Как продлить срок службы лампочки в подъезде


Что делать, если постоянно перегорает лампочка в подъезде

Купили новую лампочку, а она проработала всего лишь несколько дней? Почему вместо заявленных в паспорте 1000 рабочих часов на деле оказывается лишь 30-40? Можно, конечно, грешить в адрес производителей, но чаще всего причина столь малого срока службы лампочек накаливания кроется в элементах, входящих в электрическую цепь, и условиях эксплуатации.

Эту причину, пожалуй, можно назвать одной из самых часто распространенных. Гостовские эталоны сообщают, что напряжение однофазной сети (220 В) может лежать в пределах от 198 до 242 Вольт. По идее производители должны изготавливать лампы накаливания, которые спокойно могли бы работать под напряжением в 220 В.

Однако это далеко не всегда так. Ведь если для гостовских показателей данная цифра является нормой, то для лампочки – критической. Это связано с тем, что при повышенных напряжениях температура вольфрамовой нити может достигать 2300°С. А это, в свою очередь, приводит к интенсивному испарению вольфрама и к уменьшению диаметра вольфрамовой нити. Чем тоньше она становится, тем быстрее она порвется.

В ночное время суток электросеть жилого дома разгружается, поскольку мало кто использует в это время электричество, напряжение в сети повышается, что приводит к сокращению срока службы лампочки.

При покупке лампочки ознакомьтесь с показателем ее номинального напряжения. Покупайте лампочки, рассчитанные не на 230 В, а на 240-245 В, и тогда они прослужат вам гораздо дольше. И даже если в вашем доме в ночные часы напряжение остается неизменным (около 220 В), все равно руководствуйтесь данной рекомендацией.

Помните, что если рабочее напряжение лампочки будет всего на 10% меньше номинального, это позволит увеличить ее срок эксплуатации сразу в несколько раз.

Хорошим выходом из ситуации выступает и установка стабилизатора напряжения, который защитит не только лампы накаливания, но и всю домашнюю бытовую технику от перепадов и сбоев в электросети. Еще одним способом является установка на место выключателя светорегулятора, который позволит плавно регулировать выходное напряжение сети.

Весьма распространенным способом продления срока службы лампочек выступает установка выпрямительного диода или диодного моста. Здесь лучше воспользоваться кремниевым диодом типа КД 203А, который «заставит» гореть лампы накаливания в режиме нон-стоп на протяжении нескольких лет.

Как продлить срок службы ваших ламп - блог 1000Bulbs.com

Третья и последняя часть из серии о сроках службы и о том, как вы можете использовать эту спецификацию, чтобы сообщить о своей покупке и продлить срок службы ваших ламп. -

Если вы фанат освещения, как и большинство из нас на сайте 1000Bulbs.com, вы наверняка слышали о столетней лампочке Centennial Bulb в Ливерморе, Калифорния. Если (что более вероятно) вы не фанат освещения, вот краткое изложение: Centennial Bulb была установлена ​​в пожарной части более 110 лет назад и до сих пор не перегорела.Точно неизвестно, как это длилось так долго, но есть несколько хороших подсказок: во-первых, его редко перемещали; во-вторых, он был выключен всего несколько раз, и в-третьих, он работает на очень малой мощности.

В двух предыдущих статьях этой серии объяснялось, как производители определяют срок службы и что часы службы и гарантии - это две разные вещи. Эта третья и последняя статья из серии объясняет, как продлить срок службы лампочек. Мы не можем гарантировать, что они прослужат 110 лет (на самом деле, мы можем почти гарантировать, что они не будут ), но, следуя нескольким советам, вы можете легко удвоить или утроить срок службы вашей лампы.Однако одно предостережение: поскольку не все лампочки используют одну и ту же технологию, эти советы применимы не ко всем лампочкам.

Не перемещайте! Лампочки нагреваются. Действительно горячо. А когда металл (который составляет нить накала лампы) нагревается, он становится хрупким. Чем больше вы держите лампу с хрупкой нитью накала, тем больше вибрации вы подвергаете ее воздействию, что увеличивает вероятность того, что нить сломается. Это касается не только обращения с лампочкой; это также относится к размещению. Любая лампочка, установленная в движущемся месте, также движется.Шорох потолочного вентилятора или хлопанье дверцы холодильника, которые вы едва слышите, - это предсмертный звон лампочки. По этой причине вы, возможно, видели специальные лампы с усиленной нитью, которые продавались как «лампы для потолочных вентиляторов» и «лампы для бытовых приборов». Как вы могли заметить, это правило применимо только к лампам с нитью накала, таким как лампы накаливания и галогенные лампы.

Оставь! Это может показаться противоречащим здравому смыслу, но это не так. Каждый раз, щелкая выключателем, вы зажигаете электрическую лампочку.Эта бедная маленькая нить накаливания вынуждена понижаться с комнатной температуры до 5000 ° F за доли секунды! Вы делаете это слишком много раз, и нить накала буквально треснет под давлением. Это также относится к лампам с балластом, таким как линейные люминесцентные лампы, CFL и HID лампы. В случае мгновенного запуска люминесцентного балласта вы попадаете на катоды люминесцентной лампы с напряжением 600 вольт каждый раз, когда щелкаете выключателем. После стольких циклов включения питания лампа выйдет из строя. Однако имейте в виду, что, хотя этот трюк продлит жизнь вашей лампочки, он также может увеличить потребление электроэнергии.

Работайте на малой мощности. Это может быть настоящим секретом долговечности Centennial Bulb. Меньшая мощность означает меньше тепла, что снижает нагрузку на нить накала лампы. Если вы живете в Соединенных Штатах, ваш дом работает от ~ 110 В, поэтому, если вы купите лампу, рассчитанную на 130 В, вы попадете в лампочку с мощностью на 15% меньше, чем она рассчитана (130 В - 15% = 110,5 В). Вы можете еще больше расширить этот принцип с помощью переключателя яркости. Когда вы затемняете лампу, вы понижаете напряжение, подаваемое на нить накала лампы, что подвергает ее меньшей нагрузке.Это также относится к люминесцентной технологии, но немного по-другому: в отличие от балласта с мгновенным запуском, балласт с запрограммированным запуском обеспечивает гораздо более низкое пусковое напряжение и тепло для лампы. Если вы перейдете на этот тип балласта, вы сможете продлить срок службы ваших люминесцентных ламп более чем на 30%.

Наконец, помните, что цель продления срока службы лампы в большинстве случаев - сэкономить деньги. Стоит ли продлевать срок службы лампы накаливания вечно, уменьшая ее яркость и оставляя включенной на более длительные периоды? Во многих случаях лучше перейти на более эффективные КЛЛ или светодиоды.Но если вы убежденный поклонник ламп накаливания или хотите воссоздать свою собственную Centennial Bulb, эти советы вам пригодятся.

.

Как работают лампочки | HowStuffWorks

До изобретения лампочки освещение мира после захода солнца было сложной, трудной и опасной задачей. Чтобы полностью осветить просторную комнату, потребовалась связка свечей или факелов, а масляные лампы, хотя и были достаточно эффективными, имели тенденцию оставлять остатки сажи на всем, что находится поблизости.

Когда в середине 1800-х годов наука об электричестве действительно начала развиваться, изобретатели повсюду требовали разработать практичное и доступное электрическое домашнее осветительное устройство.Англичанин сэр Джозеф Суон и американец Томас Эдисон сделали это правильно примерно в одно и то же время (в 1878 и 1879 годах соответственно), и за 25 лет миллионы людей во всем мире установили электрическое освещение в своих домах. Простая в использовании технология была таким усовершенствованием по сравнению со старыми способами, что мир никогда не оглядывался назад.

Объявление

Самое удивительное в этом историческом повороте событий заключается в том, что сама лампочка не может быть проще.Современная лампочка, которая не претерпела кардинальных изменений со времен модели Эдисона, состоит всего из нескольких частей. В этой статье мы увидим, как эти части собираются вместе, чтобы часами давать яркий свет.

Основы света

Свет - это форма энергии, которая может выделяться атомом. Он состоит из множества маленьких частиц, подобных пакетам, которые имеют энергию и импульс, но не имеют массы. Эти частицы, называемые световыми фотонами , являются основными единицами света.(Для получения дополнительной информации см. Как работает свет.)

Атомы испускают световые фотоны, когда их электронов возбуждаются. Если вы читали «Как работают атомы», то знаете, что электроны - это отрицательно заряженные частицы, которые движутся вокруг ядра атома (которое имеет чистый положительный заряд). Электроны атома имеют разные уровни энергии, в зависимости от нескольких факторов, включая их скорость и расстояние от ядра. Электроны разных уровней энергии занимают разные орбитали.Вообще говоря, электроны с большей энергией движутся по орбиталям дальше от ядра. Когда атом получает или теряет энергию, изменение выражается движением электронов. Когда что-то передает энергию атому, электрон может временно переместиться на более высокую орбиталь (дальше от ядра). Электрон удерживает это положение лишь на крошечную долю секунды; почти сразу же он притягивается к ядру, к своей первоначальной орбитали. Когда он возвращается на свою первоначальную орбиталь, электрон высвобождает дополнительную энергию в виде фотона, в некоторых случаях светового фотона.

Длина волны излучаемого света (которая определяет его цвет) зависит от того, сколько энергии выделяется, что зависит от конкретного положения электрона. Следовательно, разные виды атомов будут испускать разные виды световых фотонов. Другими словами, цвет света определяется тем, какой атом возбужден.

Это основной механизм, работающий почти во всех источниках света. Основное различие между этими источниками - процесс возбуждения атомов.

В следующем разделе мы рассмотрим различные части лампочки.

.

История лампочки

Более 150 лет назад изобретатели начали работу над яркой идеей, которая оказала огромное влияние на то, как мы используем энергию в наших домах и офисах. Это изобретение изменило способ проектирования зданий, увеличило продолжительность среднего рабочего дня и дало толчок развитию новых предприятий. Это также привело к новым прорывам в области энергетики - от электростанций и линий электропередач до бытовой техники и электродвигателей.

Как и все великие изобретения, лампочку нельзя приписать одному изобретателю.Это была серия небольших улучшений идей предыдущих изобретателей, которые привели к созданию лампочек, которые мы используем сегодня в наших домах.

Лампы накаливания освещают путь

Задолго до того, как Томас Эдисон запатентовал - сначала в 1879 году, а затем год спустя, в 1880 году - и начал коммерциализацию своей лампы накаливания, британские изобретатели продемонстрировали, что электрический свет возможен с дуговыми лампами. В 1835 году был продемонстрирован первый постоянный электрический свет, и в течение следующих 40 лет ученые всего мира работали над лампой накаливания, возясь с нитью накала (та часть лампы, которая излучает свет при нагревании электрическим током) и атмосферу колбы (независимо от того, откачивается ли воздух из колбы или она заполнена инертным газом, чтобы предотвратить окисление и выгорание нити).Эти ранние лампы имели чрезвычайно короткий срок службы, были слишком дороги в производстве или потребляли слишком много энергии.

Когда Эдисон и его исследователи из Menlo Park вышли на сцену освещения, они сосредоточились на улучшении нити накала - сначала тестировали углерод, затем платину, а затем, наконец, вернулись к углеродной нити. К октябрю 1879 года команда Эдисона изготовила лампочку с карбонизированной нитью из хлопковой нити без покрытия, которая могла работать 14,5 часов. Они продолжали экспериментировать с нитью накала, пока не остановились на ней, сделанной из бамбука, что дало лампам Эдисона срок службы до 1200 часов - эта нить накала стала стандартом для ламп Эдисона на следующие 10 лет.Эдисон также внес другие улучшения в лампочку, в том числе создал лучший вакуумный насос для полного удаления воздуха из лампы и разработал винт Эдисона (то, что сейчас является стандартным патроном для лампочек).

(Историческая сноска: нельзя говорить об истории лампочки, не упомянув Уильяма Сойера и Албона Мэна, получивших патент США на лампу накаливания, и Джозефа Свана, который запатентовал свою лампочку в Англии. дебаты о том, нарушали ли патенты Эдисона на лампочки патенты этих других изобретателей.В конце концов американская осветительная компания Эдисона объединилась с Thomson-Houston Electric Company - компанией, производящей лампы накаливания по патенту Сойера-Мэна - и образовала General Electric, а английская осветительная компания Эдисона объединилась с компанией Джозефа Свана, чтобы сформировать Ediswan в Англии.)

Что делает вклад Эдисона в электрическое освещение настолько выдающимся, так это то, что он не остановился на улучшении лампочки - он разработал целый ряд изобретений, которые сделали использование лампочек практичным.Эдисон смоделировал свою технологию освещения на основе существующей газовой системы освещения. В 1882 году на виадуке Холборн в Лондоне он продемонстрировал, что электричество можно распределять от расположенного в центре генератора через серию проводов и трубок (также называемых трубопроводами). Одновременно он сосредоточился на улучшении выработки электроэнергии, разработав первую коммерческую энергосистему под названием Pearl Street Station в нижнем Манхэттене. А чтобы отслеживать, сколько электроэнергии потребляет каждый покупатель, Эдисон разработал первый электросчетчик.

Пока Эдисон работал над всей системой освещения, другие изобретатели продолжали делать небольшие успехи, улучшая процесс производства нити накала и эффективность лампы. Следующее большое изменение в лампе накаливания произошло с изобретением вольфрамовой нити накаливания европейскими изобретателями в 1904 году. Эти новые лампы накаливания прослужили дольше и имели более яркий свет по сравнению с лампами с углеродной нитью. В 1913 году Ирвинг Ленгмюр выяснил, что размещение инертного газа, такого как азот, внутри колбы удваивает ее эффективность.В течение следующих 40 лет ученые продолжали вносить улучшения, которые снизили стоимость и повысили эффективность лампы накаливания. Но к 1950-м годам исследователи еще только выяснили, как преобразовать около 10 процентов энергии, используемой лампой накаливания, в свет, и начали фокусировать свою энергию на других осветительных решениях.

Дефицит энергии ведет к прорыву флуоресценции

В 19 веке два немца - стеклодув Генрих Гайсслер и врач Юлиус Плюккер - обнаружили, что они могут производить свет, удаляя почти весь воздух из длинной стеклянной трубки и пропуская электрический ток. ток через нее, изобретение, которое стало известно как трубка Гейслера.Эти газоразрядные лампы не пользовались популярностью до начала 20 века, когда исследователи начали искать способ повысить эффективность освещения. Газоразрядные лампы стали основой многих технологий освещения, включая неоновые лампы, натриевые лампы низкого давления (тип, используемый в наружном освещении, таком как уличные фонари) и люминесцентные лампы.

И Томас Эдисон, и Никола Тесла экспериментировали с люминесцентными лампами в 1890-х годах, но ни один из них никогда не производил их в коммерческих целях.Вместо этого именно прорыв Питера Купера Хьюитта в начале 1900-х годов стал одним из предшественников люминесцентной лампы. Хьюитт создал сине-зеленый свет, пропустив электрический ток через пары ртути и включив балласт (устройство, подключенное к лампочке, которое регулирует ток через трубку). Хотя лампы Cooper Hewitt были более эффективными, чем лампы накаливания, они мало пригодны для использования из-за цвета света.

К концу 1920-х - началу 1930-х годов европейские исследователи проводили эксперименты с неоновыми трубками, покрытыми люминофором (материалом, который поглощает ультрафиолетовый свет и преобразует невидимый свет в полезный белый свет).Эти открытия послужили толчком к осуществлению программ исследований люминесцентных ламп в США, и к середине и концу 1930-х годов американские осветительные компании демонстрировали люминесцентные лампы для ВМС США и на Всемирной выставке 1939 года в Нью-Йорке. Эти лампы прослужили дольше и были примерно в три раза эффективнее, чем лампы накаливания. Потребность в энергоэффективном освещении на американских военных предприятиях привела к быстрому распространению люминесцентных ламп, и к 1951 году в США больше света производилось линейными люминесцентными лампами.

Другой недостаток энергии - нефтяной кризис 1973 года - заставил инженеров по освещению разработать люминесцентные лампы, которые можно было бы использовать в жилых помещениях. В 1974 году исследователи из Сильвании начали изучать, как можно уменьшить балласт и вставить его в лампу. Хотя они разработали патент на свою лампочку, они не могли найти способ ее производства. Два года спустя, в 1976 году, Эдвард Хаммер из General Electric придумал, как изгибать люминесцентную лампу в форме спирали, создав первую компактную люминесцентную лампу (КЛЛ).Как и Sylvania, General Electric отложила этот дизайн, потому что новое оборудование, необходимое для массового производства этих фонарей, было слишком дорогим.

Первые компактные люминесцентные лампы появились на рынке в середине 1980-х годов по розничным ценам от 25 до 35 долларов, но цены могли сильно различаться в зависимости от региона из-за различных рекламных акций, проводимых коммунальными предприятиями. Потребители указали на высокую цену как на препятствие номер один при покупке КЛЛ. Были и другие проблемы: многие КЛЛ 1990 года были большими и громоздкими, они плохо вписывались в светильники, имели низкую светоотдачу и непостоянные характеристики.С 1990-х годов улучшение характеристик КЛЛ, цены, эффективности (они потребляют примерно на 75 процентов меньше энергии, чем лампы накаливания) и срока службы (они служат примерно в 10 раз дольше) сделали их жизнеспособным вариантом как для арендаторов, так и для домовладельцев. Спустя почти 30 лет после того, как КЛЛ были впервые представлены на рынке, КЛЛ ENERGY STAR® стоит всего 1,74 доллара за лампу при покупке в упаковке по четыре штуки.

Светодиоды: будущее уже здесь

Одна из самых быстро развивающихся технологий освещения сегодня - это светодиоды (или LED).Тип твердотельного освещения, светодиоды используют полупроводник для преобразования электричества в свет, часто имеют небольшую площадь (менее 1 квадратного миллиметра) и излучают свет в определенном направлении, что снижает потребность в отражателях и рассеивателях, которые могут задерживать свет.

Это также самые эффективные фонари на рынке. Эффективность лампочки также называется световой эффективностью. Это мера излучаемого света (люмены), деленная на потребляемую мощность (ватты). Лампа, которая на 100 процентов эффективна при преобразовании энергии в свет, будет иметь эффективность 683 лм / Вт.Чтобы представить это в контексте, лампа накаливания мощностью от 60 до 100 Вт имеет эффективность 15 лм / Вт, эквивалентная CFL имеет эффективность 73 лм / Вт, а текущие сменные лампы на основе светодиодов на рынке варьируются от 70 до 120 лм / Вт со средней эффективностью 85 лм / Вт.

В 1962 году, работая в General Electric, Ник Холоняк-младший изобрел первый светодиод видимого спектра в виде красных диодов. Затем были изобретены бледно-желтые и зеленые диоды. Поскольку компании продолжали улучшать красные диоды и их производство, они начали появляться в

.

Нить накала | HowStuffWorks

Как мы видели в предыдущем разделе, металл должен быть нагрет до экстремальных температур, прежде чем он начнет излучать полезное количество видимого света. Большинство металлов на самом деле плавятся до достижения таких экстремальных температур - вибрация разрывает жесткие структурные связи между атомами, так что материал становится жидкостью. Лампочки производятся с вольфрамовой нитью, потому что вольфрам имеет аномально высокую температуру плавления .

Но вольфрам загорится при таких высоких температурах, если условия будут подходящими. Возгорание вызывается реакцией между двумя химическими веществами, которая начинается, когда один из химикатов достигает температуры воспламенения . На Земле горение обычно представляет собой реакцию между кислорода в атмосфере и некоторым нагретым материалом, но воспламеняются и другие комбинации химических веществ.

Объявление

Нить накала в лампочке помещена в герметичную бескислородную камеру для предотвращения возгорания.В первых лампочках весь воздух вытягивался из лампочки, создавая примерно вакуума - область без вещества. Поскольку газообразных веществ не было (или почти не было), материал не мог гореть.

Проблемой этого подхода было испарение атомов вольфрама. При таких экстремальных температурах случайный атом вольфрама достаточно вибрирует, чтобы отделиться от окружающих его атомов и взлететь в воздух. В вакуумной лампе свободные атомы вольфрама вылетают по прямой линии и собираются внутри стекла.По мере того, как испаряется все больше и больше атомов, нить начинает распадаться, и стекло начинает темнеть. Это значительно сокращает срок службы лампы.

В современной лампочке инертных газов , обычно аргона, значительно сокращают потери вольфрама. Когда атом вольфрама испаряется, есть вероятность, что он столкнется с атомом аргона и отскочит обратно к нити, где он снова присоединится к твердой структуре. Поскольку инертные газы обычно не вступают в реакцию с другими элементами, вероятность объединения элементов в реакции горения отсутствует.

Дешевая, эффективная и простая в использовании лампочка зарекомендовала себя с огромным успехом. Это по-прежнему самый популярный метод освещения помещения и продления дня после захода солнца. Но, судя по всему, со временем он уступит место более продвинутым технологиям, потому что не очень эффективен.

Лампы накаливания излучают большую часть своей энергии в виде тепловых фотонов инфракрасного света - только около 10 процентов излучаемого света находится в видимом спектре.На это расходуется много электроэнергии. Холодные источники света , такие как люминесцентные лампы и светодиоды, не расходуют много энергии, выделяя тепло - они излучают в основном видимый свет. По этой причине старые надежные лампочки постепенно вытесняют.

Для получения дополнительной информации о лампах накаливания и других осветительных технологиях перейдите по ссылкам ниже.

Статьи по теме HowStuffWorks

Еще отличные ссылки

.

Смотрите также