В настоящее время в российской Федерации действует запрет на выпуск и продажу ламп накаливания мощностью 100 Вт и более. Эти меры должны способствовать внедрению энергосберегающих технологий освещения и значительному снижению потребления электроэнергии для бытовых нужд в целом по стране. Однако альтернативные источники света – люминесцентные и светодиодные лампы, при всех своих достоинствах имеют ряд существенных недостатков.

Основными из них считаются смещенный в голубую сторону спектр излучения и проблемы с построением регуляторов светового потока. К тому же люминесцентные лампы требуют применения специальных мер утилизации и имеют ограничения по применению за счет создания радиочастотных помех в широкой области спектра.В связи с этим достойной альтернативой обычным лампам накаливания могут стать галогенные лампы.

Галогенная лампа представляет собой обычную лампу накаливания со спиралью из вольфрамовой проволоки специальных марок, колба которых заполнена буферным газом (азотно-кислородная смесь или смесь инертного газа с кислородом) с добавлением галогеносодержащих примесей. В качестве таких примесей используются летучие соединения бора или йода.

Использование галогенов в лампах накаливания связано с реализацией так называемого вольфрамово-галогенного цикла. При его протекании происходит несколько процессов.

• Испарение вольфрама с тела свечения (нити накаливания) за счет высоких температур.
• Перенос испарившихся частиц вольфрама за счет диффузии или конвекции в области относительно низкой температуры (ниже 1400К), находящиеся вблизи стенок колбы.
• Образование устойчивых молекул соединений вольфрам-галоген в низкотемпературных областях.
• Перенос образовавшихся молекул в области высоких температур вблизи разогретой вольфрамовой спирали.
• Распад молекул под действием высоких температур и выпадение атомов вольфрама на поверхность тела свечения .

В результате этих процессов частично нивелируются два основных недостатка классических ламп накаливания.

1. Не происходит потемнения поверхности колбы , за счет того, что испарившиеся частицы вольфрама возвращаются на нить накаливания.
2. Осуществляется частичная регенерация тела свечения , что может существенно продлить срок службы лампы.

Реализация вольфрамово-галогенного цикла с точки зрения процессов внутри лампы пока далека от совершенства.

• Во-первых, протекание процессов с использованием соединений йода невозможно, при отсутствии кислорода . Поскольку в качестве галогеносодержащих добавок используются водородные соединения (йодистые метил и метилен), в процессах внутри колбы наблюдается протекание водяного цикла, вызывающего ускоренное разрушение нити накала.
• Во-вторых, использование йода не приводит к полной регенерации нити , так как возврат испарившегося вольфрама происходит хаотично, не восстанавливая наиболее перегретые зоны тела свечения. В результате ускоренное испарение вольфрама с участков, имеющих наиболее высокую температуру, и перегорание нити неизбежны.
• В-третьих, оказывают отрицательное влияние некоторые другие свойства йода – повышенная агрессивность к металлам, поглощение значительной доли излучения в желто-зеленой части спектра, слабо отработанная технология дозировки галогена.

Указанные недостатки могут быть устранены применением соединений других галогенов. В настоящее время широко используются летучие соединения брома (бромистые этилы и этилены).

Высокая агрессивность как брома, так и могущих его заменить хлора и фтора (последний наиболее перспективен с точки зрения регенерации нити, но проявляет высокую активность в отношении стекла и кварцевого стекла, из которого изготавливаются колбы ламп) пока ограничивает их применение.

Поиск летучих галогенных соединений для улучшения качества вольфрамово-галогенного цикла в лабораториях продолжается до сих пор.

Особенности конструктивных решений

Применение буферного газа и использование свойств вольфрамово-галогенного цикла привело к изменениям в конструкции лампы накаливания.

• За счет уменьшения скорости выгорания тела свечения появилась возможность поднять температуру нити до величины в 3000К. В связи с этим потребовалось использование для колбы кварцевого стекла, задерживающего потто ультрафиолетового излучения.
• В результате устранения осаждения на стенках колбы материала нити удалось значительно уменьшить ее размеры. Это, в свою очередь, позволило поднять давление внутри колбы и использовать в качестве буферных тяжелые инертные газы, в частности, ксенон, что положительно сказалось на увеличении мощности и долговечности галогенных ламп по сравнению с классическими лампами накаливания.

Новые решения в конструкции

При эксплуатации лампы накаливания, галогенной в том числе, значительная часть излучения тела свечения лежит в инфракрасном диапазоне. Специалисты приводят цифры, согласно которым более 60% энергии, потребляемой осветительным прибором, выделяется в виде тепловой.

Новые решения конструкции галогенных ламп используют покрытие колбы, не пропускающей инфракрасную составляющую излучения. Применение такого покрытия локализует тепловое излучение в объеме колбы. Это позволяет получить дополнительный нагрев спирали и повышение ее температуры до необходимых значений при снижении потребляемой лампой мощности.

Преимущества и недостатки галогенных ламп

С особенностями конструкции и принципа действия галогенных ламп связаны их эксплуатационные преимущества и недостатки

Экономичность (потребление электроэнергии)

Высокая температура тела свечения и отсутствие затемнения колбы определяют высокую светоотдачу галогенных ламп. Для осветительных приборов такого типа светоотдача лежит в пределах 15-22 лм/Вт. Для сравнения, лучшие экземпляры классических ламп накаливания с трудом обеспечивают эту величину на уровне 10-12 лм/Вт.

Таким образом, для получения одной и той же величины освещенности использование галогенных ламп дает выигрыш по мощности в 1.5-2 раза.

Снижению непроизводительных потерь мощности в идее тепла способствует наполнение галогенных ламп тяжелыми инертными газами. Этой же цели служат особые конструктивные решения, в частности, покрытие колбы материалами непрозрачными для инфракрасного излучения.

В результате экономический эффект для потребителя от применения галогенных ламп сравним с использованием люминесцентных источников.

Долговечность

Частичная регенерация материала тела свечения в вольфрамово-галогенном цикле и высокое давление буферного газа в колбе приводят к существенному снижению износа спирали галогенной лампы в процессе эксплуатации. Для современных галогенных осветительных приборов типичное значение срока эксплуатации составляет 2-5 тысяч часов свечения, что в несколько раз превосходит долговечность ламп накаливания и мало уступает люминесцентным лампам.

Цветопередача

Технология, использующая свечение нагретого до высоких температур источника, дает световое излучение, близкое по характеристикам к естественному. В этом заключается преимущество ламп накаливания и галогенных ламп по сравнению с другими источниками света.

Более высокая температура нити накаливания в галогенной лампе приводит к некоторому смещению спектра лампы в голубую область по сравнению с лампами накаливания, уменьшению «теплых» составляющих. Несмотря на это, цветопередача галогенных ламп лежит в пределах Ra 99-100.

Компактность

Возможность уменьшить колбу привела к созданию малогабаритных мощных ламп, которые с успехом могут использоваться в качестве точечных источников освещения для помещений. Это же достоинство дает возможность применения галогенных ламп в качестве источников головного света автомобилей.

Кроме перечисленных, к достоинствам галогенных ламп можно отнести простоту регулирования интенсивности освещения с использованием распространенных схем диммеров (регуляторов освещенности) и безопасность эксплуатации в тяжелых условиях, в том числе и при повышенной влажности – этой особенностью отличаются низковольтные галогенные приборы.

Основные недостатки ламп с галогенными наполнителями связаны с принципом их работы.

• Высокая температура колбы, в некоторых моделях достигающая величин возгорания окружающих предметов. В связи с этим требуется применение соответствующих мер пожарной безопасности.
• С высокой температурой колбы связана и нетерпимость галогенных приборов к загрязнению внешних поверхностей. Подобное загрязнение может привести к локальному перегреву поверхности колбы и преждевременному выходу лампы из строя. В связи с этим требуются особые меры предосторожности при эксплуатации или конструктивные решения для защиты колбы.
• Относительная дороговизна, связанная с применением специфических материалов при изготовлении (кварц, инертные буферные газы, летучие соединения галогенов). Однако стоимость галогенных ламп значительно ниже популярных люминесцентных и светодиодных источников.

Виды галогенных ламп и их цоколей для использования в домашних системах освещения

Отечественные и зарубежные производители выпускают галогенные лампы для использования как в стандартных (220-240В), так и в низковольтных (12-24В) осветительных сетях.

Лампы этого типа имеют вид кварцевой трубки с выводами с двух сторон. Выпускаются стандартной длины – 78 и 118 мм с цоколями типа R7s. Обладают повышенной механической прочностью. В большинстве случаев требуют горизонтального размещения лампы.

Обладая высокой мощностью (вплоть до десятков кВт), используются в качестве источников заливного света для наружного освещения и внутреннего освещения пространств значительной площади.

Этот тип галогенных ламп предназначен для прямой замены традиционных ламп накаливания в стандартных осветительных сетях (220-240В). По форме колба таких ламп напоминает колбу ламп накаливания. Внешняя стеклянная колба защищает кварцевую внутреннюю от загрязнений.

Выпускаются лампы с внешней прозрачной, молочной или матированной колбой. Обладают меньшими габаритами по сравнению с лампами накаливания той же мощности. Снабжаются цоколями Е37(цоколь Эдисона) или Е14 (миньон). Могут выпускаться в декоративном исполнении – свечеобразные, шестигранные и т. д.

Галогенные лампы направленного света с отражателем

Представляют собой миниатюрную колбу с отражателем. Отражатель отвечает за направление и параметры рассеивания светового потока. Чаще всего используются отражатели алюминиевые, создающие направленный световой пучок и интерференционные, равномерно рассеивающие световой поток в конусе определенного объема. В комплекте с отражателями может быть использовано защитное прозрачное, матированное или цветное стекло.

Лампы направленного света выпускаются для использования как в стандартных электрических сетях, так и в сетях низкого напряжения (12-24В)

Основное направление использование – потолочные светильники или источники направленного света в отдельных зонах помещения.

Комплектуются лампы с отражателями двуштыревыми цоколями.

Для работы в сетях 6, 12 или 24 В используются лампы с цоколями GY4, GZ4, GU4, GX5,3, GU5,3, GY6,35, где цифры показывают расстояние между центрами штырей цоколя в мм.

Для работы в стандартных осветительных сетях используются лампы с аналогичными цоколями G9 и G10. Увеличенное расстояние между штырями не дает спутать лампы типоразмера MR35 с их низковольтными аналогами.

Представляют собой миниатюрную колбу с двумя выводами для подключения к питающей сети.

Могут быть использованы в корпусных и бескорпусных светильниках. Основное назначение – точечные источники декоративного освещения. Как правило, встраиваются в потолочное покрытие или элементы интерьера.

Для подключения к низковольтным сетям используют цоколь G4, G5,3, GY6,35. Для работы в стандартных осветительных сетях комплектуются цоколем G9.

Разнообразие размеров, мощностей и конструктивных исполнений галогенных ламп массу различных вариантов их применения, а отчетливо выраженные эксплуатационные достоинства позволяют широко использовать их в бытовых и промышленных целях. При этом системы освещения на базе галогенных элементов характеризуются высокими экономичностью, надежностью и безопасностью.

Видео о изготовлении галогенных ламп

Посмотрите увлекательное видео о том как производятся галогеновые лампы.

В Европе программа перехода на энергосберегающие технологии стартовала в 2009 году, когда с сентября 2009г. было запрещено на законодательном уровне продавать самые популярные во всем мире лампы накаливания.

Россия также взяла курс на энергоэффективность в 2009 году. Так в ноябре 2009 года был принят закон об энергосбережении, в котором определены основные этапы постепенного вывода из оборота ламп общего назначения. Так с 01.01.2011г. введен запрет на продажу ламп накаливания мощностью от 100 Вт и более, с 2013 г. - от 75 Вт, с 2014 г. - от 25 Вт и выше.

Давайте разберемся, почему такие привычные для нас «лампочки Ильича» попали в немилость, чем их можно заменить и как правильно перейти на более энергоэффективные источники.

Почему выводятся из эксплуатации лампы общего назначения?

Основная причина вывода ламп общего назначения (ЛОН) из оборота - низкая энергоэффективность, которая заложена в самом принципе работы лампы. Источником света в ней является спираль из вольфрамовой проволоки (нить накаливания), которая при подаче тока раскаляется и излучает свет. Но, фактически, в свет преобразуются только 5% (!) потребляемой лампой энергии. Остальные 95% - переходят в тепло. То есть привычные нам лампы не столько светят, сколько греют!

Второй существенный недостаток ламп накаливания (ЛН) - со временем они начинают хуже светить. Это происходит от того, что на стенки колбы оседает вольфрам, который постепенно испаряется с нити накаливания, тем самым снижается световой поток. Нить без вольфрама перегорает (ускоряют процесс перегорания еще и частые включения/выключения) - и лампа идет в утиль.

Конечно, стоимость самой лампы накаливания намного ниже по сравнению с другими типами современных ламп. Но это только кажется на первый взгляд. На самом же деле, у ЛОН намного выше цена эксплуатации, а это значит, что единоразовая экономия при покупке перекроется с лихвой большими расходами электроэнергии. К тому же ЛН имеет короткий срок службы: самая качественная из них может прослужить до 1000 часов, а лампы недобросовестных производителей перегорают уже после нескольких включений. Поэтому покупать такие лампочки приходится часто.

И еще одним недостатком ламп общего назначения является их малая светоотдача: от 7 до 17 лм/Вт.

Что же нам предлагают современные технологии взамен ламп накаливания? Альтернативой ЛОН выступают лампы нескольких видов: галогенные, индукционные, светодиодные, люминесцентные, газоразрядные, энергосберегающие.

В нашей статье остановимся подробно на изучении галогенных ламп, их видов, эксплуатационных характеристик и способах введения в эксплуатацию.

Что такое галогенная лампа? Преимущества и недостатки

Галогенная лампа - это усовершенствованная лампа накаливания, получившая широкое распространение относительно недавно. Высокие технологии производства позволили повысить эксплуатационные показатели галогенных ламп по всем параметрам в сравнении со стандартными лампами. Эффективность галогенных ламп выше обычных ЛН на 20 - 50% (соответственно, на такую же величину снижается энергопотребление).

Главные достоинства галогенных ламп - их доступная цена, прекрасная передача цвета, возможность создания разных световых оттенков и яркий свет на протяжении всего периода эксплуатации. Благодаря добавлению в колбу паров галогенов (брома, хлора, фтора, йода), которые уменьшают испарение вольфрама, значительно увеличился срок службы лампы (до 2000 - 5000 часов работы). Испарение вольфрама происходит медленнее, в том числе, из-за высокого давления газов в колбе, объем которой стал значительно меньше по сравнению с ЛОН. Таким образом, ресурс галогенных ламп в 3-5 раз выше обычных. При этом он ниже, чем у люминесцентных.

Галогенные лампы имеют насыщенный яркий ровный свет, который значительно отличается по спектральному составу от света обычной лампы. Такой свет максимально приближен к спектру солнечного света. Поэтому он прекрасно передает цвет лица человека, а также цвета в интерьере теплой и нейтральной гаммы.

Галогенные газы, в отличие от инертных, защищают колбу от снижения светового потока (галогенные газы, вступая в реакцию с атомами вольфрама, связывают их, не давая оседать на стенках колбы). Яркость освещения регулируется большим ассортиментом отражателей разных диаметров. Тепловое излучение отводится за пределы освещаемой площади благодаря дихроичным отражателям.

Галогенные лампы, как и ЛОН, могут диммироваться, т.е. менять уровень яркости. Потребитель может без каких-либо дополнительных усилий заменить лампу накаливания на галогенную в осветительных приборах с функцией диммирования. При этом энергопотребление при одинаковой светоотдаче уменьшается на 30 % меньше. Но имейте в виду, что увеличение или уменьшение питающего напряжения всего на пять-шесть процентов уменьшает рабочий ресурс вдвое, а также провоцирует оседание вольфрама на колбу.

Кроме сказанного выше, галогенные лампы оберегают освещаемые вещи от выгорания благодаря специальным фильтрам, нанесенным на кварцевое стекло, которые не пропускают ультрафиолет.

Не удивительно, что эти лампы были запущены в массовое производство и получили такое широкое распространение как в бытовых (домашних условиях, общественных зданиях), так и в профессиональных сферах деятельности.

Но у галогенных ламп есть и свои недостатки. Из-за высокой чувствительности к скачкам напряжения в сети, они гораздо чаще перегорают в момент включения, чем лампы общего назначения. Поэтому их необходимо включать через блоки защиты стабилизаторы напряжения или трансформаторы (для низковольтных ламп). О блоках защиты галогенных ламп будет рассказано ниже.

Еще одним существенным недостатком является очень сильное нагревание колбы (выше 250 до 500(!) градусов по Цельсию). Поэтому, во-первых, при их установке вы должны позаботиться о соблюдении норм противопожарной безопасности (между перекрытием и подвесным потолком обеспечьте достаточное расстояние, исключите возможность соприкасания лампы с любым предметом или материалом, находящимся поблизости, чтобы предотвратить его возгорание). А во-вторых, колбу никогда нельзя брать голыми руками.

Особенности эксплуатации галогенных ламп

Галогенные лампы особенно чувствительны к жировым загрязнениям. Колбы нельзя касаться даже хорошо вымытыми руками. На ней в любом случае останутся отпечатки пальцев, и стекло колбы, под действием высоких температур, может оплавиться в этом месте. Повышенная температура лампы ускоряет процесс испарения вольфрама, что катастрофически сокращает срок службы лампы. Достаточно взять ее в руки без перчаток всего один раз, чтобы сократить срок службы втрое(!). Поэтому всегда берите лампу с одной колбой куском чистой ткани либо в перчатках. Если же колба чем-то испачкана - обязательно протрите ее медицинским спиртом. Брать руками можно только лампу с двойной колбой.

Если вы используете галогенную лампу вместе с диммером, включайте ее время от времени на полную мощность. Это необходимо, чтобы испарить осадок йодида вольфрама, накопившийся на внутренней стороне колбы.

Галогенные лампы одинаково хорошо работают на постоянном и на переменном токе. При этом они рассчитаны на напряжение 220 и 12 вольт. Следовательно, низковольтные лампы должны быть оборудованы электронным инвертором или понижающим трансформатором (он может быть встроен в осветительный прибор). Можно установить одно понижающее устройство на группу светильников. В таком случае низковольтная сеть монтируется проводом большего сечения по сравнению с обычной 220-вольтной проводкой, рассчитанной на ту же потребляемую мощность.

Виды галогенных ламп

Прежде чем купить галогенные лампы, внимательно изучите из разновидности и сферу применения.

Линейные двухцокольные лампы со спиральной нитью накала и кварцевой трубкой применяются для освещения широких поверхностей. Имеют высокую светоотдачу и коэффициент цветопередачи, живой белый блеск, постоянный световой поток, возможность регулировки яркости, мгновенное перезажигание. Лампы мощностью более 500 Вт требуют четко горизонтальной установки (допустимое отклонение - 4 градуса).

Лампы с цветным защитным стеклом и со стеклянным отражателем . Используются для декоративного освещения.

«Галогенки» с параболическим стеклянным отражателем с алюминиевым слоем . Предназначен для создания световых акцентов при акцентном освещении (в том числе уличная подсветка), элемент светового дизайна.

Лампы с двойной колбой . Характеризуются отличной цветопередачей (Ra=100) и стабильной светоотдачей. Имеют резьбовой цоколь и работают от стандартного сетевого напряжения. Совместимы с регуляторами яркости.

При покупке также обратите особое внимание на цоколи галогенных ламп. Дело в том, что уменьшенный размер колбы, а также изготовление ее из толстостенного стекла дают возможность использовать лампу без стандартных цоколей. Поэтому иногда может быть необходима смена светильника.

Блок защиты галогенных ламп

Как мы уже говорили, неприятной особенностью галогенных ламп является их высокая чувствительность к перепадам напряжения и частое перегорание в момент включения. Дело в том, что при резком включении имеет место большой скачок напряжения, и на спирали выделяется кратковременно большая мощность. При этом температура, буквально за доли секунды, повышается от комнатной до нескольких тысяч градусов. В то же время в момент включения нить накаливания еще относительно холодная, а следовательно - имеет маленькое сопротивление. Ночью эти процессы усиливаются из-за повышенного напряжения в сети. Именно по этой причине лампы часто горят при включении.

Срок службы лампы можно продлить двумя способами: добавить диод, уменьшив таким образом частоту тока, или при включении лампы плавно повышать напряжение. Все блоки защиты обеспечивают второй вариант. Их также называют устройством плавного пуска.

Блоки защиты рассчитаны на разную нагрузку и имеют различные модификации. Некоторые из них работают с лампами, которые запитываются через обычный или электронный трансформатор. Размеры блоков зависят от мощности нагрузки. Самый маленький блок может быть установлен в подрозетник прямо за выключателем. Блок защиты большей мощности можно установить, например, в подвесном потолке или в монтажной коробке под выключателем.

Галогенная лампа: схема подключения через трансформатор

В целях экономии электроэнергии и повышения безопасности эксплуатации, нередко применяются низковольтные схемы освещения. Так галогенные лампы малого напряжения подключают через 6-ти, 12-ти и 24-вольтные источники питания. В этом случае, при сокращении на порядок энергопотребления, яркость света остается прежней.

Невысокое напряжение является дополнительной гарантией безопасности, поэтому низковольтные галогенные лампы часто устанавливают в ванных комнатах. Их также удобно использовать во встроенных светильниках на подвесном потолке, поскольку современные электронные трансформаторы имеют маленькие размеры и легко монтируются прямо на каркас потолка.

Использование низковольтных ламп подразумевает наличие понижающего трансформатора галогенных ламп. На рисунке ниже представлена схема подключения шести галогенных светильников с использованием двух понижающих трансформаторов.

Если вам необходимо подключить большое количество ламп, используйте специальные клеммные соединители. При этом учтите, что галогенные лампы подключаются параллельно между собой.

При подключении галогенных светильников придерживайтесь следующих правил.

Длина выходного провода на 12 Вт должна быть не больше 2 метров. В противном случае возможны потери тока, а следовательно - снижение яркости освещения.

Располагайте трансформатор минимум в двадцати сантиметрах от любого источника тепла во избежание перегрева. Старайтесь не располагать трансформатор в полостях с объемом менее 11 литров. Если же по техническим причинам трансформатор монтируется в нишу небольших размеров, суммарная нагрузка на него не должна превышать 75% от максимального возможного значения.

Фотоальбом: галогеновые светильники

Фотоальбом: галоген в интерьере

Видеоролик: как заменить галогеновую лампу

Которая установлена практически в каждом жилом доме. Данная лампочка состоит из колбы, вольфрамовой нити, электродов и группы контактов, как показано на картинке.

Основное конструктивное отличие галогенок от ламп накаливания заключается в следующем:

• внутри колбы находятся пары брома и йода, вместо инертного газа (либо вакуума);
• материал изготовления колбы – кварц.

Эти два отличия заметно продлевают количество рабочих часов изделия, а также его КПД (об этом поговорим чуть позже).

Характеристика

Основные технические характеристики галогенных ламп:

• диапазон мощности колеблется от 1 Вт до 20 кВт;
• номинальное напряжение может быть 6/12/24/110/240 В (в зависимости от условий применения);
• температура нагревания вольфрамовой нити около 3000 градусов;
• световая отдача – от 15 до 22 лм/ 1 Вт;
• размер цоколя – 17 мм (E17, «миньон») и 27 мм (E27 стандарт);
• срок службы составляет от 2000-4000 часов при нормальной работе (при плавном включении отметка может достигать рекордных 12000 часов).

Видео инструкция по применению

Разновидности

На сегодняшний день существует 4 основных типа галогенных ламп:

1. Линейные
2. С внешней колбой
3. С отражателем
4. Капсульные

Рассмотрим вкратце каждый из типов изделий, а также плюсы и минусы каждого варианта.

Линейные галогенные лампы были изготовлены еще в прошлом веке (в 60-х годах). Они имеют особенную конструкцию – продолговатую цилиндрическую форму с двумя цоколями. Мощность может достигать 20 кВт, поэтому их применяют как в быту, так и промышленном назначении (прожектора). Преимущество данных лампочек заключается в высоких прочностных свойствах и яркости. Недостатком является повышенное энергопотребление.

Линейная

Галогенная лампа с двойной колбой (внешней) практически не отличается от классического варианта, однако если присмотреться, то внутри стеклянной оболочки можно увидеть еще одну небольшую лампочку, как показано на фото. Внешняя колба используется для защиты галогенки от прикосновения человеком и механических повреждений. На сегодняшний день существует широкий ассортимент ламп с внешней колбой: матовые, молочного оттенка, декоративной формы и т.д. Размер цоколя может быть стандартный (E27) и уменьшенный (E14).

Чтобы сделать световой поток направленным, колба покрывается алюминиевым либо инфракрасным отражателем. В результате освещение становится наиболее эффективным, т.к. весь свет направляется в необходимую зону помещения. Чаще всего такие варианты исполнения используются при (точечные светильники),

Существует множество разновидностей галогенных ламп с отражателем: с защитным стеклом, без него и т.д. Тип цоколя представлен двухштырьковой контактной группой различного размера (расстояние между контактами может составлять от 3 до 10 мм).

С отражателем

Капсульные модели имеют миниатюрные размеры и относительно небольшую светоотдачу. Чаще всего капсульные галогенные лампы применяются исключительно в декоративных целях, к примеру, для подсветки мебели.

Капсульная

Как и в предыдущем варианте, цоколь может иметь несколько типоразмеров: от 3 до 9 мм между контактами.

Маркировка

Маркировка галогенных ламп для стран СНГ имеет следующий вид:

• первая буква – материал изготовления колбы («К» означает кварцевая);
• вторая буква – название газа в колбе (если «Г» — галоген, если «И» — йод);
• третья буква – особенности конструкции («М» — малогабаритная);
• первая группа цифр – рабочее напряжение в Вольтах и через дефис номинальная мощность в Ваттах;
• последняя цифра – номер доработки изделия (отличие от базовой модели).

Расшифровка маркировки

Преимущество

Преимущество галогенных ламп заключается в следующем:

• небольшие габариты;
• относительно долгий срок эксплуатации (в 2 раза больше, чем у ламп накаливания);
• умеренный расход электроэнергии;
• имеют повышенную механическую прочность и термостойкость благодаря кварцевому исполнению оболочки;
• повышенная светоотдача;
• световой поток можно регулировать;
• невысокая стоимость;
• широкий ассортимент изделий различной области применения.

Недостатки

Недостатков у галогенных ламп накаливания несколько:

• категорически запрещается дотрагиваться к лампочке руками, т.к. это может значительно сократить срок службы;
• изделия выходят из строя при перепадах напряжения, поэтому для их работы необходимо потратиться на приобретение ;
• галогенная лампочка нагревается до высоких температур, поэтому нужно заблаговременно позаботиться о пожаробезопасности при монтажных работах.

Подходить к выбору домашних ламп или светильников нужно со всей ответственностью, обращая внимание на экономичность, долговечность и ряд других параметров. Галогеновые лампы отличаются хорошей светоотдачей и длительным сроком эксплуатации. Экологическая безопасность и разнообразие форм делают их популярными при использовании в жилых помещениях.

Модифицированные и улучшенные галогенные лампы схожи по принципу работы с обычными. Их основу составляют тело накаливания (проволока из вольфрама, свитая в спираль) и герметичная стеклянная колба.

Проходящий по спирали электрический ток, нагревает ее и заставляет светиться.

Светильник обычно заполняют парами йода или брома, которые препятствуют осаждению на стенках паров вольфрама, тем самым увеличивая срок эксплуатации. Колба изготавливается из кварца – материала, устойчивого к воздействию высоких температур, поэтому размер ее может быть меньше, чем у стеклянной лампы.

Основные виды

Галогеновые лампы для дома, как выбрать? Сначала следует ознакомиться с основными разновидностями. Все модели условно разделяют на две группы: низковольтные – с номинальным напряжением до 24 В и устройства сетевого напряжения – 220 В. В зависимости от конструкции и способов применения бывают следующие типы:

• линейные;
• модели с отражателем;
• капсульные.

Модели линейного типа

Такие лампы представляют собой небольшую кварцевую трубку определенной длины, имеющую выводы с двух сторон.

Нить накала поддерживается посредством специальных проволочных кронштейнов. Цоколь R7s размещен с двух сторон светильника. Чаще всего используют два вида ­– 78 и 118 мм, причем сравнительно небольшие размеры не влияют на мощность, она может быть от 1 до 20 кВт.

В связи с высокой яркостью и большой потребляемой мощностью, такой тип не рационально устанавливать в жилых помещениях. Кроме того, большую часть линейных моделей нужно располагать горизонтально.

Их основное назначение – прожекторное освещение.

Галогенки с внешней колбой

Такой вид легко заменяет лампы накаливания, форма и размер у них практически одинаковые.

Цоколь имеют в основном стандартный (Е14 или Е27 ), для использования этих моделей не нужны специальные светильники. В стеклянной колбе расположена линейная или меньшего размера галогенная лампа сетевого напряжения 220 В.

Внешняя оболочка защищает внутреннюю колбу из кварца от загрязнений. Модели могут быть матовыми, прозрачными или молочными, существует даже стекло, поглощающее УФ­-излучение. Галогенки с внешней колбой отличаются высокой температурой свечения – 2900–3200К.

Для подключения к сети, им не требуется трансформатор. Но скачки напряжения могут вывести лампу из строя, поэтому такой вид лучше подключать, используя специальный блок защиты.

Кроме стандартных размеров, выпускаются компактные декоративные модели для миниатюрных светильников, шестигранные или свечеобразной формы.

Лампы направленного света

В некоторых случаях требуется направленный световой поток. Достигается нужный эффект путем установки достаточно мощной галогеновой лампы в центр отражателя (рефлектора), который распределяет поток света в пространстве. Его лицевая часть может быть прозрачной или содержать УФ-фильтр, основная поверхность чаще всего имеет алюминиевое напыление.

Стандартные размеры имеют маркировку – MR8 , MR11 и MR16 . Последний типоразмер – с диаметром колбы 5 см и алюминиевым отражателем – самый популярный. Выделяемое в большом количестве тепло он направляет вперед. Если это недопустимо, можно использовать модели с полупрозрачным интерференционным покрытием, отводящим тепло назад.

Выпускаются также IRC -галогенные модели, которые считаются наиболее экономичным вариантом. В них колба имеет специальное покрытие, не пропускающее ИК-излучение. Лучи отражаются обратно на спираль, увеличивая ее температуру. Срок службы таких светильников в два раза больше, чем у обычных галогеновых. Связано это с низкими теплопотерями и небольшим потреблением электроэнергии.

Обычно лампы с направленным потоком света встраиваются в подвесные потолки, устанавливаются как точечные светильники.

Галогенки для натяжных потолков при правильном расположении можно применять не только для подсветки, но и в качестве основного источника света.

Капсульные и низковольтные

Пальчиковыми лампами называются миниатюрные капсулы с двумя выводами. Нити накала в них могут быть продольными или поперечными.

Применяется такой вид для декоративной подсветки, во встроенных мебельных или потолочных светильниках. Часто используются без защитного стекла. Самым популярным цоколем является G9, в котором расстояние между выводами 9 мм.

Отдельная группа – низковольтные галогеновые лампы. Свет их достаточно яркий, несмотря на небольшое энергопотребление. К сети подключаются только через специальные трансформаторы.

Используется такой вид в случаях, когда светильник установлен на легковоспламеняющийся материал или нужна хорошая точечная подсветка.

Галогеновые лампы: плюсы и минусы

Галогенки обладают следующими положительными качествами.

1. Срок эксплуатации и яркость освещения значительно выше, чем у обычных ламп накаливания. А по направленности светового потока и количеству энергопотребления галогенки оставляют далеко позади другие устройства.
2. Для уличной иллюминации прожекторы с галогенными светильниками – идеальный вариант. При полной герметизации им не страшны перепады температур и атмосферные осадки. Такие модели на 20% экономнее и могут освещать большую площадь открытого пространства.
3. При освещении витрин можно настроить точечную фокусировку для привлечения внимания покупателей. Во время работы таких светильников цвета становятся более насыщенными, при чтении меньше напрягается глазной кристаллик.

Галогеновые лампы для дома – недостатки.

1. Основным минусом является большая стоимость, но она легко окупается долговечностью и низким потреблением энергии.
2. При перепадах напряжения модель может выйти из строя, ее лучше подключать к сети через специальное устройство.
3. Яркий свет подходит не для всех помещений, к примеру, в детской комнате он не совсем уместен.
4. Не рекомендуется установка таких ламп в помещениях с повышенной влажностью, в сауне или ванной комнате они могут взрываться.
5. Капсулы содержат весьма опасный газ. Выйдя наружу в большом количестве, он вызывает головокружения и мигрени.
6. Осколки и цоколи светильников нельзя просто выбросить, они требуют специальной утилизации: нужно воспользоваться контейнером для химических отходов или вызвать представителя компании, занимающейся такими вопросами.
7. Проводить установку или замену нужно в хлопковых перчатках. Даже небольшое количество кожного жира значительно сокращает срок эксплуатации.

Галогеновые лампы, какие лучше

Выбирая модели для освещения дома, нужно учитывать тип цоколя и размер. Во избежание возгорания, они не должны соприкасаться с плавящимися элементами светильника. В квартирах чаще используются низковольтные, ввиду их компактности и экономичности. Они подключаются посредством специального трансформатора и являются подходящим вариантом, как для люстр, так и для встроенных точечных светильников.

Галогеновые лампы для дома являются отличной альтернативой светодиодным или люминесцентным светильникам – «галогенки» сохраняют принцип экономного расходования электроэнергии, и при этом излучают более сбалансированный световой поток, не требуют соблюдения правил утилизации. У ламп этого типа есть многие плюсы, делающие их эксплуатацию дома выгодной, однако и минусы тоже присутствуют.

О принципе действия

По сути галогеновая лампочка представляет собой прекрасно знакомую каждому лампу накаливания с вольфрамовой нитью. Правда, в конструкции более современных светильников используется проволока из вольфрама особой марки. Принципиальным же отличием является тот факт, что колба такой лампы при производстве заполняется смесью кислорода с инертным газом и галогеносодержащими примесями, которыми чаще всего выступают летучие соединения йода и брома. Чаще используется именно йод, это обосновано некоторыми технологическими моментами, доступностью сырья и простотой его обработки.

Работа галогеновых ламп основывается на вольфрамово-галогенном цикле – процессе, который и отличает их от обычных накаливаемых светильников. Дело в том, что вольфрам испаряется с нити после нагревания, а галогены образуют с его молекулами соединения, переносящиеся обратно на спираль. Там под действием высокой температуры соединение распадается, а атомы металла осаждаются на тело свечения.

Такой принцип имеет следующие плюсы:

1. Во-первых, стенки колбы не темнеют в процессе эксплуатации лампы, потому что вольфрам возвращается на элемент накаливания.
2. Во-вторых, происходит относительная регенерация спирали, благодаря которой увеличивается срок службы прибора.

Несмотря на это, у вольфрамово-галогенного принципа есть специфические недостатки. Прежде всего, это невозможность участия йода в образовании соединений без кислорода. По этой причине в колбы добавляют йодистый метилен или метил, которые запускают в лампе водяной цикл, ускоряющий разрушение нити. Кроме того, йод не обеспечивает полное восстановление тела свечения, потому что атомы вольфрама оседают на нем хаотично, а не в местах наибольшего испарения. В такой ситуации неизбежно перегорание нити на самых нагретых участках. Сюда же можно отнести такие минусы, как агрессивность йода к металлам и поглощение части излучения в желто-зеленой части спектра. Бром также имеет особенности поведения в такой среде и пока не является более достойной альтернативой.

Конструкционные особенности:

Разновидности

На сегодняшний день галогеновые лампы для бытового использования выпускаются российскими и иностранными производителями как для обычных сетей с напряжением 220-240 В, так и для низковольтных цепей (12-24 В). По конструктивным, техническим и эксплуатационным особенностям, различают следующие их виды:

1. Линейные лампы со спиралью накаливания и цоколями типа R7s. Отличаются характерным внешним видом, поскольку представляют собой кварцевую трубку с контактами на торцах длиной 78 или 118 мм. Данный тип галогеновых ламп отличает отменная устойчивость к механическим повреждениям. Недостатком может быть то, что они нередко требуют горизонтальной установки. Применяются как источники заливного свети при организации наружного или внутреннего (на большой площади) освещения.
2. Лампы с внешней колбой. По назначению и конструкции они выполняют функцию экономичной и более производительной замены лампам накаливания. Название этой категории объясняется тем, что в конструкции используются две колбы. Основная кварцевая удовлетворяет особенностям рабочего принципа, а внешняя из стекла предотвращает её загрязнение. Для удобства производятся лампы с прозрачной, матовой или молочной оболочкой. Цоколи стандартные – E27 или E14.
3. Лампы направленного света. Их конструкция представляет собой колбу, соединенную с направляющим отражателем, сделанным, как правило, из алюминия. Встречаются также отражатели, рассеивающие свет в определённом конусе. Лампа может быть дополнена цветным, прозрачным или матированным стеклом. Ввиду специфики использования, выпускаются эти светильники для низковольтных сетей с напряжением от 12 до 24 В. Цоколи типов GY*, GZ*, GU*, G9 и G10. Львиная доля эксплуатации приходится на зональное и точечное освещение помещений.
4. Пальчиковые или капсульные варианты. Миниатюрные светильники для низковольтных цепей. Состоят из колбы со впаянными контактами-лапками. Используются в монтаже декоративного освещения как точечные источники света или как элементы осветительных лент. В сетях с напряжением 12-24 В применяются цоколи G4, G5,3, GY6,35, а в стандартных – G9.

Благодаря такому разнообразию конструкционных и технических исполнений, галогеновые лампы имеют очень широкую сферу применения. Их достоинства удовлетворяют требованиям как обычного освещения, так и сложных дизайнерских проектов с наличием регулирующей электроники и управляющих цепей. При этом сохраняется экономичность, долговечность и безопасность этого типа ламп.

Положительные и отрицательные особенности

Особенности конструкции и используемых при изготовлении материалов дают лампам определенные плюсы и минусы, которые мы рассмотрим с точки зрения основных критериев использования.

Экономичность

Совокупность таких факторов, как высокое давление, хорошие рабочие характеристики металла и удержание значительной части излучаемого тепла в пределах колбы (дополнительный нагрев нити) наделяет галогеновые лампы очень хорошей светоотдачей – от 15 до 22 лм/Вт. Для сравнения, у «лампочек Ильича» этот показатель не превышает 12 лм/Вт. Проще говоря, галогеновая лампа дает практически двойное преимущество по мощности перед классическими аналогами.

Как уже было сказано, для улучшения производительности за счет снижения потерь, производители применяют лампы с тяжелыми инертными газами и не пропускающим ИК-излучение стеклом. Конструкция светильников регулярно совершенствуется, за счет чего плюсы их использования становятся очевиднее.

Срок службы

Частичное восстановление спирали или нити свечения при протекании вольфрамово-галогенного процесса делает этот тип ламп более долговечным. На сегодняшний день значение в 2000-5000 рабочих часов считается вполне типичным показателем. Несмотря на то, что по этому параметру у галогеновых ламп есть неплохие конкуренты в виде светодиодных аналогов, у классических вольфрамовых ламп накаливания они выигрывают с большим отрывом.

Качество излучения

Специалисты считают, что галогеновые светильники дают наиболее близкое к натуральному свету излучение по составу спектра и другим характеристикам. Люминесцентные и светодиодные лампы в данном вопросе им тоже проигрывают, потому что «грешат» смещение спектра в сторону голубого. У галогеновых это свойство тоже проявляется при большом нагревании, однако менее выражено, а цветопередача сохраняется в пределах Ra 99-100.

Размер

Возможность создания эффективных, но компактных ламп сыграла большую роль в современной популярности галогенных светильников. Лаконичность в размерах позволяет им удовлетворять требованиям современного дизайна помещений, когда осветительные приборы устанавливаются в натяжных, подвесных потолках и других конструкциях со стесненным пространством. Компактность также дает возможность эффективно использовать галогеновые лампы в автомобилях.

К дополнительным преимуществам данного относится хорошая и простая совместимость с диммирующим оборудованием (регулировка освещенности) и безопасность работы в условиях повышенной сложности, например, при большой влажности воздуха. К тому же лампы с внешней колбой позволяют придавать световому потоку различные оттенки, что ценно в дизайне.

Слабые места

Несмотря на то, что вольфрамово-галогенный цикл наделяет данные лампы рядом преимуществ, благодаря ему же у них проявляются характерные недостатки. Минусы эти, в первую очередь, связаны с очень высокой температурой нагрева колбы в процессе работы. Во-первых, это создает риск возгорания или оплавления близко расположенных предметов, то есть, требует повышенного внимания к соблюдению техники пожарной безопасности. Во-вторых, малейшее загрязнение поверхности лампы может привести к моментальному выходу её из строя – стекло на этом участке в момент нагревается до критической температуры.

Поэтому галогеновые лампы нередко продают вместе со специальными перчатками (руками их трогать никак нельзя ), а в конструкциях светильников предусматривается соответствующая защита.

Недостатки галогеновых ламп дополняет и относительная дороговизна материалов, необходимых для производства: инертные газы, кварцевое стекло, галогенные соединения. Хотя розничная цена и не превышает стоимость светодиодных или люминесцентных аналогов, лампы накаливания по сравнению с галогеновыми выглядят более доступными.