет и служила защитой от возможных пожаров.

Масляные, керосиновые, газовые лампы

Первые два типа ламп весьма схожи по принципу действия, который уходит корнями к той же чаше с маслом и фитилём. Изобретателями же современной керосиновой лампы стали аптекари Игнатий Лукасевич и Ян Зех в 1853 году во Львове. Она до сих пор широко используется, преимущественно там, где нет стабильной подачи электроэнергии.

В качестве освещения улиц в Москве и Петербурге масляные фонари появились в 30-х годах XVIII века.Но на смену маслу быстро пришла спиртово-скипидарная смесь. Затем, в качестве горючего вещества, стали применять также керосин, а потом и светильный газ, который получали искусственным путем. Свет, излучаемый такими источниками, был очень тусклым, а температура  пламени и не превышала 2000К.

Лампа накаливания

Появление первой лампы накаливания можно отнести к 1838 году, когда бельгиец Жобарпроводил эксперименты с лампой с угольными электродами. Начиная с этого момента проводилось огромное число экспериментовпо улучшению самой технологии, которая базируется на принципе нагревания проводника (нити накаливания) при протекании через нее электрического тока. Кроме него изобретению этой лампы причастны англичанин Деларю, немец Гёбель, русские Лодыгин и Яблочков и многие другие. И все же изобретателем той самой привычной для нас лампы накаливания с цоколем, которой мы пользуемся до сих пор, считается  Томас Эдисон.

Основной задачей при создании источников искусственного освещения было увеличение их яркости. Было обнаружено, что при нагревании электрическим током различных токопроводящих материалов с высокой температурой плавления они излучают видимый свет и могут служить в качестве источников света различной интенсивности, что привело к необходимости  увеличить температуру источника света. К таким материалам отнесли: графит (угольная нить), платину, вольфрам, молибден, рений, а также их сплавы.

Для увеличения долговечности электрических источников света спирали и нити стали размещать в особых колбах из стекла - лампах, из которых просто выкачивали воздух или наполняли инертными либо неактивными газами (водород, азот, аргон и др.). При выборе материала изобретатели руководствовались максимальной рабочей температурой нагреваемой спирали, именно поэтому выбор пал на углерод (лампа Лодыгина, 1873 год) и в дальнейшем вольфрам. Вольфрам и его сплавы с рением и по настоящее время являются наиболее широко применяемыми материалами для изготовления ламп накаливания, так как в наилучших условиях  их температура может достигать 2800-3200 °C.

Галогенные лампы также относятся к лампам накаливания. Их отличие лишь в том, что для увеличения срока службыв их баллон добавляют буферный газ – пары галогенов (брома или йода). Таким образом, время эксплуатации лампы увеличивается до 2000-4000 часов, а  рабочая температур спирали повышается до 3000 К

Люминесцентные лампы 

Прогресс не стоял на месте, и учёные всячески пытались сделать свет ламп ярким и приближенным к дневному. Лампы заполнялись самыми разнообразными газами или их смесями. И только в 1926 году Эдмунд Джермер и его сотрудники предложили увеличить давление внутри колбы и покрывать ее флуоресцентным порошком. Принцип работы этой лампы в корне отличался от лампы накаливания. Внутренние стенки лампы покрыты специальным веществом — люминофором, поглощающим УФ излучение, и излучающим видимый свет. Изменяя состав люминофора, можно менять оттенок свечения лампы.

Сейчас достаточно широко используют, так называемые «энергосберегающие» лампы, которые, по сути,  являются компактными люминесцентными лампами (КЛЛ). Первые подобные образцы появились на рынке в 1980 году. КЛЛ также являются ртутными газоразрядными лампами низкого давления, но имеют меньшие размеры, более прочные и предназначены для установки в стандартный патрон ламп накаливания.

К сожалению, на данный момент эта ветвь развития искусственного освещения признана тупиковой, т.к., хоть и в небольших количествах, но в этих лампах содержится ртуть. А это означает проблемы с утилизацией и сложности для потребителя

Неоновые лампы

Один из видов газоразрядных ламп, который наполняется неоном под низким давлением. Такие лампы излучают оранжево-красный цвет. Термин «неоновая лампа» зачастую употребляют и к ряду аналогичных ламп, наполненных другими инертными газами, для разнообразия цветов свечения. Например, гелий даёт синий цвет, аргон – сиреневый,  криптон – сине-белый, а пары ртути голубовато-зелёный.

Неоновые лампы широко применялись в рекламных вывесках, контурной подсветке и подсветке интерьеров. Но ввиду  достаточно сложной технологии изготовления и возможности излучать одной лампой лишь один оттенок, при дальнейшем развитии освещения эта технология практически сошла на нет.

Светодиоды 

В начале ХХ века русский радиоэлектронщик Олег Лосев изучал карбидокремниевые кристаллы и заметил, что при пропускании через них тока, они излучают свечение. Именно это положило начало развитию светодиодов. Но, к сожалению, изобретение светодиода было приписано американцу Нику Холоньяку, который первым в 1962 году продемонстрировал кристалл, который при пропускании через него тока излучал свет.

В 1968 году уже появилась первая светодиодная лампочка, чей световой поток составлял всего 0,001 лм, а цвет был лишь красным. Позже также были получены светодиоды желтого, зелёного и синего цветов спектра, со световым потоком достаточно мощным, чтобы они были видны при дневном свете.С 1985 года их световой поток увеличился до 1—100 лм, и светодиоды уже стали применяться в качестве отдельных световых элементов, таких, например, как лампы в автомобилях. А в 1990 году светоотдача полупроводников достигла уже 10 лм/Вт, что позволило им стать адекватной заменой лампам накаливания.

На сегодняшний день уже разработаны, так называемые, сверхъяркие светодиоды, специально предназначенные для искусственного освещения.В сравнении с обычными лампами накаливания и люминесцентными лампами, светодиоды обладают многими преимуществами:

• Экономичное использование электроэнергии

• Срок службы в 30 раз превышающий срок службы ламп накаливания

• Возможность получать различные цвета излучения без применения светофильтров

• Компактность размеров

•Безопасность использования

• Незначительное тепловыделение

Использование светодиодов в качестве источников света положило начало целой индустрии экологичного и экономного освещения. На базе светодиодов создавались и создаются светодиодные лампы, линейки, гибкие ленты, светодиодные прожекторы и специальные светильники. Все это позволяет заменить практически любую лампу или источник освещения на светодиодный, что в свою очередь позволяет экономить огромные деньги за счёт низкого энергопотребления. Светодиодное освещение – это технология, которая активно развивается и будет развиваться в будущем.

Важно отметить, что с течением времени изменялись не только сами источники освещения, но и функции ими выполняемые. И если изначально важно было лишь осветить то или иное помещение, то сегодня освещение может играть и чисто декоративную роль или же соединять в себе практические функции с ярким украшением интерьера.

Подсветка интерьера в современном понимании сначала осуществлялась люминесцентными лампами. Это имело свои недостатки – достаточно крупные габариты ламп, прерываемая линия свечения, небольшой выбор оттенков.

 

Далее для подсветки стал активно использоваться неон, который решил ряд проблем. Стеклянные трубки занимали меньше места, свечение было непрерывным. Но конструкция была жёсткой, заказывалась по индивидуальному проекту,  цвет свечения мог быть только одним.

Изобретение светодиодов, а позже и широкое распространение светодиодных лент решило все проблемные вопросы интерьерной подсветки и внесло ряд преимуществ. Лента максимально компактна, её свечение достаточно ярко, RGB-светодиоды позволяют выбирать оттенок свечения под ваше настроение, регулируется яркость лент, монтаж ленты достаточно прост и не требует специального оборудования.

Наша компания была одной из первых, кто занялся разработкой, производством и поставкой оборудования сначала для неонового освещения, а позже и светодиодного на российский рынок. Светодиоды и светодиодное оборудование производится на наших заводах в Москве, Орле и Китае. Мы продолжаем исследования и движемся в ногу с современным прогрессом, благодаря чему на рынке появляются всё новые и новые продукты и технологии.  Наша компания предлагает  самые перспективные направления развития в организации искусственного освещения!

 

 


www.neoncolor.ru

Новости: Эволюция лампы - Эксперт

Масляная лампа

Принцип работы

В масло опускается веревка-фитиль, другой ее конец поджигается, масло благодаря капиллярному эффекту поднимается по веревке.

Время появления

1-е тысячелетие до н. э.

Модификации

Лампада.

Пример использования

«Ала ад-Дин пошел в свою комнату, взял светильник и потер его, и джинн тотчас же появился перед ним и сказал: “К твоим услугам! Твой раб перед тобой, требуй, чего хочешь!” — “Слушай, — сказал ему Ала ад-Дин, — султан не сдержал обещания и отдал дочь за сына везиря, и сего­дня вечером тот войдет к ней. Вот чего я желаю от тебя: когда ты увидишь, что молодые, муж и жена, легли вместе, возьми обоих и принеси ко мне”» (из сборника сказаний «Тысяча и одна ночь»).

Газовая лампа

Принцип работы

В лампе горит газ (водород, метан, оксид углерода, природный газ).

Время появления

XV в.

Модификации

Газовый рожок, газовый фонарь.

Пример использования

«“Но откуда вы знаете, что у него в доме нет газового освещения, Холмс?” — “Одно-два сальных пятна на шляпе — случайность. Но когда я вижу их не меньше пяти, я не сомневаюсь, что человеку часто приходится пользоваться сальной свечой, — может быть, он поднимается ночью по лестнице, держа в одной руке шляпу, а в другой — оплывшую свечу. Во всяком случае, от газа не бывает сальных пятен”» (из рассказа Артура Конан Дойла).

Керосиновая лампа

Принцип работы

Тот же, что и у масляной лампы, только горелка защищена стеклом для обеспечения тяги и защиты от ветра.

Время появления

Середина XIX в.

Модификации

Нефтяная лампа, паяльная лампа.

Пример использования

«Фитилек-то при­туши — коптит!» (из фильма «Адъютант его превосходительства»).

Лампа накаливания

Принцип работы

Ток нагревает проводник (например, вольфрамовую спираль), отчего тот испускает излучение, в том числе видимый свет.

Время появления

Конец XIX в.

Модификации

Лампочка Эдисона, лампочка Ильича.

Пример использования

«Зеленая лампа и грязный стол, и пра­вила над столом. Сторож Сергеев глядит в стакан и думает о былом» (из песни Бориса Гребенщикова).

Газоразрядная лампа

Принцип работы

Электрический разряд проходит через пары металлов (в основном ртути), вызывая их свечение.

Время появления

Начало XX в.

Модификации

Люминесцентная лампа (лампа дневного света).

Пример использования

«Насекомые плыли, как бригантины, в неона огнях» (из песни группы «Кооператив Ништяк»).

Галогенная лампа

Принцип работы

В баллон лампы добавляются пары брома или йода, позволяющие усилить светимость и продлить время жизни лампы в 4–10 раз.

Время появления

Конец XX в.

Модификации

Ксеноновая лампа.

Пример использования

«Свет галогенных фар отбрасывает вампиров в какой-то непонятный проход, но оттуда лезут еще более страшные чудовища» (из аннотации к роману в жанре русского фэнтези).

Светодиодная лампа

Принцип работы

Некоторые полупроводники создают оптическое излучение при прохождении через них электрического тока.

Время появления

Начало XXI в.

Модификации

Органические светодиоды (OLED).

Пример использования

«Задурили уже голову потребителю этими OLED-панелями! Народ до того насмот­релся в “голубой экран”, что начинает видеть несуществующие различия в изображении. Скоро можно начинать новый бизнес — за деньги делать какую-нибудь “продувку панелей фотонами”» (из сообщения на форуме, посвященном новым технологиям).

expert.ru

Эволюция лампочки - Хорошего понемножку

 

Типы электрических ламп

 

21 октября 1879 года - американский изобретатель Томас Алва Эдисон испытал одно из важнейших изобретений XIX века – электрическую лампочку накаливания. Ее появление стало результатом работы сразу нескольких ученых, однако именно Эдисон смог сделать лампы накаливания массовыми.

 

На протяжении почти всего XX века у ламп Эдисона не было достойного конкурента. Прорыв в бытовом освещении был сделан только в 1976 году, когда изобретатель Эд Хаммер представил компании General Electric принципиально новую лампу, получившую впоследствии название энергосберегающая.

 

Такие лампы требуют непременной утилизации и стоят несколько дороже, чем обычные лампы накаливания. Однако по подсчетам специалистов, все затраты окупаются, поскольку энергосберегающие ламы позволяют снижать энергопотребление до 80% без потери привычного уровня освещенности помещения.

 

Во многих странах Европы дни ламп накаливания уже сочтены. Европейцы полностью откажутся от них уже в этом году.

 

В России соответствующий запрет может быть наложен с 2014 года. Ожидается, что прибыль от перехода на энергосберегающие лампы только на жилом секторе составит порядка 10 миллиардов киловатт-часов, что равноценно мощности средней атомной электростанции.

 

Оригинал записи и комментарии на LiveInternet.ru

algre.livejournal.com

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *