Галерея лучших работ
Команда «Crazy атом»,
МБУ "Школа №71", Самарская область,
10 октября наша команда провела увлекательный урок для младших классов «История создания и совершенствования осветительных приборов». На данном уроке мы познакомили ребят с историей создания и совершенствования осветительных приборов, проанализировали их достоинства и недостатки, а так же исследовали их по безопасности для здоровья человека и окружающей среды. Мы исследовали различные лампы освещения и сделали вывод об их использовании и рекомендации по их утилизации. Сценарий мероприятия «История создания и совершенствования осветительных приборов» Оборудование: Стол, стул , свеча, лист бумаги, перо, лампа накаливания люминесцентная лампа, светодиодная лампа. План мероприятия: 1. Организационный момент(1 мин.). 2. Актуализация знаний(5мин.). 3. Передача учащимся новых знаний(20мин.). 4. Театрализованная постановка (10 минут) 5. Отзывы(4мин.). Организационный момент. Учитель: Здравствуйте, ребята! Сегодня для вас урок проведут старшеклассники по теме «История создания и совершенствования осветительных приборов Актуализация знаний. Появляются 4 ученика 1.ученик: Ребята отгадайте загадку Дом — стеклянный пузырек, А живет в нем огонек. Днем он спит, а как проснется, Ярким пламенем зажжется. Правильно –это лампочка Ребята, а кто знает кем и когда была изобретена лампа накаливания? 2 ученик: Мы так привыкли к включать свет, нажимая на кнопку, что не задумываемся ,что в 19 веке это было чудом. 3 ученик История искусственного света насчитывает примерно 12 000 лет, а начинает она свой отсчет примерно с 10 000 года до н.э., когда смоляные факелы и лучины стали достаточно распространенным явлением в жизни человека. Понадобилось еще около 9000 лет, чтобы пройти путь к созданию масляных ламп и первых свечей, освещавших собою античные своды Греции и Рима. Тогда же, кстати, появились и первые производители светотехнического оборудования — началось серийное производство глиняных ламп с маслом. Сейчас в мире общее число типов источников излучения насчитывает примерно 2000. Постоянные попытки их совершенствования всегда были связаны, во-первых, с повышением безопасности, иными словами, с поисками принципов, позволивших бы отказаться от использования открытого огня. С другой стороны, света никогда не бывает и никогда не было много, поэтому эволюция осветительных приборов, постоянно шла в направлении увеличения их светоотдачи. В 1780 году появились первые водородные лампы с электрическим зажиганием. Спустя четверть века ученым удалось добиться свечения накаленной проволоки из платины или золота. Тогда же наш соотечественник В.В. Петров создал дугу, светящуюся между двумя угольными стержнями. В 1811 году в мире появились первые газовые лампы, а по истечении тридцати лет немецкий физик Грове стал использовать электрический ток для подогрева нити накала. Началась эпоха электричества, а слова «свет» и «огонь» стали означать далеко не одно и тоже. 4 ученик История электрического освещения началась в 1870 году с изобретения лампы накаливания, в которой свет вырабатывался в результате поступления электрического тока. Самые первые осветительные приборы, работающие на электрическом токе появились в начале XIX века, когда было открыто электричество. Эти лампы достаточно неудобными, но, тем не менее, их использовали при освещении улиц. И, наконец, 12 декабря 1876 года русский инженер Павел Яблочков открыл так называемую "электрическую свечу", в которой две угольные пластинки, разделенные фарфоровой вставкой, служили проводником электричества, накалявшего дугу, и служившую источником света. В 1872 году родилась первая лампа накаливания, подытожившая тысячелетние поиски и совершившая революцию в технике освещения. Случилось это на русской земле, а первым, кто догадался выкачать из стеклянной колбы воздух, поместив туда угольный стержень, накалявшийся под действием тока, был гениальный русский ученый Александр Николаевич Лодыгин. 20 мая 1873 года на Одесской улице в Санкт-Петербурге зажглись восемь фонарей с его лампами новой конструкции. 1 ученик В 1880 году он получил патент на лампу накаливания с металлической нитью. Увы, в России всегда умели создавать, но редко умели патентовать: лавры Лодыгина достались Томасу Алве Эдисону, который спустя еще семь лет приобрел соответствующий патент. До Эдисона улицы городов уже вовсю освещались дуговыми лампами, а в домах пользовались газовыми рожками. Эдисон всего лишь соединил проводами в одну схему лампочку Лодыгина, электрогенератор, розетку и вилку! 2 ученик Последующие 70-80 лет прошли под знаком усовершенствования ламп накаливания, в частности, замены угольного стержня вольфрамовой спиралью. Продолжалась и опытная разработка таких источников света, как ртутные, галогенные, натриевые и ксеноновые лампы. Все эти опыты были связаны с несовершенствами ламп накаливания. Являясь лучшими для своего В середине прошлого века стало понятно, что наиболее эффективной заменой лампам накаливания оказываются люминесцентные лампы, разработка и производство которых связано с именем замечательного русского ученого С.И. Вавилова. Именно под его руководством был разработан люминофор, преобразующий ультрафиолетовое излучение в видимое Пропаганда энергосберегающих осветительных приборов на протяжении последних лет привели к значительному увеличению потребительского спроса на люминесцентные лампы. Плохая информированность граждан об опасности таких лампочек за счет наличия ртути (этот метал имеет 1 класс опасности отходов) в их конструкции, и плохая организация специальных мест сбора отработанных изделий, стала причиной серьезной угрозы экологии. Утилизация ртутьсодержащих ламп без соблюдения соответствующих санитарных и экологических норм приводит к заражению почвы, воды и атмосферного воздуха органическими соединениями ртути, которые чрезвычайно токсичны для всех живых организмов. Светодиодные светильники — идеальное современное решение проблемы. Во-первых, светодиоды, основанные на полупроводниковых кристаллах имеют значительно больший срок службы, нежели классические лампы накаливания. Во-вторых, имеют значительно лучшее качество излучения. В-третьих, при сравнении светодиодной лампы с галогенной мы наблюдаем, что первая выделяет значительно меньшее количество тепла при создании света, что также является значительным плюсом. Светодиоды работают длительный период. Их срок службы составляет 5-10 лет, что не менее чем в 10 раз превышает привычные сроки службы ламп накаливания. Кроме всего прочего, светодиоды это еще и экологически чистые светильники. Они в своем составе, вопреки распространенному предрассудку, не имеют тяжелых металлов, таких как ртуть или свинец. Соответственно специфическая утилизация для подобного вида осветительных приборов не нужна. В отличии от светодиодов, люминесцентные или энергосберегающие лампы требуют к себе большего внимания и особый подход. Этот тип осветительных приборов построен на принципе газоразрядности. Электрический разряд в парах ртути создает ультрафиолетовое излучение. Каждый патрон энергосберегающей лампы содержит в себе от 3 до 5 мг ртути. В соединении этого вида тяжелого метала намного более опасно, нежели ртуть металлическая. Чаще всего потребители игнорируют факт необходимости специальной утилизации, что в может крайне губительно сказаться на здоровье будущего поколения. Да, именно ртуть делает их опасными для нашего здоровья. Если разбилась такая лампа необходимо тщательно убрать осколки, а помещение проветрить. Выбрасывать в контейнеры, для пищевых отходов использованные лампы нельзя, ни в коем случае! К сожалению, лампы относятся к 4 классу опасности. Для сбора таких опасных отходов, как отработанные ртутьсодержащие лампы, управляющими компаниями на подведомственных территориях организованы места приема. Сценарий видеосюжета. Ученик 2 и ученик 3 идут по коридору. Их догоняет ученик 1 и показывает «машину времени» Ученик 1. Девчонки, девчонки! Смотрите, что я изобрел! Это машина времени, но ее нужно доработать. Ученик 2. Ого, дай посмотреть! *берет в руки пульт и нажимает кнопку* Ой, кажется, я нажала… Ученик 3. Где это мы? Свечка, кокой-то дядька, пером пишет! Ученик 2. Куда это нас твоя машина забросила?*отдает пульт ученику 1* Ученик 1. Я же говорил, что ее нужно доработать. О, я, кажется, его знаю, это же Александр Лодыгин! Лодыгин: Молодые люди, а что вы делаете в моем доме? Ученик 2. Э, как бы вам объяснить. Твоя машина ты и объясняй!*толкает ученика 1* Ученик 1. Мы из будущего. Лодыгин: Почему вы удивились тому, что у меня горит свеча? Разве вы не используете освещение? Ученик 2. Потому что в том месте, откуда мы прибыли используют лампы накаливания. Ученик 2. История искусственных источников освещения начинается с 1870 года, с того момента как изобрели первую лампу накаливания, но такой она стала не сразу. Прошло много лет, прежде чем она приняла такой вид. Ученик 3. Павел Яблочков создал электрическую свечу. Ученик 1. В Петербурге в 1873 году в 8 фонарях использовались лампочками твоего изобретения. Ученик 2. Современные ламы накаливания имеют как плюсы так и минусы. Их плюсы: низкая стоимость, экологичны. К минусам относится малый срок службы и большое потребление энергии, сильный нагрев в процессе работы. Ученик 3. Поэтому люди изобрели люминесцентные лампы. Они не так сильно нагреваются, но в них содержится ртуть, которая опасна для здоровья. Ученик 1. Сейчас люди переходят на светодиодные лампы. Они безопасны, они испускают яркий свет, они долговечны. Ученик 2. Многие лампы имеют как достоинства и недостатки. Главным недостатком современных ламп является опасность для окружающей среды. Поэтому сейчас люди стремятся использовать безопасные светодиодные лампы. Лодыгин: А это что такое? *берет пульт* Все ученики: НЕ НАЖИМАЙ!!! Ученик 1. Вывод Светотехника XXI века связывает свои надежды с использованием в целях освещения светодиодов и оптоволокна. Достоинства светодиодов состоят в их малых размерах, большом сроке службы и мощной силе света при маленьком требуемом напряжении питания. без сомнения, — это один из самых перспективных путей развития светотехники. Кстати, и здесь имена российских ученых, в частности, нобелевского лауреата Жореса Алферова, тоже стоят в первом ряду. Ребятам очень понравился наш урок, особенно театральная постановка!!! Воложенин Даниил « Побольше бы таких интересных уроков,очень понравилась сценка с Лодыгиным» Субханкулов Алеша «Мне очень понравилось, я даже не представлял что лампы надо относить в контейнеры и они могут быть вредными для человека» Князев Илья « Очень интересное представление. Ребята хорошо подготовились, сценка интересная»
|
Команда «Суперюниоры»,
МБ ОУ Наруксовская СШ, Нижегородская область,
Сказка об осветительных приборах! Жила-была маленькая энергосберегающая Лампочка. Однажды она попросила маму: – Мама, расскажи мне, пожалуйста, про нашу семью, про бабушек и дедушек, кто они были? Мама принесла альбом с фотографиями и, открыв первую страницу, начала свой рассказ. – Это наш самый дальний предок ― костѐр. Он давал не только очень много света, но и тепло, а также служил для приготовления пищи. Мама перевернула страницу: – Твои пра-пра-пра-бабушка и дедушка ― это изящная лучина и факел. Они оба из дерева. Лучина ― тонкая щепка, отколотая от сухого полена и укреплѐнная в специальной подставке, использовалась в помещениях. На улице использовался факел ― ветки смолистых деревьев, с небольшим углублением, куда помещалась смола. Мама перевернула следующую страницу и продолжила свой рассказ: – А вот масляная лампа и свеча. Я расскажу тебе, как они появились на свет. В чашку с маслом стали погружать пучок растительных волокон или верѐвку, конец которой, лежащий на крае чашки, поджигался. Так родилась масляная лампа. Из пчелиного воска люди научились делать свечи, которые горели дольше лампы. Внутри свечи есть фитиль, сделанный из ниток. Ещѐ свечу использовали для украшения праздников. У масляных ламп и свечей был общий недостаток ― они сильно коптили и пахли. Мама перевернула страницу: – Это твои пра-бабушка и пра-дедушка ― газовый фонарь и керосиновая лампа. В те времена электричества ещѐ не было и светильники надо было заправлять горючими веществами. Поэтому, на улице использовали газовые фонари, а в домах люди зажигали керосиновые лампы. Но они были очень опасны. Мама в очередной раз перевернула страницу, и маленькая Лампочка радостно захлопала в ладоши: – Я знаю, это мои бабушка и дедушка. – Да, всѐ правильно, это они ― самые первые электрические лампочки – лампы накаливания. Они потребляют много электричества, очень сильно нагреваются и служат намного меньше нас. И вот мама открыла последнюю страницу: – А вот и фотография нашей семьи. Здесь изображены мы с папой, твои сѐстры – галогеновая, ксеноновая лампы и люминесцентные лампы. Мы все вместе ― энергосберегающие лампочки, экономим электричество, и очень мало нагреваем воздух. Ну а ты ― самая молодая из нас ― светодиодная лампа хоть и дорога, но зато экологична, экономична, долговечна, современна и прочна! Теперь ты знаешь про всех наших предков, и тебе пора спать! – Спасибо большое, мама. Теперь я знаю всѐ о нашей большой семье и наших предках.
|
Команда «Физические чайники»,
МАОУ Лицей №38, Нижегородская область,
Сценарий. «История осветительных приборов» Вступление. Автор: Как-то раз в одном доме и произошла эта история. Однажды один любопытный мальчик полез на чердак, прихватив с собой светодиодный фонарик, навстречу приключениям. Вдоволь наигравшись на чердаке, и позабыв на резном старинном столике фонарик, убежал на улицу играть с друзьями. После ухода мальчика и началось самое интересное. Фонарик, полежав на столике и заскучав, стал осматриваться по сторонам. Его внимание привлёк необычный, странный пыльный предмет, который чихнув, вдруг заговорил. Канделябр: -Ох, снова эта ужасная пыль. О, кто это тут у нас? Здравствуйте, юное создание! Давно, давно не встречал я таких, как вы. Честь имею представиться, я – Канделябр. Автор: Светодиодный фонарик очень удивился. Фонарик: З-здравствуйте. А,а вы что или кто такой?(удивлённо) Канделябр: Как это кто? Ты действительно не знаешь меня? Стыдно! Очень стыдно, молодой человек, не знать своих корней! Фонарик: Корней? А я думал, что мы всегда такими были.… Так. Если же вы мои корни, то вы наверное мой дедушка? Канделябр: Верно внучок. Ну раз уж ты совсем ничего не знаешь об истории нашего всемирно-известного рода, давай я тебе расскажу. Присаживайся поудобнее и слушай. В начале была темнота. Мир не знал освещения и жил в дикие, мрачные времена. Полтора миллиона лет назад, человек встречался с огнем только во время лесных пожаров, возникающих из-за попадания молнии в дерево во время грозы, а также в виде последствий извержения вулканов, которые несли в себе только разрушения и смерть. Но случилось чудо! Где-то в это время первобытные люди обнаружили, что огонь помогает согреться. Что пища, подвергшаяся термической обработке становится вкуснее, а за частую, и более съедобной. Так появился наш прародитель – костер. Кхе-кхе, где же мои слайды. Хочу чтобы ты посмотрел на фото из архива. Ах вот же они! Но пламя костра зачастую было сложно контролировать и оно было очень кратковременно. Поэтому в процессе эволюции появились факелы, лучины и масляные светильники. Масляные светильники состояли из сосуда для конопляного или льняного масла и фитиля. Вот кхе кхе, посмотри на фото это моя пра-пра-пра-пра бабушка Магдалина. Моим предком был лампадрий, другое название лампада. Вот на этой фотографии дядя Лаврентий Это подвесная овальная чаша, которая крепилась к потолочной балке. В чаше находилась горючая жидкость, в качестве которой могло быть масло, животный жир или нефть. В эту жидкость погружался фитиль, скручивающийся из растительных волокон. Ну а мои ближайшие предки появились еще во времяна этрусков(Эта древняя цивилизация существовала гораздо раньше нас с тобой.) это были – подсвечники и их родственники канделябры. Почти такие же как я Вот смотри это мой отец Казимир. Фонарик: И все это мои предки? Но они даже на меня и на моих родителей не похожи! Канделябр: Слушай и не перебивай. Конечно это были наши предки а выглядели они так. Подсвечники всех видов обычно имели ножку-стойку, иногда выполненную в виде треножника, или стилизованных лап животных у крупного собрата-канделябра. А гнезда для свечей оформлялись в виде чашечки цветка с отогнутыми лепестками. Они как бы хранили традиции представлений и мифов о зарождении жизни, началом которой дало разделение тьмы и света. Вот посмотри-ка на эту фотку. Канделябры имели длинную историю развития. Начинали они как обычные шесты с закрепленными емкостями для свечей. Каждая эпоха приносила в форму подсвечников свои мотивы. Вот это я в детстве – фото Ещё я помню тётушку люстру. Ее звали Люси, и она была очень изысканной дамой и жила в красивейшем театре во Франции. Вот посмотри кА на нее Люстра того времени представляла собой массивный металлический каркас, на который крепилось множество подвесок из стекла или камня с сотней свечей. Вес такой люстры составлял порядка тонны. А после меня были керосиновые лампы. Керосиновая лампа — светильник, работающий на основе сгорания керосина — продукта перегонки нефти. Вот моя двоюродная младшая сестренка Капитолина Да и они не были очень удобными. Фитиль часто приходилось менять, но зато светили они очень ярко Еще помню газовые лампы. Вот взгляни на эту. Газовая лампа — осветительный прибор, в котором источником света служит сжигание газообразного топлива, например водород, метан, оксид углерода, пропан, бутан, ацетилен, этилен, природный газ или светильный газ. Но их было не очень удобно использовать да и утилизировать было сложно, поэтому пользовались ими не все. Фонарик: А я и не знал, что мой род такой известный и древний! Я и представить себе не мог, что произошёл от костра. Канделябр: Эх. Ты еще молод. А моя служба подошла к концу. Я уже 10 лет пылюсь на этом чердаке и все же а что интересного произошло, пока я был здесь? Фонарик: Прогресс движется вперед! Мои мама с папой -лампы накаливания. Они освещают комнаты благодаря, телу накала, нагреваемое электрическим током до высокой температуры. В качестве тела накала чаще всего используется спираль из тугоплавкого металла, либо угольная нить. Чтобы исключить окисление тела накала при контакте с воздухом, его помещают в вакуумированную колбу, либо колбу, заполненную инертными газами или парами галогенов. Но у них были неедостатки 1. Недолгий срок службы 2. Низкий КПД (Коэффициент Полезного Действия) около 4% 3. Пожароопасность при установке светильника на сгораемом основании, а также требуют установки в светильники из термостойких материалов 4. Низкая световая отдача И поэтому потом уже и появились мы – светодиодные лампы. Светодиодные лампы или светодиодные светильники в качестве источника света используют светодиоды, применяются для бытового, промышленного и уличного освещений. Светодиодная лампа является одним из самых экологически чистых источников света. Канделябр: Ух ты! Оказывается и я многого не знал. Не зря говорят ,ученик превзошел своего учителя! Потом и ты будешь лежать на чердаке, и к тебе придет молодняк за такими историями. Жаль я уже не застану малышей лампочек. Надеюсь ты запомнил мои рассказы? Автор Но тут на чердак вернулся мальчик, вспомнив, что забыл фонарик и схватив его ушел из комнаты. А старый канделябр так и остался стоять на чердаке, ожидая ,когда судьба подкинет ему нового собеседника.
|
Команда «Функции»,
МАОУ "Гимназия №12", Новосибирская область,
Видеосюжет представляет собой виртуальную экскурсию по музею света, которую проводит профессор Светлячков. В ходе экскурсии он знакомит слушателей с историей использования света людьми на протяжении эволюции общества и рассказывает об устройстве и принципе действия некоторых ламп.
|
Команда «Знатоки физики – 2»,
МОУ "Карабихская основная школа" ЯМР, Ярославская область,
Цель: Изучить историю создания и совершенствования осветительных приборов. Проанализировать их достоинства и недостатки. Источники искусственного света древнего мира: факелы лучины масляные светильники. Вначале была изобретена лучина из смольного дерева, а затем и – факел. Масляные светильники состояли из сосуда для конопляного или льняного масла и фитиля. Материалом для их изготовления служила глина, реже бронза. Ввиду слабой силы света одного фитиля сосуды для масла снабжались несколькими фитилями, а в композицию одного светильника иногда входило несколько сосудов. Существенным достижением техники искусственного освещения было создание в V веке до н.э. Каллимахом фитиля из карпасийского льна, несгораемого материала, напоминающего асбест, добывавшегося на острове Крит. Такой "неугасимый огонь” в течение семи веков горел в святилище Афины в Эрехтейоне. Ещё в глубокой древности, светильники были объектом художественного творчества. Уже в то время их формы и конструкции были разнообразны. Тогда же появились почти все существующие сегодня типы светильников по способу и месту их установки. Рассматривая эволюцию формы бытовых светильников, можно проследить возникновение и развитие их структур и декора. Многие типы структур, возникнув в глубокой древности, сохранились до сегодняшнего дня. Другие типы структур оказались менее долговечными. Так, с появлением электричества ушли в прошлое существовавшие в XIX в. переносные керосиновые светильники-кружки. Среди сохранившихся структур – подвесные светильники с кольцеобразной или рожковой структурой, настольные светильники с центральной стойкой, настенные светильники типа "бра” (рука). Эти структуры возникли и развивались в то время, когда наиболее распространенным источником света была свеча. Лучина и свеча. На протяжении многих столетий в домах крестьян в странах Северной Европы и России основным источником света была лучина. Лучина – длинная щепа, укрепленная в светце – примитивной подставке с железными рожками кверху. В качестве лучины использовали березу, которая горела ярко и не дымила, а также тополь, дуб, клен и сосну. Для поддержания пламени горящей лучины и хранения новых лучин применялись светцы. Они выковывались из металла или в основании применялись деревянные детали. Светцы были разнообразны, они украшались различными металлическими завитушками, а деревянные детали делались резными и покрывались росписью. Искусственное освещение на протяжении многих веков осуществлялось свечами. Они безопасны и удобны в эксплуатации. В XII веке в Древней Руси свечи применялись широко. Раньше других появились сальные свечи, они очень коптили. Затем появились свечи более совершенные, горящие ровно и почти без копоти, сделанные из различных природных или химических составов – восковые, стеариновые, парафиновые, спермацетовые. Все осветительные приборы XVI-XVIII веков. представляли собой различные конструкции, с прикрепленными к ним профитками, в которые вставлялись свечи. Самыми распространенными были подсвечники, для изготовления которых применялись дерево, кость, стекло и фарфор, но наиболее распространенным был прочный огнестойкий металл. По мере развития литейного дела в Киевской Руси еще в IX в. изготавливаются медные и серебряные паникадила и подсвечники. Наиболее устойчивая композиция паникадила состояла из центральной стержневой конструкции со сложными балясинами, от которой ответвляются многоярусные свечники. В более поздние времена конструкция паникадил легла в основу создания многих люстр. Особое место в истории развития светильников занимают фонари. Фонари имели шестигранную форму со слюдяными стенками, защищавшими пламя свечи от ветра. В XVIII веке появились стенники и люстры. Стенники представляли собой блестящие медные плоские или вогнутые отражатели круглой, восьмиугольной или фигурной формы с прикрепленными к ним свечниками, которые вешали на стену. Светильники на основе горючих жидкостей. Промежуточным пунктом на пути между средневековыми светильниками и будущей керосиновой лампой стала лампада – это емкость, наполненная твердым или жидким жиром, куда погружается фитиль. Лампада "совершенствовала" свой внешний вид и конструкцию: от каменной, глиняной, известняковой – к полностью металлической. В начале XIX века во Франции было сделано еще одно улучшение, которое коренным образом повлияло на внешний вид будущих керосиновых ламп: на корпус поместили цилиндрическую емкость для топлива. Оно стало стекать в расположенную ниже "горелку Арганда" с защитным стеклом, всю конструкцию расположили в абажуре матового стекла. С тех пор лампы этого типа стали называться "астрал" ("без тени"). Лампой чаще всего называли одну или несколько свечей на общей подставке, стоячей или подвешенной, снабженной абажуром, обычно зеленым. Недостатки ламп: не было универсального дешевого топлива, которое бы обеспечивало яркое свечение, надежность и безопасность применения. Создание керосиновой лампы. С 30-х годов XIX века в лампах начали использовать минеральные масла – как наиболее дешевые. Нефтепромышленники сразу смекнули, что создание керосиновой лампы в будущем обеспечит им дополнительные дивиденды; они были не только заинтересованы в скорейшем ее появлении, но и всячески финансировали любые исследовательские работы на этот счет. В 1852-1853 г. фармацевты одной из аптек Львова – Игнацы Лукасевич и Ян Зех (Зег) – изобрели первый безопасный тип керосиновой лампы – прообраз будущего массового изделия. Недостатки: слабое место – механизм регулировки поднятия и опускания фитиля. Также в течение долгого времени совершенствовались материал, из которого изготавливался фитиль, и его форма. Цилиндрический резервуар лампы, выполненный из металла, был полностью отделен от камеры сгорания и имел ручку для переноса. Цилиндрическая же трубка из прозрачной слюды защищала горелку от пламени. Доступ воздуха снизу, а также выход горячего воздуха и дымовых газов через многочисленные отверстия в верхней части лампы обеспечивали естественную тягу для поддержания стабильного пламени.. Масляные лампы сменились спиртовыми и керосиновыми. Последние вошли в обиход с развитием нефтеперерабатывающей промышленности, в 1860-х годах, и дожили до нашего времени. Керосиновое освещение получило молниеносное распространение. Стали бурно развиваться мастерские по производству элементов ламп и ламп в целом. Наибольшего своего распространения керосиновые лампы достигли в 1860-1920 гг. Затем их во все большей степени стали вытеснять газовое освещение. Яркий XX век. Газовое освещение появилось к середине прошлого века сначала в Петербурге, потом в Москве. Газом освещались улицы, клубы, театры и другие крупные общественные здания. Газовые фонари исчезли с улиц Москвы только в 1932 году. Затем керосиновое и газовое освещение, начало вытеснять электричество, хотя в течение долгого времени керосиновая лампа применялась на железной дороге в качестве сигнальных устройств. Осветительный керосин практически полностью потерял свое значение в Европе и США после второй мировой войны, хотя в отдаленных и труднодоступных районах многих стран (Индия, Китай, страны Юго-Восточной Азии, Африки и др.), пользуется освещением на его основе. «Свеча Яблочкова». 12 декабря 1876 года русский инженер Павел Яблочков открыл так называемую "электрическую свечу", в которой две угольные пластинки, разделенные фарфоровой вставкой, служили проводником электричества, накалявшего дугу, и служившую источником света. Лампа Яблочкова нашла широчайшее применение при освещении улиц крупных городов. Первым городом, где вспыхнули свечи Яблочкова, стал в 1878 году Париж. 23 марта Павел Николаевич взял на нее французский патент за № 112024. Яблочков П.Н. решил проблему включения многих источников света в одну электрическую цепь. Свечи могли гореть ровно и не гасли. До изобретения П.Н. Яблочкова этого делать совершенно не умели, каждая дуговая лампа нуждалась в отдельной динамо-машине. Попытки использования дуговых ламп предпринимались в России и до Яблочкова. Свои дуговые лампы с регуляторами разработали русские изобретатели Шпаковский и Чиколев. Электрические лампы Шпаковского в 1856 уже горели в Москве на Красной площади во время коронации Александра II. Чиколев же использовал мощный свет электрической дуги для работы мощных морских прожекторов. Придуманные этими изобретателями автоматические регуляторы имели отличия, но сходились в одном — были ненадёжны. Лампы горели совсем недолго, а стоили дорого. В России первая проба электрического освещения по системе Яблочкова была проведена 11 октября 1878 года. И все же электрическое освещение в России такого распространения не получило. Причин для этого было много: русско-турецкая война, отвлекавшая много средств и внимания, техническая отсталость России, медлительность и предвзятость городских властей. После 1881 года свеча Яблочкова и его система освещения начали терять свое значение. У свечи появился сильный конкурент в лице лампы накаливания, которая могла гореть 800-1000 часов без замены. Ее можно было много раз зажигать, гасить и снова зажигать. К тому же она была и экономичнее свечи. Лампа накаливания. Точку в разработке ламп накаливания поставил американский изобретатель Томас Эдисон. В его лампах использовался тот же принцип, что и у Яблочкова, однако все устройство находилось в вакуумной оболочке, которая предотвращала быстрое окисление дуги, и поэтому лампа Эдисона могла использоваться достаточно продолжительное время. Эдисон начал работать над проблемой электрического освещения ещё в 1877 году. За полтора года он провел более 1200 экспериментов. 21 октября 1879 года он подключил к источнику питания лампу, которая горела два дня. В 1880 году Томас Эдисон запатентовал свое изобретение. В 1873 году А.Н. Лодыгин устроил первое в мире наружное освещение лампами накаливания Одесской улицы в Петербурге. В 1880 году он получил патент на лампу накаливания с металлической нитью. В 1875 г новыми усовершенствованными лампочками Лодыгина был освещен магазин Флорана на Большой Морской улице в Петербурге. Это был первый в мире магазин с электрическим освещением. Первая в России установка наружного электрического освещения дуговыми лампами была введена в работу 10 мая 1880 года на Литейном мосту в Петербурге. Лампы были слишком маломощные, светили тускло. Новые лампочки Лодыгина были долговечнее прежних: они служили целых два месяца. Но их недостатком была большая сложность устройства. В каждой лампочке было четыре уголька. Когда перегорал один уголек, на его место заступал другой. До середины ХХ века лампы накаливания оставались единственным источником света. Но моральное старение уже привычных вещей – явление привычное. В процессе работы вольфрамовая нить лампы накаливания частично испаряется, сечение нити становиться меньше, при длительном горении колба чернеет, а нить перегорает. Средняя продолжительность горения лампы накаливания 1000 часов. Лампы накаливания чувствительны даже к относительно небольшим повышениям напряжения. Так при повышении напряжения всего на 6 % срок службы лампы накаливания снижается вдвое. Световая отдача их составляет 10-15 лм/Вт. Достоинства и недостатки ламп накаливания Достоинства: при включении они зажигаются практически мгновенно; имеют незначительные размеры; стоимость их невысока. Основные недостатки: лампы обладают слепящей яркостью, отрицательно отражающейся на зрении человека, поэтому требуют применения соответствующей арматуры, ограничивающей ослепление; обладают незначительным сроком службы (порядка 1000 часов); срок службы ламп существенно снижается при повышении напряжения питающей электросети; низкая светоотдача. Основные разновидности электрических ламп, области их применения Лампы накаливания, из колбы которых удален воздух, называются вакуумными. Лампы, колбы которые заполнены инертными газами, называются газонаполненными. Преимущества газонаполненных ламп: в среде инертного газа нить лампы не разрушается даже при более высокой температуре; служат дольше; имеют большую светоотдачу, так как газ, находящийся в колбе под давлением, препятствует испарению нити накала; меньше по размеру; обладают большей светоотдачей. Недостатком газонаполненных ламп является дополнительная потеря тепла нити накала вследствие конвекции газа, заполняющего внутреннюю полость колбы. Лампы накаливания со временем теряют яркость, так как испаряющийся с нити накаливания вольфрам осаждается в виде темного налета на внутренних стенках стеклянной колбы. Современные галогенные лампы не имеют этого недостатка, благодаря добавлению в газ-наполнитель галогенных элементов (йода или брома). Последние способны "собирать" осевшие на колбе испарившиеся частицы вольфрама и "возвращать" их снова на вольфрамовую нить. Достоинства галогенных ламп: колба лампы выполняется из тугоплавкого кварцевого стекла, которое более устойчиво к высокой температуре и химическим воздействиям, и может быть заполнена газом под повышенным давлением; повышенная температура спирали, в результате чего увеличивается в 2 раза световая отдача и срок службы галогенной лампы; размеры ее уменьшаются в несколько раз по сравнению с лампами накаливания такой же мощности. Используя галогенные лампы, полезно помнить об их особенностях: трубчатые лампы лучше располагать горизонтально с отклонением от горизонтали не более 10 градусов; температура колбы может достигать 500° С, поэтому следует соблюдать нормы противопожарной безопасности при установке ламп (обеспечить достаточное расстояние между поверхностью перекрытия и подвесным потолком). Светодиодные лампы. Этот вид ламп является наиболее перспективным в своём развитии. Они уже сейчас имеют высокие технические характеристики при незначительных своих недостатках, которые со временем должны вовсе исчезнуть. Их применяют как местный источник искусственного освещения. Поскольку они имеют ограничения по своей мощности, то для более объёмных площадей освещения они пока малопригодны, некоторые их разновидности все же ставят на уличное освещение. Главным их недостатком является высокая цена, но она вполне оправдана и компенсируется очень высоким сроком службы данного вида ламп. Люминесцентная лампа. Данный виды ламп относятся к типу газоразрядных. Эти лампы представляют собой следующее — длинная стеклянная колба имеет по бокам нити накала с двумя контактными выводами, сама же колба заполнена парами ртути, внутренняя поверхность колбы покрыта специальным напылением из люминофора. К лампе подключаются дроссель и стартёр. После включения светится светом, близким к дневному. Используется она обычно как местное и общее освещение на производственных объектах, реже в быту. Минусом люминесцентных ламп является невозможность прямого подключения к электросети. Нельзя просто накинуть 2 провода на торцы лампы и воткнуть вилку в розетку. Для ее включения используются специальные балласты. Связано это с физической природой свечения ламп. Наряду с электронными балластами используются стартеры, которые как бы поджигают лампу в момент включения. Большинство светильников под люминесцентные лампы оборудованы встроенными механизмами свечения наподобие электронных пускорегулирующих аппаратов (ПРА) или дросселями. Энергосберегающая лампа. Это компактная, усовершенствованная люминесцентная лампа, которая уменьшена в своих объёмах до размера обычной лампы. Она имеет повышенную светоотдачу, поэтому светит в 5 раз ярче лампочки накаливания. Также имеет несколько цветовых оттенков. Этот вид ламп считается более приемлемый в своём использовании, чем старые лампочки, хотя имеют и свои значимые недостатки (содержание вредных веществ, которые при повреждении стеклянной колбы высвобождаются наружу). Используются в основном как местное освещение. Рассчитаны на работу в благоприятных комнатных условиях Минусов у энергосберегающих ламп несколько: такие лампы плохо работают при низких температурах, а при –10 °C и ниже начинают светить тускло; долгое время запуска — от нескольких секунд до нескольких минут; сравнительно дорогие; не любят частого включения и выключения; в состав лампы входят вредные ртутные соединения, поэтому она требует специальной утилизации; если использовать в выключателе индикаторы подсветки, данная осветительная аппаратура начинает мерцать Ртутная газоразрядная лампа. Эти виды ламп имеют несколько вариантов исполнения, они работают за счёт паров ртути и при условии прохождения электрического разряда в газе. Широко известный и применяемый вид такой лампы — это ДРЛ (дуговая ртутная лампа), которая обычно используется для освещения открытых территорий, сельскохозяйственных, производственных, складских объектов и помещений. Имеет хорошую светоотдачу. В зависимости от рабочего давления внутри горелки и добавления в неё различных газов этот вид ламп может иметь некоторые разновидности со своими особенностями. Неоновая лампа. Данные виды ламп в большей степени служат в роли декоративного освещения. Они специфичны тем, что в зависимости от закаченного газа внутрь стеклянной трубки или иной формы могут излучать разноцветное свечение. Принцип действия основан на газовом разряде, который и испускает свет различных цветов небольшой интенсивности. Неонки могут иметь вид и обычных лампочек, которые широко используются для индикации. Они долговечны, потребляют мало электроэнергии. Ксеноновая дуговая лампа. Этот вид электрических ламп относится к типу дуговых. Их работа основана на мощном излучении яркого света, который образуется в результате прохождения электрического разряда внутри определённой среды. Ксеноновая дуговая лампа имеет два вольфрамовых электрода, помещённые в специальную стеклянную колбу, внутрь которой закачен газ ксенон. После подачи напряжения на эти электроды, возникает между ними разряд и дуга. Она то и излучает свет. Поскольку эти виды ламп имеют хорошую цветопередачу, то используются в проекторах и в сценическом освещении, различных оптических приборах, в автомобильных фарах и тому подобное. Натриевая газоразрядная лампа. Разновидность ламп, принцип которых основан на излучении светового потока за счёт прохождения электрического разряда в парах натрия. Лампы выдают монохромный яркий жёлто-оранжевый свет. По причине особенностей своего спектра и немалого мерцания используются для уличного, архитектурного, утилитарного и декоративного освещения. Для освещения производственных площадей (внутреннего) применяются только в случае, когда нет особых требований к высокому цветопередающему значению индекса источника искусственного света. Заключение: История развития электрического освещения переживала времена застоя и подъема. На протяжении веков люди пытались обеспечить себе комфорт, одним из важнейших составляющих которого является освещение. Самым долгим был путь от лучины к свече и затем к масляной лампе. Значительный интерес представляет история развития ламп накаливания, совершивших революцию в технике освещения. В процессе выполнения творческого задания командой была сделана презентация «История создания световых приборов», которую показали обучающимся 4 класса, а так же театрализованные элементы из истории появления лучины, свечи и лампы. Театрализованные элементы: Угадайте о чем пойдет речь: Красненький петушок По жёрдочке бежит. (огонь на лучине) 1. Древний человек сидит в пещере: «Жгу я, жгу свою лучину, От лучины много дыму, И света мало, и мало горит, Да и к тому же, сильно коптит» Приходит гость: «Здравствуй, друг, всё лучину коптишь. Ты возьми – ка, братец Воск да баранье сало, Изготовь – ка ты свечу, От лучины толку мало» Автор: «От лучины – к свече, От свечи – к керосину, Да мало свету Они приносили…» Стоит столбом, горит огнём: Ни жару, ни пару, ни угольев. (Свеча) Таять может, да не лед. Не фонарь , а свет дает. (Свеча) 2. Свече подсвечник говорит: «Ну что ты все горишь, горишь … И скоро уж совсем растаешь. Толь дело я! Себе стою И не горю, и не дымлю, И уж, конечно, не растаю. Ты милая моя, прости, Но я твоих друзей, Как старые перчатки, Каждый день меняю.» На это умная свеча Подсвечнику достойно отвечает: «Да, я действительно, горю И постепенно тут же таю, Но я собою свет дарю, Уют я в доме создаю И этим добрый след я оставляю.» Стоит терем, в тереме-то горит, А на тереме труба стоит. (Керосиновая лампа) Горит, а не жжёт, Висит и свет даёт. (Электрическая лампочка) 3. Далее используется стихотворение Т. Маршаловой. Села свечка с лампочкой керосиновой и заплакали. Лампа керосиновая: «Я голодная и холодная, а раньше вечерами зажигали меня и дарила я радость людям. Познакомилась я сегодня с новой лампой.» Ну и лампа, на смех курам Пузырёк под абажуром. В середине пузырька – три-четыре волоска. Говорю я: Вы откуда, непонятная посуда? Любопытно посмотреть, Как вы будете гореть. Пузырёк у вас запаян, Как зажжет его хозяин? Лампа: Вам дела нет! Керосиновая лампа: Я, конечно, загудела, Почему же нет мне дела? В этом доме 10 лет Я давала людям свет. Зажигаюсь я от спички, Вот как свечка или печь. Ну а вас нельзя зажечь Вы гражданка, самозванка, Вы не лампочка, а склянка. Лампа : Глупая вы баба. Фитилек у вас горит Чрезвычайно слабо. Между тем, как от меня Льется свет чудесный, Потому что я – родня Молнии небесной. Я – электрическая экономическая лампа.
|
Команда «Massa»,
МБОУ СОШ №4, Мурманская область,
История создания и совершенствования осветительных приборов Сценарий театрализованного представления (классный час для учащихся 2 класса) Женя: Здравствуйте, ребята. Вас приветствует команда Massa: я – Женя: краса длинная коса, я – Вика краса короткая коса, я – Маша краса совсем без коса. Сегодня мы с вами отправимся в путешествие. 1 Вика: Чтобы догадаться, куда это путешествие, мы загадаем вам загадки. Дети разгадывают загадки. 2, 3 Женя: Светит, сверкает, весь мир согревает. (солнце) 4, 5 Вика: Раскаленная стрела Дуб свалила у села. (молния) 6, 7 Женя: Вот какой обжора есть: Все на свете может съесть. А когда воды попьет – Обязательно уснет. (огонь) 8, 9 Вика: В деревянном домике Проживают гномики. Уж такие добряки – Раздают всем огоньки. (спички) 10, 11 Женя: Тонкая девчонка, белая юбчонка, красный нос. Чем длиннее ночи, тем она короче от горючих слез. (свеча) 12, 13 Вика: Дом – стеклянный пузырек, А живет в нем огонек Днем он спит, а как проснется Ярким пламенем зажжется. (лампочка) 14, 15 Женя: Под потолком красиво Всем лЮдям на диво Висит красавица Дом освещать ей нравится. (люстра) 16, 17 Вика: К дальним селам и домам кто идет по проводам? Светлое величество – это … (электричество) Женя: Что общего в этих загадках? Дети отвечают 18 Вика: Все эти загадки про свет. У людей всегда был свет? Дети отвечают 19 Вика: Было солнце, но не всегда дни ясные и солнечные. Женя: Когда люди жили в пещерах, им приходилось думать о том, как приготовить пищу, как сделать свое жилище теплее и светлее. А как вы думаете, чем древний человек освещал и согревал свою пещеру? Дети отвечают. 20 Женя: Люди разжигали костер. Вика: А как удалось человеку разжечь костер, ведь в то время еще не было спичек и зажигалок? Дети отвечают 21 Вика: Высекали огонь ударом камня о камень, или вставляли палочку в трещину щепки, рядом клали мох и крутили в ладонях, пока мох не начинал тлеть. Женя: Эти способы получить огонь очень сложные и требуют много времени и труда. Поэтому люди тщательно охраняли огонь. Но человеку приходилось покидать свое жилище, выходить на улицу. Удобно было выходить на улицу днем, когда светло. Вика: Что придумали древние люди, чтобы освещать себе путь ночью? Дети отвечают 22 Женя: Люди придумали факелы. Они ходили с факелами не только по улице, но и укрепляли на стене жилища, освещая помещение. Вика: Шло время. Люди придумывали все новые и новые способы сделать искусственный свет. 23 Женя: Потом появились глиняные лампы с маслом. Из чего делают масло? Дети отвечают 24 Женя: Лучины. Лучина – это щепка, заостренная на конце. Обычно лучину делали из березы, она лучше горит. Один конец лучины закрепляли, а другой вверху поджигали. Лучину нужно было правильно расположить, чтобы она лучше светила. 25 Женя: Свечи. Такое освещение удобно? Почему? Дети отвечают (Тусклый свет, копоть, быстро сгорали). 26, 27, 28, 29 Вика: Люди создавали новые осветительные приборы. 30 Женя: Появились керосиновые лампы. Внизу у этой лампы есть сосуд, в который наливается керосин. В керосин опускается фитиль. Фитиль поджигается, и лампа горит. Стеклянная колба на лампе не дает огню погаснуть от ветра. С такой лампой можно было выходить и в дождь, и в ветер. 31 Физкультминутка Женя: Давайте сделаем остановку в нашем путешествии и порисуем. Закрасьте клеточки: а2, а8, а14 л2, л8, л14 д1, д2, д3, д4, д5, д6, д7, д8, д9, д10, д11, д12, д13, д14, д15 б3, б7, б8, б9, б13 е5, е6, е7, е8, е9, е10, е11 з5, з7, з8, з9, з11 в4, в6, в7, в8, в9, в10, в12 и4, и8, и12 к3, к8, к13 г5, г6, г7, г8, г9, г10, г11 ж6, ж7, ж8, ж9, ж10 Вика: Ученые работали над созданием новых ламп. 32 – 44 45 Вика: Сейчас применение компактных люминесцентных ламп – является наилучшим решением задач освещения. 46 – 52 Вика: Светотехника XXI века связывает свои надежды с использованием в целях освещения светодиодов и оптоволокна. Достоинства светодиодов состоят в их малых размерах, большом сроке службы и мощной силе света при маленьком требуемом напряжении питания. 53 Женя: Мы совершили путешествие от самых древних осветительных приборов до современных. 54 Женя: Прежде чем мы вернемся домой, давайте разгадаем ребусы. Дети разгадывают ребусы 55 Солнце 56 Огонь 57 Костер 58 Свеча Женя: До свидания. Достоинства и недостатки осветительных приборов Результаты исследования (классный час для учащихся 10 класса) Номер слайда 59 Достоинства и недостатки осветительных приборов 60, 61 Лампы накаливания 62 Лампа накаливания – искусственный источник света, в котором свет испускает тело накала, нагреваемое электрическим током до высокой температуры. В качестве тела накала чаще всего используется спираль из тугоплавкого металла (чаще всего – вольфрама), либо угольная нить. Чтобы исключить окисление тела накала при контакте с воздухом, его помещают в вакуумированную колбу, либо колбу, заполненную инертными газами или парами галогенов. По функциональному назначению и особенностям конструкции лампы накаливания подразделяют на: • лампы общего назначения. Самая массовая группа ламп накаливания, предназначенных для целей общего, местного и декоративного освещения. Начиная с 2008 года за счёт принятия рядом государств законодательных мер, направленных на сокращение производства и ограничение применения ламп накаливания с целью энергосбережения, их выпуск стал сокращаться; • декоративные лампы, выпускаемые в фигурных колбах. Наиболее массовыми являются свечеобразные колбы и сферические; • лампы местного освещения, конструктивно аналогичные лампам общего назначения, но рассчитанные на низкое (безопасное) рабочее напряжение. Область применения – ручные (переносные) светильники, а также светильники местного освещения в производственных помещениях (на станках, верстаках и т. п); • иллюминационные лампы, выпускаемые в окрашенных колбах. Назначение – иллюминационные установки различных типов. Как правило, лампы этого вида имеют малую мощность. Окрашивание колб обычно производится за счёт нанесения на их внутреннюю поверхность слоя неорганического пигмента. Реже используются лампы с колбами, окрашенными снаружи цветными лаками (цветным цапонлаком), их недостаток – быстрое выцветание пигмента и осыпание лаковой плёнки из-за механических воздействий; • зеркальные лампы накаливания имеют колбу специальной формы, часть которой покрыта отражающим слоем (тонкая плёнка термически распылённого алюминия). Назначение зеркализации – пространственное перераспределение светового потока лампы с целью наиболее эффективного его использования в пределах заданного телесного угла. Основное назначение зеркальных ЛН – локализованное местное освещение; • сигнальные лампы используются в различных светосигнальных приборах (средствах визуального отображения информации). Это лампы малой мощности, рассчитанные на длительный срок службы. Сегодня вытесняются светодиодами; • транспортные лампы – группа ламп, предназначенных для работы на различных транспортных средствах (автомобилях, мотоциклах и тракторах, самолётах и вертолётах, локомотивах и вагонах железных дорог и метрополитенов, речных и морских судах). Характерные особенности: высокая механическая прочность, вибростойкость, использование специальных цоколей, позволяющих быстро заменять лампы в стеснённых условия и, в то же время, предотвращающих самопроизвольное выпадение ламп из патронов. Рассчитаны на питание от бортовой электрической сети транспортных средств; • прожекторные лампы обычно имеют большую мощность (до 10 кВт, ранее выпускались лампы до 50 кВт) и высокую световую отдачу. Используются в световых приборах различного назначения (осветительных и светосигнальных). Спираль накала такой лампы обычно уложена за счёт особой конструкции и подвески в колбе более компактно для лучшей фокусировки; • лампы для оптических приборов, к числу которых относятся и выпускавшиеся массово до конца XX в. лампы для кинопроекционной техники, имеют компактно уложенные спирали, многие помещаются в колбы специальной формы. Используются в различных приборах (измерительные приборы, медицинская техника и т. п.); • коммутаторные лампы – разновидность сигнальных ламп. Они служили индикаторами на коммутаторных панелях. Представляют собой узкие длинные миниатюрные лампы с гладкими параллельными контактами; • фотолампа, перекальная лампа – разновидность лампы накаливания, предназначенная для работы в строго нормированном форсированном по напряжению режиме. По сравнению с обычными имеет повышенную световую отдачу, малый срок службы и высокую цветовую температуру. Как правило, имеют матированную колбу. В настоящее время практически вышли из употребления, благодаря появлению более долговечных устройств сравнимой и более высокой эффективности; • проекционные лампы – для диа- и кинопроекторов. Имеют повышенную яркость (и соответственно, повышенную температуру нити и уменьшенный срок службы), обычно нить размещают так, чтобы светящаяся область образовала прямоугольник; • двухнитевые лампы. В автомобиле – может быть у лампы переднего света одна нить для дальнего света, другая для ближнего, или, к примеру, одна нить для габаритного огня, другая для стоп-сигнала. Кроме того, такие лампы могут содержать экран, который в режиме ближнего света отсекает лучи, которые могли бы ослеплять встречных водителей. В самолёте посадочно-рулёжная фара имеет основную нить, на которой лампа работает без внешнего охлаждения и дополнительную, включаемую вместе с основной, позволяя получить более мощный свет, но только при внешнем охлаждении – обдуве набегающим потоком воздуха. • лампа-фара. Лампа сложной специальной конструкции, применяемая на подвижных объектах, фигурная колба которой выполнена в виде части корпуса фары с отражателем. Конструктивно содержит в себе нить(и) накала, отражатель, рассеиватель, элементы крепления, клеммы и т. д. Лампы-фары широко применяются в современной автомобильной технике и уже достаточно давно в авиации. • малоинерционная лампа накаливания, лампа накаливания с тонкой нитью – использовалась в системах оптической записи звука методом модуляции яркости источника и в некоторых экспериментальных моделях Фототелеграфа. С начала XXI века не находят применения благодаря наличию намного более долговечных твердотельных излучателей света и намного менее инерционных излучателей других типов. • нагревательные лампы – основной источник тепла в блоках термозакрепления лазерных принтеров и копировальных аппаратов. Лампа цилиндрической формы неподвижно устанавливается внутри вращающегося металлического вала, к которому прижимается бумага с нанесённым тонером. За счёт тепла, передающегося от вала, тонер расплавляется и впрессовывается в структуру бумаги. • лампы специального спектра излучения. Применяются в разнообразной технике. 63 Достоинства: • низкая цена • небольшие размеры • невысокая чувствительность к сбоям в питании и скачкам напряжения • мгновенное зажигание и перезажигание • незаметность мерцания при работе на переменном токе • возможность использования регуляторов яркости • приятный и привычный в быту спектр; спектр излучения лампы накаливания определяется исключительно температурой рабочего тела и не зависит ни от каких иных условий, что следует из принципа её работы. Он не зависит от применяемых материалов и их чистоты, стабилен во времени и имеет стопроцентную предсказуемость и повторяемость. Это важно в том числе при больших инсталляциях и в светильниках из сотен ламп: нередко можно увидеть, когда при применении современных люминофорных или светодиодных ламп они имеют разный цветовой оттенок в пределах группы. Это уменьшает эстетическое совершенство инсталляций. При неисправности одной лампы часто приходится заменять всю группу целиком, но даже при установке ламп из одной партии встречается девиация спектра • высокий индекс цветопередачи • непрерывный спектр излучения • резкие тени (как при солнечном освещении) благодаря малому размеру излучающего тела • не боятся низкой и повышенной температуры окружающей среды, устойчивы к конденсату • налаженность в массовом производстве • возможность изготовления ламп на самое разное напряжение (от долей вольта до сотен вольт) • отсутствие токсичных компонентов и как следствие отсутствие необходимости в инфраструктуре по сбору и утилизации • отсутствие пускорегулирующей аппаратуры • возможность работы на любом роде тока • нечувствительность к полярности напряжения • чисто активное электрическое сопротивление • отсутствие гудения при работе на переменном токе (ввиду отсутствия электронного балласта, драйвера или преобразователя • при работе не создаёт радиопомехи • устойчивость к электромагнитному импульсу • нечувствительность к ионизирующей радиации 64 Недостатки: • относительно малый срок службы • низкая световая отдача • резкая зависимость световой отдачи от срока службы и напряжения • световой коэффициент полезного действия ламп накаливания, определяемый как отношение мощности лучей видимого спектра к мощности, потребляемой от электрической сети, не превышает 4 %. Включение электролампы через диод, что часто применяется с целью продления ресурса на лестничных площадках, в тамбурах и прочих затрудняющих замену местах, ещё больше усугубляет её недостаток: значительно уменьшается КПД, а также появляется значительное мерцание света • представляют пожарную опасность • при термоударе или разрыве нити под напряжением возможен взрыв баллона • бросок тока при включении • нагрев частей лампы требует термостойкой арматуры светильников • хрупкость, чувствительность к удару и вибрации 65, 66 Люминесцентные лампы 67 Люминесцентная лампа – газоразрядный источник света, в котором электрический разряд в парах ртути создаёт ультрафиолетовое излучение, которое преобразуется в видимый свет с помощью люминофора – например, смеси галофосфата кальция с другими элементами. Световая отдача люминесцентной лампы в несколько раз больше, чем у ламп накаливания аналогичной мощности. Срок службы люминесцентных ламп около 5 лет при условии ограничения числа включений. 68 Достоинства: • значительно большая светоотдача (люминесцентная лампа 20 Вт даёт освещённость как лампа накаливания на 100 Вт) и более высокий КПД • разнообразие оттенков света • рассеянный свет • длительный срок службы (2000 – 20 000 часов в отличие от 1000 у ламп накаливания), при условии обеспечения достаточного качества электропитания, балласта и соблюдения ограничений по числу включений и выключений (поэтому их не рекомендуется применять в местах общего пользования с автоматическими включателями с датчиками движения) 69 Недостатки: • химическая опасность (содержат ртуть в количестве от 2,3 мг до 1 г) • неравномерный, линейчатый спектр, неприятный для глаз и вызывающий искажения цвета освещенных предметов • деградация люминофора со временем приводит к изменению спектра, уменьшению светоотдачи и как следствие понижению КПД • мерцание • наличие дополнительного приспособления для пуска лампы – пускорегулирующего аппарата • низкий коэффициент мощности ламп • чувствительность к скачкам напряжения, в том числе к частым включениям и выключениям • не предназначены для работы в условиях, когда температура воздуха ниже 5° 70 Если разбить ртутьсодержащую лампу в непроветриваемой комнате, концентрация ртути в воздухе может в течение нескольких часов составлять 0,05 мг/м3, что превышает предельно допустимую концентрацию более чем в 160 раз. Если такое случилось, то необходимо незамедлительно и тщательно (в течение получаса) проветрить помещение. Ни в коем случае не выбрасывайте ртутьсодержащие лампы и приборы в канализацию, мусорные контейнеры или просто на улицу, во избежание увеличения содержания ртути в воздухе, воде, и почве. 71 – 77 Утилизация люминесцентных ламп: Транспортировка ртутьсодержащих ламп осуществляется в специальной таре. Это могут быть картонные коробки или контейнеры из оцинкованной стали, строго соответствующие высоте и объему светотехники. Прежде они проходят предварительную сортировку. В одну тару помещаются изделия одинакового диаметра и высоты. Запрещено перевозить емкости, которые заполнены только частично. К транспортировке не допускаются лампы с поврежденными колбами. Вывоз осуществляется только в крытых фургонах. Механизм переработки может проходить химическим или термическим методом, каждый из которых имеет несколько вариантов: Амальгамирование происходит с участием неорганических материалов – меди, титана, цинка, золота и серебра. Процесс позволяет преобразовать ртуть в полутвердую амальгаму. Высокотемпературный обжиг, которому подвергаются отходы с содержанием ртути с целью нейтрализации токсических веществ, предусматривает обязательную очистку воздуха от токсичного пара. Утилизация ртутных ламп термическим методом позволяет собирать пары ртути и регенерировать ее в сырье для последующего использования. Демеркуризация наиболее популярная технология, которая заключается в тонком измельчении осколков при повышенном температурном режиме с использованием химических элементов. В зависимости от технологического оборудования утилизация ламп дневного света может осуществляться сухим, гидрометаллургическим, термическим и термовакуумным способом. Вибро – пневматическая технология позволяет разделить исходный материал на отдельные составляющие, пригодные для дальнейшего применения в производстве. Метод промывки ртутьсодержащих соединений: • деление на компоненты посредством специальной установки. Потоком воздуха и вибрацией отделяются три фракции: алюминиевые цоколи, стеклобой и люминофор • измельченные части колбы промываются водой, содержащей химреактивы, которые связывают соединения ртути • полученный раствор отправляется на химические заводы для последующей переработки • отделившийся люминофор помещается в специальные контейнеры, где он покрывается веществами, связывающими ртуть, и цементом • контейнеры отправляются на химические предприятия для дальнейшей переработки • алюминий и стекло подвергаются вторичной переработке Современная технология демеркуризации (демеркуризация – удаление ртути и ее соединений физико-химическими или механическими способами с целью исключения отравления людей и животных) • стеклянные части колбы поступают в измельчитель, где происходит измельчение стекла с нанесенным на него люминофором до определенной фракции • осуществляется сдувание люминофора потоком сжатого воздуха • частицы люминофора поступают в контейнер, где нагреваются до температуры кипения ртути • полученная газообразная ртуть конденсируется на охлаждаемых конденсаторах В результате производственного цикла получают отдельно тяжелый металл и сопутствующие вещества, такие как стекло и составляющие люминофора. Это дает возможность последующего их использования 78 Светодиодные лампы 79 Светодиодные лампы или светодиодные светильники в качестве источника света используют светодиоды, применяются для бытового, промышленного и уличного освещений. Светодиодная лампа является одним из самых экологически чистых источников света. Принцип свечения светодиодов позволяет применять в производстве и работе самой лампы безопасные компоненты. Светодиодные лампы не используют веществ, содержащих ртуть, поэтому они не представляют опасности в случае выхода из строя или разрушения. 80 Достоинства: • низкое энергопотребление • высокая световая отдача • долгий срок службы от 30000 до 50000 и более часов (до 25 лет) • простота установки • не существует проблемы частых включений и выключений, загораются они моментально • более низкая температура корпуса по сравнению с лампой накаливания, имеющей сравнимую яркость • практически полное отсутствие ультрафиолетового и инфракрасного излучения • высокая механическая прочность • небольшие габариты • нечувствительность к низким и очень низким температурам • полная экологическая безопасность, не возникнет проблем с утилизацией 81 Недостатки: • высокая цена • многие светодиодные лампы светят только в одном направлении • чрезмерная яркость и небольшое количество света • невидимое невооруженному глазу высокочастотное мерцание • возможно перегорание от перегрева, особенно в закрытых плафонах • последовательное включение нескольких светодиодов в некоторых схемах светильников снижает общую надёжность устройства, поскольку выход из строя одного светодиода приводит к отключению всей цепочки • большинство светодиодов белого света имеют неоднородный спектр, а именно – большой провал в спектре на длине волны 480 нм. На свет именно этой длины волны должен реагировать зрачок глаза сужением, но этого не происходит и глаз (хрусталик, сетчатка) получает большую травмирующую дозу синего света, но речь идет о долгом и непосредственном взгляде на источники света – экраны всевозможных устройств, что исключает осветительные приборы • падение яркости со временем из-за выгорания светодиодов • невозможность работы при высоких (более +100 °C) температурах окружающей среды 82 Выбор осветительного прибора за пользователем 83 http://www.tepsvet.ru/hightech/history.html http://www.vladasvet.ru/materials/istoriya-osveshcheniya/ https://ru.wikipedia.org/wiki/Лампа_накаливания https://ru.wikipedia.org/wiki/Люминесцентная_лампа http://greenologia.ru/othody/metally/rtut/lamp-dnevnogo-sveta.html http://vtorothodi.ru/utilizaciya/pravila-utilizacii-lamp-drl http://www.chms.ru/utilizatsiya/lamp.shtml https://ru.wikipedia.org/wiki/Светодиодное_освещение https://ru.wikipedia.org/wiki/Светодиодная_лампа https://geektimes.ru/company/mvideo/blog/270036/ http://220.kovalevi.ru/1351-evolyuciya.html
|
Команда «Повелители Элементалей»,
МАОУ Лицей №38, Нижегородская область,
Достоинства и недостатки осветительных приборов Диоды Достоинства: Низкое энергопотребление Долговечность Высокая светоотдача Экологичность и безопасность Недостатки: Высокая цена При перегорании светодиода, замена почти невозможна Диод тускнеет со временем Лампы накаливания Достоинства: Они просты в изготовлении, дёшевы, компактны; Световой поток к концу срока службы снижается незначительно; В лампах накаливания уменьшение силы света обеспечивается простым уменьшением напряжения; Недостатки: Низкая экономичность Низкая светоотдача Малый срок службы Люминесцентные лампы Достоинства: Высокая световая отдача Большой срок службы Малая себестоимость Низкая температура Недостатки: При снижении напряжения в сети более, чем на 10 % от номинального значения, лампа не загорается; При снижении напряжения в сети более, чем на 10 % от номинального значения, лампа не загорается; К концу срока службы лампы наблюдается снижение светового потока; Галогенная лампа Достоинства: Неизменно яркий свет; Большой срок службы; Безупречная цветопередача Недостатки: Неудобство использования ; Чувствительны к скачкам напряжения сети. Угроза человеку и окружающей среде. Светодиодные лампы. Как показывают исследования, главным недостатком используемых в освещении светодиодов является высокая интенсивность коротковолнового излучения с высокой энергией синего и фиолетового спектров, которые вредны для зрительной системы. Стандарт EN 62471 классифицирует источники освещения в соответствии с их фото токсичностью (от ультрафиолетового до инфракрасного излучения). В стандарте выделяется 4 группы риска, в соответствие с максимально допустимым временем воздействия: • 0 риск (отсутствие риска). Когда максимальное время воздействия более 10000 сек. • 1 группа риска (низкий риск). Когда максимальное время воздействия от 100 до 10 000 сек. • 2 группа риска (умеренный риск). Когда максимальное время воздействия от 0,25 до 100 сек. • 3 группа риска (высокий риск). Когда максимальное время воздействия от 0,25 сек. Исследование, опубликованное в конце 2010 года в журнале Environmental Science and Technology, говорит о том, что существует вред светодиодных ламп и для окружающей среды. Ученые обнаружили, что в некоторых типах светодиодов, использующихся в новогодних гирляндах, светофорах, автомобильных фарах и стоп сигналах, содержится свинец, мышьяк и десяток других потенциально опасных веществ. Все же светодиодные лампы позволяют экономить электроэнергию и меньше загрязняют окружающую среду, чем ртутьсодержащие лампы. Люминесцентные лампы. Произведенные измерения показывают, что компактные люминесцентные лампы на небольшом расстоянии от источника (до 1 метра) генерируют мощные электромагнитные поля. Компактные люминесцентные лампы содержат от 3 до 5 миллиграммов ртути – высокотоксичного вещества для мозга, нервной системы, почек и печени. Хотя это количество мало, его более, чем достаточно, чтобы нанести серьезный ущерб здоровью. Компактные люминесцентные лампы без двойной защитной оболочки (и даже некоторые виды галогенных ламп) излучают УФ-В и УФ-С лучи. Хорошо известно, что эти типы излучения вредны для кожи, увеличивая риск возникновения рака кожи, и для глаз, способствуя развитию катаракты. Дополнительная защита в виде двойной трубки может обойти проблему УФ-излучения, но пока КЛЛ продаются без двойной защиты, ультрафиолетовое излучение по-прежнему является высоким фактором риска. Другие проблемы, связанные с использованием КЛЛ, включают мерцание света, которое может вызвать головные боли, усталость глаз и проблемы с концентрацией внимания, и высокий процент синей составляющей света, что, как известно, снижает выработку мелатонина, что, в свою очередь, может быть причиной расстройства сна, рака, сердечных приступов.
|
Команда «Фиксики-Яр»,
МОУ "Средняя школа № 15", Ярославская область,
Содержание 1. Введение 2. Химические источники света 3. Электрические источники света 4. Развитие технологий ламп 5. Различные виды источников света: 1) лампы накаливания 2) галогенные лампы 3) люминесцентные лампы 4) компактные люминесцентные лампы 5) разрядные лампы высокого давления 6) оптоволокно 6. История развития осветительных приборов в России. 7. Рекомендации по выбору ламп освещения 8. Энергосберегающие лампы: слухи и мифы 9. Проблемы утилизации энергосберегающих ламп 10. Основные понятия и определения, применяемые в светотехнике 11. Театрализованное представление, посвященное истории создания лампы в стихах. 12. Пословицы о свете 13. Пословицы о лучине 14. Заключение Цель 1. Познакомиться с историей появления первых осветительных приборов 2. Проследить путь развития источников освещения. 3. Изучить достоинства и недостатки, осветительных приборов. 4. Составить рекомендации по выбору, использованию и утилизации осветительных приборов. 5. Организовать мероприятие, просвещенное темам: «История создания и совершенствования осветительных приборов», «Достоинства и недостатки, осветительных приборов. Рекомендации по их выбору, использованию и утилизации». 6. Организовать театрализованное представление, посещенное истории развития осветительных приборов. 6. Сделать видеоотчет. Введение ламентации (С.Чёрный) Хорошо при свете лампы Книжки милые читать, Пересматривать эстампы И по клавишам бренчать,- Мы живём в мире света и созданных им изображений. Солнечный свет был началом жизни и колыбелью Человека на Земле. Сознание человека стало определяться его образным мышлением. Природный свет, рождённый солнцем, создал для нас огромный мир ощущений и дал нам возможность определить своё отношение к окружающему нас миру, а свет искусственный стал началом человеческой цивилизации. Сегодня электрический свет определяет качество нашей жизни и комфортность состояния человека. Плохой свет, как и плохие очки, может стать причиной усталости, раздражительности, плохого настроения и других неприятных последствий. Искусство освещения пытаются постичь миллионы людей, обустраивая своё жилище и рабочее место. Принимаясь за улучшение светового комфорта и уюта в собственном доме или квартире, полезно иметь хотя бы самые элементарные сведения о светотехнике и правилах рационального освещения. Улучшение светового комфорта в домашних условиях и на работе создаёт человеку не только настроение, но и позволяет длительное время сохранять работоспособность; а правильный световой дизайн и хорошо подобранная цветовая гамма окружающей обстановки определяют внутреннее состояние и помогают сохранить здоровье. Следует, конечно, не забывать, что здоровый образ жизни мы связываем со светлой и приятной глазу окружающей обстановкой, которая создаёт нам запас прочности во всех наших начинаниях в жизни. Химические источники света Первым источником тепла, а заодно и света, является костер, где в качестве топлива используется древесина, или уголь. В этом случае мы имеем источник энергий химической природы. Рабочим органом является раскаленный газ, который образуется в зоне горения при термическом разложении топлива в присутствии кислорода воздуха. Потом костер динамизировался и превратился в свой передвижной вариант – факел, а также минимизировался до лучины. Предназначением и костра и факела все-таки было не только освещение, но и генерация тепла. Поэтому первой «лампой» можно назвать именно лучину. Долгие века такой источник света вполне устраивал людей. Но он был не только слишком громоздким, но и крайне неэффективным источником света. Это обусловлено тем, что значительную часть своей энергии он должен затрачивать на термическое разложение материала – горючего. Кроме того, пользоваться им было крайне неудобно. Поэтому появились масляные лампы. В них источник энергий служило жидкое масло. Для транспортировки масла из резервуара к зоне горения потребовалось ввести трансмиссию – фитиль. Однако такое изменение конструкции привело к усложнению отношений между людьми, так как потребовалось где-то добывать масло и делать светильники. В дальнейшем, для источника света мы будем использовать термин «лампа». Следующим этапом явилось изобретение восковой свечи. Как не странно, это устройство может быть помещено между костром и масляной лампой на общей линии развития. Дело в том, что топливо свечи находится в твердом состоянии, но при нагреве плавится и далее транспортируется фитилем к зоне горения. Затем на долгое время прогресс для ламп сводился к вариациям в конструкции масляных ламп и свечей. Сам процесс развития конструкций тоже представляет значительный интерес, поскольку в ходе изменения в первую очередь росло количество свечей. Если условно считать огонь свечи точечным источником, то он превратился сначала в псевдолинейный (канделябр), круговой (традиционное колесо со свечами в качестве люстры) и объемный (многоярусные люстры дворцов). В начале ХIХ века появились парафиновые свечей и керосиновые лампы. В действительности, керосиновые лампы появились еще в Средние века. Но новую жизнь в них вдохнул польский изобретатель И. Лукашевич. Любопытно отметить, что и жидкостные лампы прошли развитие, сходное со свечами. Так обычный шнурок-фитиль (условно точечный источник свет ) превратился сначала в линейный, а потом в кольцевой (у последних керосиновых ламп). Следующим шагом было изменение источника энергии на газ. В конце XVIII века появились первые водородные лампы с электрическим зажиганием. Однако широкого распространения они не получили по причине сложности и взрывоопасности. Первая настоящая газовая лампа была создана В. Мурдохом . В 1798 году он стал использовать лампы на угольном газе для освещения производственных помещений, а в 1802 году бывший сотрудник этой компании С. Клегг организовал фирму и стал массово внедрять газовое освещение. Следует отметить, что газовые лампы по сути дела являются модернизацией костра. Только в этом случае твердое горючее превращается в газ где-то на коксовом заводе (в надсистеме), и только затем транспортируется потребителю. Особенно интенсивное развитие газовые рожки получили после изобретения калильных сеток, резко увеличивающих световой поток. В 1885 году Ауэр фон Вельсбах предложил использовать калильную сетку, представляющую собой мешочек из ткани, пропитанный раствором неорганических веществ (различных солей). При прокаливании ткань сгорала, оставляя тонкий «скелет», ярко светящийся при нагревании под действием пламени. Эти устройства получили название колпачки Ауэра. В принципе, на этом история развития ламп, использующих химическую энергию в качестве источник энергий практически прекратилась, хотя газовое освещение еще долго составляло конкуренцию электрическому. Появление ацетиленовой (карбидной) лампы не повлияло на этот процесс, тем более что она, будучи мобильной системой, использовалась для других целей (в шахтах, в фарах и т.д.). Однако сам переход в такой лампе Твердое – Газ дополняет общую картину. Необходимо отметить, что вопреки некритичному пониманию Теории Решения Изобретательских Задач, газовые лампы вовсе не исчезли. Они вернулись к нам сегодня в виде источников света для туристов, причем их характеристики немного выросли. Электрические источники света Электричество Две нити вместе свиты, Концы обнажены. То "да" и "нет" не слиты, Не слиты – сплетены. Их темное сплетенье И тесно, и мертво, Но ждет их воскресенье, И ждут они его. Концов концы коснутся – Другие "да" и "нет" И "да" и "нет" проснутся, Сплетенные сольются, И смерть их будет – Свет. Зинаида Гиппиус Развитие технологии ламп Электрический свет интернационален по месту своего рождения. В его открытии и создании участвовали выдающиеся учёные и изобретатели из многих стран мира. Первый этап разработки электрических источников света благодаря открытиям и изобретениям Деви, Вольта, Петрова, Мольена, Габела, Адамаса, Шпренгеля, Ладыгина, Яблочкова, Дедриксона и других завершился в 1879г. Созданием Эдисоном лампы накаливания в привычном для нас конструктивном виде. Первые публичные установки электрического освещения появились в конце 19 века в странах Западной Европы, в Америке и России. Электрическая «свеча Яблочкова» произвела сенсацию в Париже и была названа «русским светом» Конкуренция ламп накаливания появилась с разработкой поколения разрядных ламп в 30-х годах нашего столетия: люминесцентных и ртутных ламп, обладающих двумя выдающимися преимуществами: в несколько раз высокой энергоэкономичностью и продолжительностью работы. Несмотря на большую стоимость, необходимость применения для их включения и работы специальных пускорегулирующих аппаратов (ПРА) и многие другие недостатки, эти лампы стали быстро вытеснять лампы накаливания, и в первую очередь это коснулось областей промышленного и уличного освещения. С 50-х годов люминесцентные лампы стали занимать прочные позиции в освещении помещений общественных зданий (классы и аудитории, офисы, больницы и др.). В конце 60-х разрядные лампы пополнились новым классом – металлогалогенными лампами, которые, сохраняя преимущества ртутных ламп высокого давления (ДРЛ), отличаются более высокими показателями энергоэкономичности и цветопередачи. Наиболее широко эти лампы стали применяться сначала в освещении спортивных сооружений (для обеспечения требований ТВ – трансляций). Вершиной в разработке энергоэкономичных ламп следует считать натриевые лампы высокого давления с жёлто – золотистым светом. Одна такая лампа мощностью 400 Вт заменяет лампу ДРЛ мощностью 1000 Вт и 10 ламп накаливания по 300 Вт каждая. Из–за недостаточной цветопередачи эти лампы в первую очередь применяются в уличном освещении. Для расширения области применения разрядных ламп в жилых и общественных зданиях в 70-х годах были разработаны компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), в том числе с таким же цоколем, как и у лампы накаливания. Ввернув такую лампу в обычный светильник, можно снизить его мощность в 5-6 раз (например, КЛЛ мощностью 13 Вт заменит лампу накаливания мощностью 75 Вт). В те же годы для подсветки экспозиций на выставках и в музеях появились галогенные лампы, отличающиеся от обычных исключительной компактностью, в 1,5-2 раза большими экономичностью и сроком службы. Наиболее эффективны и безопасны лампы, рассчитанные на напряжение 12 В, хотя при сетевом напряжении они и требуют установки понижающих трансформаторов. Сегодня зеркальные галогенные лампы накаливания стали эффективным и престижным источником света в освещении офисов, банков, ресторанов, магазинов и др. помещений. Современную историю источников света удивительные по продолжительности работы «вечные» лампы с новым принципом действия. Это так называемые компактные безэлектродные высокочастотные люминесцентные лампы типа QL мощностью 85 Вт и сроком службы 60 тыс. часов, не уступающие по другим характеристикам лучшим разрядным лампам. Представленные в начале 90-х годов фирмой Philips, эти лампы находят всё большее применение, особенно в странах северной Европы. Совсем недавно они были использованы при модернизации освещения большой учебной аудитории в Финляндию. Авторы проекта утверждают, что очередная замена ламп будет проведена в 2025 году. 1879г.- изобретение лампы накаливания 1924г.- изобретение автомобильной фары ближнего/дальнего света 1933г.- внедрение ртутной лампы высокого давления 1938г.- внедрение люминесцентной лампы 1949г.- создание лампы накаливания «мягкого белого» цвета 1954г.- внедрение кварцевой лампы накаливания 1958г.- внедрение галогенной лампы 1962г.- изобретение натриевой лампы высокого давления 1965г.- внедрение металлогалогенной лампы 1973г.- внедрение люминесцентных ламп пониженной мощности 1974г.- внедрение эллипсоидного отражателя 1975г.- внедрение зеркальных ламп с фацетным отражателем 1982г.- внедрение металлогалогенной лампы низкой мощности 1987г.- внедрение люминесцентной лампы Biax в 40 ватт 1989г.- внедрение лампы (Halogen-IR™ PAR) 1991г.- внедрение лампы (ConstantColor™ Presise) 1992г.- внедрение компактной люминесцентной лампы (Biax™Compact) 1994г.- изобретение безэлектродной люминесцентной лампы (Genura) 1995г.- выпуск компактной люминесцентной винтовой лампы (Heliax) Различные виды источников света Лампы накаливания По особенностям устройства и принципа действия лампы накаливания, применяемые для целей освещения можно разбить на 2 большие группы: общего применения (обычные лампы в традиционном исполнении) и галогенные лампы накаливания, которым посвящён следующий раздел. Устройство ламп, в принципе осталось таким же, как предложил Эдисон. Для повышения температуры тела накала и снижения его скорости распыления (это основные способы увеличения световой отдачи и срока службы ламп накаливания) вместо угольной нити в современных лампах используется спиральная или биспиральная (спираль из спирали) вольфрамовая проволока и в подавляющем большинстве типов ламп вместо вакуума применяется инертный газ: аргон или криптон. Появился также класс ламп с зеркальным отражателем, т.е. лампы светильники. Лампы очень чувствительны к колебаниям напряжения в сети: при перенапряжении резко снижается срок службы, а недостаточное напряжение ведёт к непропорционально большой потере светового потока (хотя срок службы при этом возрастает). Нормальная работа ламп обеспечивается при колебаниях напряжения не более чем на 5 %. Для сетей с постоянным перенапряжением в России выпускаются лампы с маркировкой 230-240В. Лампы накаливания одинаково хорошо работают на переменном и постоянном токе. Почти для всех типов ламп средний срок службы составляет 1000 ч. В реальных условиях он может быть меньшим в зависимости от условий эксплуатации и конструктивного исполнения светильника. При работе в среднем 8 ч в день лампа живёт обычно 3-5 месяцев. Лампы имеют невысокую световую отдачу от 7 до 17 лм/Вт. Этот показатель растёт при увеличении мощности лампы и снижении напряжения, на которое она рассчитана. Например, лампа мощностью 40 Вт 220В имеет световую отдачу около 10 лм/Вт, а 100-ваттная – до 14 лм/Вт. Лампы одинаковой мощности на 127 и 220 В отличаются по световому потоку на 10-12%. Отличить лучшую по энергоэкономичности лампу можно по её белому излучению. Лампы накаливания – традиционный источник света в помещениях жилых и общественных зданий. Они создают неповторимую обстановку праздничности или уюта и применяются во всех случаях, когда это необходимо по условиям дизайна. В функциональном отношении они очень эффективны при освещении картин и других нестойких к воздействию света экспонатов. Их невысокий срок службы и световая отдача бывают не столь важны в помещениях с кратковременным пребыванием людей и при низких нормированных значениях освещённости. Галогенные лампы По принципу действия эти лампы устроены так же, как и другие лампы накаливания. Главное отличие состоит в том, что внутренний объём лампы заполнен парами йода или брома – т.е. галогенных элементов, что и отражено в названии ламп. Использована химическая способность этих элементов непрерывно «собирать» осевшие на колбе испарившиеся частицы вольфрама (реакция окисления) и возвращать их «домой» на вольфрамовую спираль (реакция восстановления). Этот «галогенно-вольфрамовый цикл» позволяет увеличить температуру и продолжительность жизни тела накала и, в конечном счёте, повысить в 1,5-2 раза световую отдачу и срок службы ламп. Другое важное отличие состоит в том, что колба выполнена не из обычного, а из кварцевого стекла, более устойчивого к высокой температуре и химическим взаимодействиям. Благодаря этому размеры галогенных ламп можно уменьшить в несколько раз по сравнению с обычными лампами такой же мощности. Устройство зеркальных галогенных ламп отличается тем, что зеркальный отражатель вместе с цоколем приклеен к колбе лампы. Зеркальное покрытие выполняется путём напыления на стеклянный отражатель химически чистого алюминия (непрозрачное покрытие) или специального полупрозрачного покрытия. Лампы с полупрозрачным (интерференционным) покрытием почти не нагревают освещаемую поверхность, т.к. ИК излучение пропускается отражателем «назад». Некоторые типы ламп имеют также фильтры, не пропускающие УФ лучи. Наряду с лампами, рассчитанными для непосредственного включения в сеть с напряжением 220,127 или 110 В, очень широкое применение находят лампы низкого напряжения обычно на 12 В. Как и все лампы накаливания, галогенные лампы резко реагируют на изменение напряжения в сети. Увеличенное на 5-6% напряжение может привести к почти двукратному сокращению срока службы. Энергоэкономичность в 1,5-2 раза выше, чем у других ламп накаливания. Большинство ламп имеют срок службы 2000 ч, т.е. в 2 раза больший, чем обычные лампы накаливания. Некоторые типы зеркальных ламп выпускаются со сроком службы 3000 и 4000 ч. Энергоэкономичность в 1,5-2 раза выше, чем у других ламп накаливания. Световая отдача трубчатых ламп находится в пределах от 14 лм/Вт (при мощности 60 Вт) до 25 лм/Вт (при мощности 2000 Вт). У остальных ламп световая отдача составляет от 14 до 17 лм/Вт при сетевом напряжении и почти до 20 лм/Вт для маломощных ламп низкого напряжения. Лампы на сетевое напряжение с цилиндрической или свечеобразной колбой с успехом заменяют обычные лампы во всех сферах их применения и особенно там, где требуются небольшие габариты по условиям размещения в стеснённых объёмах или скрытого расположения. Зеркальные лампы, особенно на низкое напряжение, практически незаменимы в технике акцентированного освещения выставок, музеев, витрин, ресторанов, жилых помещений и др. Люминесцентные лампы Для потребителей её удобнее провести по форме ламп: прямые трубчатые, фигурные и компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). Принцип действия состоит в использовании электролюминесценции (свечения паров металлов и газов при прохождении через них электрического тока) и фотолюминесценции (свечение вещества люминофора при его облучении другим, например, невидимым УФ светом). В люминесцентной лампе электрический разряд происходит при низком давлении ртути и некоторых инертных газов; электролюминесценция характеризуется очень слабым видимым и сильным УФ излучением. Световой поток лампы создаётся главным образом за счёт фотолюминесценции – преобразования УФ излучения в видимый свет слоем люминофора, покрывающим изнутри стенки трубчатой стеклянной колбы. Таким образом, лампа является своеобразным трансформатором невидимого света в видимый. Энергоэкономичность – это основное преимущество люминесцентных ламп. Их световая отдача, в зависимости от цветности, качества цветопередачи, мощности и типа ПРА находится в пределах от 50 до 90 лм/Вт. Наименее экономичны лампы небольшой мощности и высоким качеством цветопередачи. Поскольку лампа не предназначена для непосредственного включения в сеть, значение напряжения на лампе при её маркировке не приводится. В комплекте с ПРА лампы обычно рассчитаны на питание от сети переменного тока промышленной частоты. Для питания от сети постоянного тока требуются специальные ПРА. Лампы отличаются высоким сроком службы, достигающим 15000 ч. Некоторые производители приводят с учётом оптимизации расходов на освещение рентабельный срок службы, который может быть в два раза меньше. Указанные в техдокументации значения срока службы значительно меньше продолжительности жизни лампы до полного отказа. В режиме частых включений срок службы лампы сокращается. Люминесцентные лампы – наиболее массовый источник света для создания общего освещения в помещениях общественных зданий: офисах, школах, учебных и проектных институтах, больницах, магазинах, банках, предприятиях текстильной и электронной промышленности и др.. Весьма целесообразно их применение в жилых помещениях: для освещения рабочих поверхностей на кухне, общего или местного (около зеркала) освещения прихожей и ванной комнаты. Нецелесообразно применение ламп в высоких помещениях, при температуре воздуха ниже 5°C и при затруднённых условиях обслуживания. Компактные люминесцентные лампы Основная особенность устройства компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) состоит в придании различными способами разрядной трубке таких форм, которые бы обеспечили резкое снижение длины лампы. Кроме того, большинство маломощных ламп, предназначенных для замены ламп накаливания, устроены таким образом, что могут непосредственно или через адаптер ввёртываться в резьбовой патрон. Выпускаются также лампы – светильники: с внешней светорассеивающей оболочкой или отражателем. Чувствительность к колебаниям напряжения такая же, как и у других люминесцентных ламп. Кратковременные колебания напряжения в сети допускается в пределах ± 5-7%, хотя работоспособность ламп сохраняется и при больших колебаниях напряжения. Срок службы у большинства ламп составляет 10000 ч, т.е. в 10 раз выше, чем у ламп накаливания. При средней наработке 8 ч в сутки замена ламп требуется один раз в 3-4 года. Лампы со встроенным ПРА не требуют других дополнительных устройств для своей работы. Остальные лампы могут работать с выносными ПРА или ПРА, встроенными в адаптер под стандартный резьбовый патрон. Энергоэкономичность – одно из главных преимуществ КЛЛ по сравнению с лампами накаливания. Световая отдача ламп находится на уровне от 40 до 80 лм/Вт, повышаясь с увеличением мощности и ухудшением качества цветопередачи. КЛЛ мощностью 5, 7, 11, 15 и 20 Вт заменяют, не снижая освещённости, лампы накаливания мощностью соответственно 25, 40, 60, 75, и 100 Вт. КЛЛ соединили в себе лучшие свойства, присущие лампам накаливания и обычным люминесцентным лампам, и начинают постепенно вытеснять эти источники из традиционных областей их применения в жилых домах и общественных зданиях. Успешным оказалось их применение в освещении придомовых территорий и для аварийных эвакуационных целей. В некоторых странах на государственном уровне выполняются программы энергосбережения, основанные на замене ламп накаливания на КЛЛ. Разрядные лампы высокого давления Применяемые для освещения разрядные лампы высокого давления можно подразделить на три группы: дуговые ртутные люминесцентные (ДРЛ), металлогалогенные (МГЛ) и натриевые лампы высокого давления (НЛВД). Основные элементы устройства всех ламп одинаковы. В горелке из прочного тугоплавкого химически стойкого прозрачного материала в присутствии газов и паров металлов возникает свечение разряда – электролюминесценция. Горелка ламп ДРЛ и МГЛ выполнена из кварца, а НЛВД – из специальной керамики – поликора. Горелки содержат зажигающий газ аргон или ксенон и пары металлов при высоком давлении: ртути (у ДРЛ), ртути и смеси галоидов некоторых металлов (у МГЛ – отсюда название этих ламп), ртути и паров натрия (у НЛВД). Разряд происходит под действием приложенного к электродам горелки напряжения. Для облегчения зажигания в некоторых лампах предусмотрен вспомогательный электрод. Горелка размещена внутри внешней колбы обычно прозрачной у МГЛ и НЛВД или покрытой изнутри слоем люминофора (для улучшения цветопередачи) у ДРЛ. Выпускаются также малогабаритные лампы МГЛ и НЛВД без внешней колбы (в основном для установки в прожекторах). Лампы могут иметь очень высокую мощность, достигающую 1000 и 2000 Вт. Для внутреннего освещения относительно небольших помещений представляют интерес МГЛ и НЛВД мощностью 35 и 70 Вт и ДРЛ мощностью 50,80 и 125 Вт. Наименее чувствительны к колебаниям напряжения лампы ДРЛ. При изменении напряжения сети на 10-15% в большую или меньшую сторону работающая лампа отзывается соответствующим повышением или потерей светового потока на 25-30%. При напряжении менее 80% сетевого лампа может не зажечься, а в горящем состоянии погаснуть. Срок службы большинства ламп составляет 10000-15000 ч. Некоторые производители объявляют для отдельных типов НЛВД срок службы в 20000 ч. Наименьшую световую отдачу среди рассмотренных разрядных ламп имеют лампы ДРЛ: 40-60 лм/Вт, наибольшую НЛВД – до 120 лм/Вт. Лампы МГЛ занимают промежуточное положение: их световая отдача составляет от 60 до 100 лм/Вт. Световая отдача ламп растёт с увеличением мощности. Традиционные области применения ламп ДРЛ: освещение открытых территорий, производственных, сельскохозяйственных и складских помещений. Везде, где это связано с необходимостью большой экономии электроэнергии, эти лампы постепенно вытесняются НЛВД (освещение городов, больших строительных площадок, высоких производственных цехов и др.). Основные области применения МГЛ: открытые и закрытые спортсооружения, некоторые помещения зального типа в общественных зданиях, высокие производственные цеха с высокими требованиями к цветопередаче. Небольшие по мощности лампы всех типов могут успешно применяться для освещения придомовой территории, гаража, а также для дежурного освещения. МГЛ и НЛВД с улучшенной цветопередачей мощностью до 70-100 Вт начинают вытеснять лампы накаливания и люминесцентные лампы из сфер их применения в общественных и жилых зданиях. Все типы ламп с успехом используются для наружного освещения и светового оформления городов (фасады зданий, фонтаны, памятники, зелёные насаждения и др.) Оптоволокно Волоконно-оптические технологии в освещении применяются уже несколько десятилетий, но до сих пор считаются экзотикой. Между тем, применение оптоволокна позволяет легко и элегантно решать сотни технических проблем, возникающих при разработке световых проектов, а во многих случаях вообще является единственно возможным решением. И это совершенно не удивительно, если принять во внимание чудесную сущность оптоволоконной технологии освещения, позволяющей управляться со светом, как с джином из бутылки: загнать его внутрь гибкого световода, провести сквозь стены, через землю и воду, огибая углы и обходя препятствия, а когда необходимо – извлечь в нужных количествах и использовать по назначению. Помогает «повелевать» светом физическое явление многократного полного внутреннего отражения. Конструктивной основой гибких волоконных световодов являются стеклянные оптические волокна, которые выпускаются со специальными добавками, обеспечивающими их стойкость к поражению грибками, плесенью и водорослями, а также с добавками против вредного воздействия ультрафиолетового излучения. Волокно состоит из сердцевины, выполненной из мягкого материала, и более твёрдой оболочки. Разные материалы по-разному преломляют свет, что и заставляет работать физику полного внутреннего отражения: сердцевина должна иметь больший показатель преломления, чем оболочка. Стеклянное оптоволокно давно применяется в телекоммуникации для передачи данных с высокой скоростью. Большие надежды возлагаются сейчас на полимерные волокна (POF – plastic optic fiber), которые примерно вдвое дешевле стеклянных. Пластик не подходит для создания высокоскоростных линий передачи данных, но вполне пригоден для расстояний порядка нескольких десятков метров. Поэтому предполагается, что полимерное оптоволокно станет основой для очередной революции в домашних сетях – создания интеллектуального дома нового поколения. Сеть на основе POF объединит все управляющие и обслуживающие системы дома с мультимедийными хранилищами аудиовизуальной и любой другой информации. В случае успеха такого проекта цена на полимерное оптоволокно, естественно, упадёт, что приведёт, помимо прочего, к ухудшению систем оптоволоконного освещения, главным недостатком которых является пока относительно высокая стоимость. Впрочем, это – будущее, а настоящим следует признать тот факт, что уже сегодня пластиковое волокно широко применяется в освещении, оставив стекло далеко позади по объёмам продаж. Волокна бывают различных диаметров, причём чем тоньше волокно, тем легче его сгибать, поэтому использование световода (оптоволоконного кабеля), объединяющего несколько волокон, является более практичным, чем применение одного волокна большего диаметра. Для механической защиты волокон в световоде употребляется пластиковая оболочка, сходная с изоляцией обычного кабеля (ПВХ, меголон и т.д.). В случае значительных механических нагрузок применяется двойная оболочка. Световоды бывают двух типов – торцевого и бокового свечения. Оптоволоконные кабели торцевого свечения работают по классической схеме передачи света с минимальными потерями в заданную точку пространства. Принцип действия кабелей бокового свечения, наоборот, основан на «побочном эффекте» свечения оптоволокна, возникающем из-за потерь при внутреннем отражении, когда часть света проходит наружу (это происходит при изгибе волокна, когда угол падения лучей меньше предельного и фактически внутреннее отражение становится не полным, а частичным. В световодах бокового свечения используются такие же волокна, как и в кабелях торцевого свечения, только они особым образом скручены или переплетены. При этом применяется прозрачная гибкая оболочка, и свет становится хорошо видным, создавая боковое свечение вдоль световода. Волоконная оптика: Как работает оптоволоконное освещение? Свет входит из проектора в один из концов оптоволоконного световода, доставляется в нужную точку пространства, распространяясь внутри волокна благодаря явлению полного внутреннего отражения, и свободно излучается другим концом световода. Эффективно ли оптоволоконное освещение? Эффективность оптоволоконной системы освещения не превышает 15-20%. На первый взгляд, традиционное освещение значительно более эффективно: типичное значение светового КПД обычных световых приборов -50-70%. Однако следует учитывать, что для традиционных осветительных установок характерны большие световые потери, когда часть излучаемого света теряется в пространстве или даже приводит к нежелательной (паразитной) засветке. При этом общий КПД установки с учётом так называемого коэффициента использования светового потока может быть значительно ниже, и обеспечиваемые оптоволоконной системой 15% становятся вполне конкурентоспособным результатом. Экономично ли применять оптоволокно? Ответ на этот вопрос сильно зависит от конфигурации системы. Когда один проектор используется для питания большого количества относительно коротких световодов, применение оптоволокна может дать существенную экономию. Легко ли работать с оптоволокном? Сегодня работать с оптоволоконными системами, пожалуй, даже легче, чем с обычным электрическим освещением. Безопасно ли оптоволокно? Оптические волокна не проводят электричество, а производимое ими количество тепла ничтожно. Оптоволоконные световоды могут находиться в непосредственном контакте с водой и с любыми строительными материалами. Оптические волокна не проводят ультрафиолетовое и инфракрасное излучение. Насколько долговечны оптоволоконные системы? Производители как полимерного, так и стеклянного оптоволокна декларируют средний срок службы изделий более 20 лет. Система оптоволоконного освещения: Три основных части системы – проектор, световодный жгут и оптические насадки. Проектор – не просто ящик с лампой, а довольно сложное устройство, в котором, помимо источника света со встроенным отражателем, могут находиться источник питания, пускорегулирующая аппаратура, экран, оптический порт, система охлаждения с вентилятором, а также устройства для создания специальных эффектов: электромотор с диском или барабаном для установки цветных светофильтров или перфорированных экранов, синхронизаторы, устройства DMX-управления и т.д. В зависимости от применяемых источников света проектор может быть галогенным, газоразрядным или светодиодным. Галогенные проекторы оснащаются дихроичными галогенными лампами, обычно мощностью 50,75 и 100 Вт. Галогенные проекторы могут быть анимационными, с управлением изменением цвета ( в том числе по протоколу DMX512, применяемому в профессиональном сценическом свете), а также приспособленными для создания специальных эффектов (например, “звёздное небо”). Газоразрядные проекторы оснащаются металлогалогенными лампами, обычно 70 или 150, реже 250 и 400 Вт. Дополнительные опции такие же, как и у их галогенных собратьев. Светодиодные иллюминаторы в качестве источника света используют полупроводниковые приборы – светодиоды. Проектор – активный элемент оптоволоконной системы освещения – нуждается в особом обращении при установке и обслуживании. Во-первых, как правило, это единственный прибор, для питания которого необходимо световое напряжение , поэтому подключение проектора должен выполнять квалифицированный электрик соответствующим допуском. Во-вторых, очень важно правильное размещение проектора. По возможности он должен быть размещён вблизи концов световодов – это позволит существенно удешевить систему. Следует обеспечить доступ к проектору для чистки и замены лампы. Наконец, очень существенным аспектом является вентиляция. Для систем на базе полимерных волокон необходимо обеспечить температуру в области оптического порта не выше 30°C, поэтому в помещении, где предполагается устанавливать проектор, должно быть достаточно воздуха. В случае установки проектора в герметичном ящике (например, закопанном в землю) следует предусмотреть принудительную вентиляцию. Световодный жгут – уникальная часть системы, состоящая из группы волокон и световодов различных типоразмеров и длин. Световодный жгут, точнее тот его конец, который присоединяется к проектору, специальным образом обрабатывается и вставляется в соединительное устройство – оптический порт. Световодный жгут из голых волокон используется для декоративных целей: знаки, таблички, звёздное небо и другие установки с большим количеством светящихся точек. Световодный жгут из волокон в оболочке и световодов торцевого свечения используются как для декоративных целей, так и для освещения объектов. Световоды бокового свечения используются для декоративных целей – как заменители неоновых трубок, обладающие уникальной возможностью изменения цвета. Стеклянные световоды используются в промышленных проектах с высокой температурой окружающей среды, а также в случае необходимости чёткой передачи цвета. Оптические насадки, служащие для перераспределения в пространстве светового потока, выходящего из оптоволоконного световода, очень разнообразны и подобны миниатюрным светильникам разных типов. Насадки бывают неподвижными , поворотными, угловыми («кососветы»), с регулируемым по ширине световым пучком и чисто декоративные. Часто возникает необходимость разработки заказных насадок для решений той или иной задачи. • История развития осветительных приборов в России. История развития осветительных приборов в России в целом прошла те же этапы, что и в Европе. Однако, как и в любой другой стране, здесь были свои исключительные особенности. Россия не могла пройти мимо византийского искусства со светильниками-хоросами. Также трудно представить русский интерьер времен Петра Великого без стен-ников, шандалов и паникадил голландского типа. В XVIII-XIX столетиях не только Россия, но и вся Европа следовала то французскому, то английскому вкусу. Тем не менее, привозные образцы почти никогда не копировались слепо. Все, что попадало в Россию, приобретало здесь в большей или меньшей степени оттенок местного колорита. Многое зависело от самобытности отечественного заказчика — «купающегося в роскоши вельможи», «барина-самодура» или «купца-миллионщика» со своими специфическими понятиями о прекрасном, нередко требовавшего чего-то особенного. В Петербург стекались лучшие силы художников, архитекторов и ремесленников из разных европейских стран. В Россию привозили образцы, модели или рисунки всего самого модного, что было на то время. Здесь переплетались различные вкусы и национальные традиции, превращаясь в нечто совершенно новое. Мастера-иностранцы, как правило, работали в России совсем иначе, чем у себя на родине. Так, ремесленник-немец, обучавшийся мастерству во Франции, мог изготавливать в Петербурге люстры из английского и богемского хрусталя по рисункам итальянского архитектора. Здесь многое представлялось другим и непривычным для них — отношения мастера с клиентом, бытовые условия и даже… климат. В результате всего этого появлялись своеобразные, отличающиеся от общепринятого европейского вкуса предметы, получившие название «русских осветительных приборов». Сегодня редко можно проследить ту связь, которая существовала между отделкой светильника, и архитектурным решением интерьера. Причина — в неизбежном пространственном перемещении люстр, фонарей, бра, торшеров. Нечасто можно найти осветительный прибор, который оставался бы нетронутым на своем, предназначенном именно для него месте, с XVIII и даже с начала XIX веков. С течением времени многое менялось — дома вельмож горели, перестраивались, появлялись новые владельцы, Когда в Зимний дворец, например, в некоторые интерьеры, восстановленные после пожара 1837 года, вернули их прежние сохранившиеся люстры, то они стали «чужими» новой отделке. А Михайловский замок, специально построенный и меблированный для Павла I, после смерти высочайшего заказчика потерял все свои прекрасные светильники, отправленные в другие императорские резиденции, Нередко по разным причинам владельцы распродавали или раздаривали предметы меблировки своих домов, которые также попадали в чуждую им обстановку. Наконец, в стенах одного дома люстры меняли свое местоположение, сообразуясь с удобством новых хозяев. В старые времена светильники создавали или подбирали, согласуя с остальным убранством интерьера. В XVIII-XIX столетиях, при оформлении дворцовых залов или жилых покоев аристократии эскиз необходимой люстры, бра или торшера мог быть заказан архитектору. Декоративное оформление любого парадного зала, несомненно, выигрывало, благодаря умело подобранным светильникам. Бра могли «расти» из лепнины стен или дверных порталов, а декоративные элементы люстры повторяться в архитектурных деталях помещения. Эти приемы, конечно, — плоды замысла архитектора. Но часто предметы осветительной арматуры, так же как мебель или драпировки, подбирали из уже имевшегося ассортимента торговцев или мастеров, Архитектору в большинстве случаев не приходилось изобретать нечто принципиально новое. Достаточно было знания правил, общепринятых норм размещения и оформления светильников; некоторые из них устанавливались раз и навсегда, другие изменялись в зависимости от моды, но были на определенный период обязательны. С течением времени возрастала потребность в увеличении освещенности интерьеров — как жилых, так и парадных. В середине XVIII века в Большом зале Екатерининского дворца в Царском Селе находилось пятьдесят шесть стенных жирандолей с шестьюстами девяносто шестью свечами. «Во время больших торжеств эффект от этих потоков света, отражающихся в зеркалах и в гладком паркете, сверкающих на прихотливых изгибах украшений» получался сказочный. «В одной большой зале и в парадных покоях, — писала газета того времени о новогоднем маскараде в одном из императорских дворцов, — в паникадилах и кракштейнах горело свеч до пяти тысяч». «Все шторы были разом спущены, и дневной свет внезапно был заменен блеском 1200 свечей, которые отражались со всех сторон в многочисленных зеркалах», — вспоминал непосредственный участник одного из торжеств — французский дипломат де ла Мессельер. Впрочем, резные светильники елизаветинского времени давали не так уж много света. Сверкание даже сотен свечей в помещениях столь огромных размеров, скорее всего, лишь позволяло выделить контуры архитектурных украшений, оставляя все остальное в полумраке. Воспоминания современников, воскрешающие в памяти великолепные приемы в светлых, словно днем, залах, — не более чем метафора. Глаз человека елизаветинского времени был настолько привычен к вечерней темноте, что использование большого количества дорогих восковых свечей казалось необычайным событием. Позднее, в царствование Екатерины II, дворцы Растрелли попытались дополнить новыми источниками света. Но проблема осложнялась тем, что большие залы елизаветинского времени украшали живописные плафоны, и подвеска люстр в большинстве случаев оказалась нежелательна. Тогда карнизы двусветных залов императорских дворцов стали использовать для размещения лампионов, которые представляли собой узкие высокие вазы из стекла, напоминающие тулова фонариков с расширяющимся горлом. В каждом из них помещалась одна свеча. Так как лампионы ставились по всему периметру стены на небольшом расстоянии друг от друга, то количество свечей возрастало на несколько сотен, что было весьма существенным дополнением для освещенности зала. В жилых покоях первой половины и середины XVIII столетия царил полумрак. Люстра на 5-6 свечей считалась чрезвычайной роскошью. Ограничивались использованием переносных светильников — бужуаров (низких подсвечников на устойчивой подставке), шандалов на 2-3 свечи, примитивных масляных ламп. Ситуация изменилась к концу века, когда даже в спальнях и будуарах стали появляться новые большие люстры на 12, а то и на 24 свечи, к старым люстрам стали приделывать дополнительные подсвечники. В покоях первой половины XIX века стало еще светлее. Теперь повсеместно использовали масляные кинкетные лампы в виде подвесных, напольных, настенных, настольных светильников; начали применять светильный газ. При изучении старинных изображений жилых интерьеров видно, как тип и размещение осветительных приборов зависят от назначения помещения. Здесь явно прослеживается утилитарная, функциональная целесообразность. Так, при свечном и масляном освещении, в вестибюлях, прихожих, на лестницах вешали фонари. Пламя свечи или лампы было закрыто стеклом, и сквозняки, обыкновенные для этих помещений, не могли затушить его. По той же причине фонари размещали в галереях и коридорах. Известный русский изобретатель-самоучка И. П. Кулибин изобрел также фонарь с вогнутым зеркалом, «с помощью которого одною свечою осветил в Зимнем дворце галерею в 50 саженей длиною»«. В лестничных пролетах использовали специальную подвеску на несколько этажей из сцепленных между собой посредством штоков или цепей фонарей.. Совсем другими соображениями руководствовались, когда вешали фонари в спальнях и будуарах. Их называли будуарными фонарями, или «ампли». Стекло, через которое просвечивало пламя свечи, было или цветное, или молочное. Фонарики делали также из мягкого итальянского алебастра: пламя свечи внутри него выявляло рельефные украшения, вырезанные на тулове. Приглушенный свет будуарного фонарика создавал интимную, уютную атмосферу. Парадные помещения — танцевальный зал, зал для приемов, большая столовая — должны были быть освещены не только максимально, но и равномерно. Для этого традиционные люстры, повешенные в центре зала, дополнялись стенными бра, а также торшерами, освещавшими темные углы зала. Такие комплекты из 3-5 люстр, как правило, разных размеров, нескольких бра и одной или нескольких пар торшеров называли гарнитурами. Их могли выполнять в едином стиле, с повторяющимися элементами декора. Большое значение во все времена придавали характеру освещения. Хрустальные люстры с их декоративной игрой света в подвесках, создающей блики и разноцветное мерцание, выбирали для гостиных и танцевальных залов. Они прекрасно сочетались с зеркалами, золоченой резьбой, сверкающим паркетом, в которых все эти цветные блики усиливались, многократно отражаясь. Зеркала в залах почти всегда сочетались со светильниками, С обеих сторон зеркала помещали бра, Если зеркало было над камином, то на каминную доску ставили канделябры или жирандоли, которые часто изготавливали специально для этой цели, называя призеркальными. Они имели вид половины светильника, а в отражении создавалась пространственная иллюзия целого объема. Того же эффекта добивались с помощью призеркальных полулюстр с хрустальным убором. Первым примером подобного решения в конце XVIII века стал интерьер Углового зала Строгановского дворца в Петербурге, оформленного при участии русского архитектора (Ф. Демерцова или А. Воронихина). Большие зеркала иллюзорно удваивали объем помещения, а установленные на них полулюстры еще больше вводили в заблуждение, создавая впечатление размещенных между колонн настоящих люстр. Эффект удвоения призеркальных светильников широко использовался в первой половине XIX века. Подобные полулюстры украшали, например, Ампирный зал в доме И. Ф. Паскевича-Эриванского на Английской набережной и Танцевальный зал в квартире министра иностранных дел К. В. Нессельроде, в здании Главного штаба. В помещениях для работы, кабинетах, приемных и библиотеках, где декоративные световые эффекты стали бы отвлекать от дела, общий источник света чаще предпочитали рассеянный, в виде бронзовых свечных люстр, а позднее — люстр с карсельскими лампами, свет которых прикрывали матовые шары. В столовой, наоборот, весь свет должен был быть сосредоточен в центре помещения, на столе. В XVIII веке для этого использовали переносные светильники — жирандоли, подсвечники, канделябры, освещавшие непосредственно место трапезы. В начале XIX века вошли в моду большие сервировочные украшения парадного стола — сюрту-де-табли (surtout de table), представлявшие собой зеркальные плато с бронзовым орнаментальным бортом, снабженные не только вазами для цветов и фруктов, но и большими многосвечными канделябрами. Позднее, над обеденным столом стали использовать направленный свет от подвесных ламп, которые так и назывались — столовыми лампами. Это был светильник, сочетавший свечное освещение с масляным (позднее керосиновым), в виде карсельской (керосиновой) лампы с эмалевым абажуром, направлявшим свет вниз. Часть лампы с абажуром имела опускной механизм с декоративно оформленными блоками и противовесами, посредством которого она могла быть поднята или опущена. Подвесные лампы с эмалевыми абажурами применялись также в рабочих помещениях. Использовались специальные лампы с направленным светом для бильярдных столов, а также стенные раздвижные лампы-бра для подсветки картин. Технические изобретения, новое оформление интерьера или смена эстетических вкусов, к сожалению, способствовали уничтожению старых светильников. Более всего осветительные приборы подвергались переделкам в связи с переходом от одного типа освещения к другому, более современному: от свечного к масляному, затем керосиновому, а затем к электрическому. В результате, до нашего времени дошла лишь относительно небольшая часть старых светильников. Почти полностью утрачены ранние бытовые приборы — масляные лампы XVIII века, подсвечники из меди и железа, не говоря уже о предметах освещения жилых покоев допетровского времени. Происходящие из парадных залов дворцов XVIII-XIX веков более дорогие светильники сохранились иногда не только благодаря своей красоте, но и чрезвычайной редкости; как, например, хрустальные люстры с музыкальными механизмами, принадлежавшие в свое время князю Потемкину (ныне — в собрании Государственного Эрмитажа). А вот люстры из серебра, известные в большом количестве по описям и литературе XVII-XVIII веков, как правило, не существовали дольше жизни одного поколения. Новый владелец часто видел в них лишь большой вес драгоценного металла, стараясь быстрее использовать в работу на изделия «нового вкуса». Не повезло и старым хрустальным люстрам, особенно бытовавшим в середине — конце XVIII столетия. Их убор в виде небольших хрустальных элементов — подвесок, гирлянд, флаконов, вазочек — легко было снять, переставить, заменить новыми. Фактически при каждой последующей реставрации облик таких люстр изменялся. Причинами этого являлись не только малопрофессиональная работа мастера-реставратора, но и требования заказчика, желавшего иметь люстру, соответствовавшую современному вкусу. Непоправимый урон нанесли предметам этого вида искусства происходившие на территории России войны, революции, общественные катаклизмы. Много художественных памятников попало из Советской России в зарубежные музеи и частные коллекции в результате известных продаж 1920-1930-х годов. Светильник, дошедший до нас в первозданном облике — вещь не так уж часто встречающаяся. Если же он еще и находится на предназначенном для него изначально месте — это редкость. Можно назвать совсем немного музейных собраний в России, располагающих такими светильниками. Прежде всего, это Московский музей-усадьба «Останкино», где насчитывается около сотни люстр и жирандолей с хрустальным убором конца XVIII века. Сохранившаяся первоначальная композиция и развеска хрусталя позволяют рассматривать их как своеобразные эталоны для работы над воссозданием облика люстр времени Екатерины II и Павла I. Ценные образцы имеются в подмосковных музеях: Государственный музей керамики и «Усадьба Кусково XVIII в.», с редкими екатерининскими и елизаветинскими люстрами и фонарями, и Государственный музей-усадьба «Архангельское», со светильниками русской работы начала XIX века, в том числе люстрами из папье-маше. Великолепным собранием осветительных приборов конца XVIII — начала XIX столетий обладает Государственный художественно-архитектурный дворцово-парковый музей-заповедник «Павловск». Здесь собраны редчайшие образцы дворцовых люстр, имеющие авторство и точную датировку. Богатыми коллекциями светильников разных эпох обладает Государственный художественно-архитектурный дворцово-парковый музей-заповедник «Царское Село» (ампирные люстры, несколько редчайших образцов екатерининского времени); Государственный художественно-архитектурный дворцово-парковый музей-заповедник «Петергоф» (люстры, канделябры, жирандоли XVIII-XIX веков); Государственный Эрмитаж (светильники из бронзы, фарфора, дерева, стекла, кости, папье-маше XVII-XIX веков). Наконец, много старинных и редких люстр сохраняется до сих пор в бывших великокняжеских дворцах и домах придворной аристократии. Рекомендации по выбору ламп освещения Вопрос: В каком случае экономически выгодно использовать энергосберегающие лампы? Средний срок службы лампы накаливания 1000 часов, а энергосберегающей лампы (в зависимости от типа и производителя) -10000 часов, и она в пять раз экономичнее. Энергосберегающие лампочки являются разумным выбором для светильников, которые работают, по крайней мере, три часа в день. В этом случае за счет снижения расходов за оплату электроэнергии энергосберегающая лампа окупится примерно за 3 года. А так как все типы энергосберегающих ламп живут дольше, чем традиционные лампы накаливания, то после того, как лампочка окупится, вы начинаете "зарабатывать" деньги на экономии электричества. Вопрос: Как устроены компактные люминесцентные лампы, и какие преимущества они имеют по сравнению с лампами накаливания? Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) – это разрядные источники света, в которых электрический ток и инертный газ с небольшим количеством паров ртути используются для получения ультрафиолетового излучения. В свою очередь, это излучение попадая на люминофор, который нанесен внутри колбы лампы, преобразуется в видимый свет. Многие компактные люминесцентные лампы имеют традиционные винтовые цоколи и подходят для замены ламп накаливания. КЛЛ потребляют меньше энергии, поэтому они стоят дешевле в эксплуатации. Такие лампы используют примерно на 75% меньше электроэнергии, чтобы создать такое же количество света, как лампы накаливания. Снижение используемой энергии означает меньшее загрязнение окружающей среды. Подумайте об этом. При снижении спроса на электроэнергию, мы сокращаем выбросы вредных газов, которые являются побочным продуктом производства электроэнергии. Кстати, во всем мире именно этот фактор является основным при переходе на новые энергосберегающие источники света. Там это стало настолько повальным увлечением и в своем роде фетишем, что все современные источники света называются "экологичными" или "экологически чистыми" и даже на коробках с энергосберегающими лампами и приборами указывают, сколько килограмм окиси углерода СО не будет выброшено в атмосферу если вы будите использовать данное устройство. КЛЛ выделяют меньше тепла, чем лампы накаливания, так что благодаря ним можно сократить расходы воздуха на кондиционирования в жаркие летние периоды. КЛЛ предлагаются в широком диапазоне светлых тонов: от теплого белого (по аналогии с лампой накаливания) до очень холодного белого (практически не отличается от дневного света в безоблачный день). Вопрос: Есть ли у компактных люминесцентных ламп свои недостатки, которые следует учитывать? Частое включение / выключение сокращает жизнь этих энергосберегающих ламп. Компактные люминесцентные лампы плохо переносят высокие температуры и поэтому их использование в светильниках, ограничивающих отвод тепла приведет к сокращению их срока службы. Светоотдача энергосберегающих (компактных люминесцентных ламп) будет постепенно уменьшатся с течением времени. Стандартные компактные люминесцентные лампы не должны использоваться в светильниках управляемых диммерами (светорегуляторами). Существуют КЛЛ с регулируемой яркостью, но они встречаются редко, стоят дороже обычных КЛЛ и имеют пониженный диапазон регулировки яркости, чем у ламп накаливания игалогенных ламп. КЛЛ содержат ртуть, токсичные вещества, и должны быть утилизированы специальным образом, т.е. их нельзя выбрасывать в обычные мусорные баки. КЛЛ потребуется время, чтобы прогреться до полной мощности. При обычной комнатной температуре – примерно 30-45 секунд. Если вы будете использовать такие лампы на открытом воздухе при низких температурах, то свет от них не будет столь же ярким, как при использовании в помещении. Вопрос: Какие другие энергосберегающие лампочки, кроме КЛЛ можно использовать в быту? Хороший выбор – это галогенные лампы. Правда, к энергосберегающим источникам света их можно отнести лишь условно, если сравнивать только с обычными лампами накаливания. Они служат в 2-3 раза дольше ламп накаливания и два раза экономичнее их. У галогенных ламп очень много других преимуществ: небольшие размеры, узконаправленное светораспределение, очень высокое качество цветопередачи, возможность использования со светорегуляторами. Все это позволяет использовать галогенные лампы для различных интересных дизайнерских решений (светоделение, скрытый свет, локальные подсветки и т. д.). В настоящее время быстро развиваются и очень перспективы в использовании в домашнем освещении светодиодные источники света (LED). Они обладают высокой энергетической эффективностью, очень длительным сроком службы и хорошим качеством света. Вопрос: Какие лампы лучше всего выбрать, если для управления светом в комнате стоит диммер для регулирования яркости светильника? Любое уменьшение яркости ламп это эффективный способ сократить расходы на электроэнергию, при этом обычные лампы накаливания будут служить дольше, чем чаще они работают с меньшей яркостью. Если вы хотите продлить срок службы ламп накаливания, то об этом можно прочитать здесь: Почему так часто перегорают лампы накаливания? Подумайте, как часто работают эти светильники. Если светильник работает в течение более трех часов в день, наиболее разумным выбором является использование компактных люминесцентных ламп. Но при этом нужно отказаться от возможности регулирования их светового потока и заменить диммер на обычный выключатель. Как вариант, можно попробовать поискать компактные люминесцентные лампы с возможностью диммирования (на коробках таких ламп будет стоять надпись "dimmable"). Если же вы не хотите отказываться от возможности получать разные уровни яркости светильника, то используйте галогенные лампы, но при этом срок службы галогенных ламп будет меньше, т.к. нарушается вольфрамово-галогенный цикл и по своему сроку службы такие лампы будут приближаться к обычным лампам накаливания. Наиболее дорогой вариант – использование светодиодных источников света. Они имеют возможность изменять свою яркость, но при этом должны использоваться специальные устройства. Обычные диммеры здесь могут не подойти. Вопрос: Как выбрать качественную энергосберегающую лампу, чтобы она не сгорела через несколько дней работы? Выбирайте лампы известных производителей – OSRAM, Philips, GE. Такие лампы стоят дороже, чем лампы многочисленных малоизвестных наименований сделанные в Китае. Внимательно читайте все, что написано на упаковке. Поинтересуйтесь у продавца сроком гарантии на лампы. Ищите лампы, на которые дают гарантию 2 -3 года. Лампы со сроками гарантии 6 -7 месяцев лучше не покупайте. Если лампа не подделка, то наличие на ее упаковке названия известного производителя в какой-то мере защищает вас от раннего выхода ее из строя, т.к. известные производители серьезно относятся к своему имиджу, вкладывают большие деньги в рекламу своего бренда и, соответственно, вероятность попасть на бракованную лампу в этом случае значительно меньшая. Вопрос: Как правильно выбрать энергосберегающую лампу по мощности при покупке ее для замены лампы накаливания? Люди покупают традиционные лампы накаливания так долго, что они привыкли думать о ваттах, как о количестве света, которое дает лампа и часто причиной отказа перехода на новые энергосберегающие источники света является страх купить в квартиру лампы маленькой мощности. На самом деле, единицей измерения светового потока источника света является "люмен", а "ватт" – это мощность, потребляемая лампой от которой напрямую зависит количество потребляемой лампой электроэнергии. Что же касается традиционных ламп накаливания. Лампа мощностью 25 Вт дает приблизительно 210 люмен, 40 Вт = 500 лм, 60 Вт = 850 лм, 75 Вт = 1200 люмен, 100 Вт = 1700 люмен, и, наконец, 150 Вт эквивалентно примерно до 2800 люмен. Для того чтобы правильно выбрать энергосберегающие лампочки, нужно сначала решить, хотите вы прежде всего экономить электроэнергию, или же значительно увеличить освещенность в комнате. Если вас устраивает имеющаяся освещенность от ламп накаливания, то тогда читайте надписи на коробке с лампой и выбирать лампу исходя из того, что там написано. Обычно на этикетках рекомендуют брать энергосберегающую лампу в пять раз меньше мощности лампы накаливания. Совет: при выборе компактной люминесцентной лампы учитывайте, что их световой поток будет уменьшаться к концу срока службы лампы (примерно на 25%). Если же вы хотите увеличить освещенность в комнате, то подумайте о покупке энергосберегающей лампы с большей мощностью, чем рекомендуют производители на этикетках. Вопрос: Я знаю, что компактные люминесцентные лампы содержат ртуть. Существуют ли энергосберегающие лампы без ртути? Галогенные и светодиодные лампы не содержат ртути. Хотя страх большинства людей перед ртутью понятен, тем не менее следует отметить, что в современных компактных люминесцентных лампах паров ртути содержится очень незначительное количество (это не градусник). Тем не менее разбивать такую лампу дома не рекомендуется, да и выбрасывать в обычный мусорный контейнер ее нельзя. Все компактные люминесцентные лампы должны утилизироваться специальным способом. Вопрос: Я слышал много о том, что очень перспективно использование светодиодных светильников. Может быть стоит начать заменять лампы накаливания на светодиоды? Светодиоды премиум-качества от известных производителей по-прежнему стоят очень дорого. Светодиоды возможно, имеет смысл использовать в следующих случаях: – Встраиваемые светильники на кухнях для локальной подсветки и декоративных целей – Уличное освещение на крыльце или для охранного освещения, в том случае, если такие светильники горят от заката до рассвета Вопрос: Должен ли я заменить все лампочки в доме и вокруг дома на энергосберегающие? Нет, я думаю, это было бы ошибкой. Например, в любом доме есть светильники, которые включаются на очень короткое время, например, в день на 2-3 минуты (светильники в кладовках, подвалах, чердаках). Ежегодная экономия электроэнергии при замене ламп накаливания в таких светильниках на энергосберегающие лампы будет очень мизерная. "Овчинка выделки не стоит". Зачем тратить 5$ на лампочку, чтобы заменить лампу, которая работает просто отлично, и потребляет очень мало электроэнергии в течении года? Сосредоточьтесь на трех-пяти светильниках, которые, по крайней мере работают 2-3 часа каждый день. В этом случае вложенные в новые источники света деньги окупятся очень быстро, и только тогда вы сможете с уверенностью сказать что инвестиции в энергосберегающие лампы лично для вас оказались выгодными. Энергосберегающие лампы: слухи и мифы Правительство России заявило, что планирует постепенное запрещение использования ламп накаливания. С 2011 года планируют запретить производство и импорт всех стоваттных ламп. Еще через два года – ламп накаливания мощностью более 75 Вт, а, спустя год, все остальные. Эти меры, как заявлено, принимаются для экономии электроэнергии и сокращения выброса углекислого газа в атмосферу. Пока Россия по энергоэффективности уступает Японии, США, ЕС, Индии и Китаю. По статистике, на 100 жителей России приходится всего 2-3 энергосберегающие лампы, в то время, как на сотню европейцев – 40, а сто жителей Китая экономят электроэнергию при помощи 80 ламп. Опрос РБК показал, что почти 32% опрошенных москвичей вообще не используют энергосберегающие лампы, 33,5% – "вкрутили" у себя в светильники и бра не более 5 ламп и только 10% полностью перешли на компактные люминесцентные лампы. А ведь большинство из нас тратит до 10% своих доходов на оплату жилищно-коммунальных услуг, значительную часть которых составляет оплата за электроэнергию. Наряду с нашей страной, во многих странах введён или планируется запрет на производство, импорт и, как следствие, продажу ламп накаливания, с целью стимулирования замены их на энергосберегающие лампы. Например, с 2005 года на Кубе ограничено использование ламп накаливания мощностью более 15 Вт, с 2009 года введены значительные ограничения на продажу ламп накаливания в Австралии и Новой Зеландии, а с 1 сентября 2009 года в Евросоюзе запрещено продавать лампы мощностью от 100Вт и матовые лампы от 75Вт. Главными недостатками ламп накаливания (ламп общего назначения – ЛОН) является то, что коэффициент полезного действия (КПД) ламп накаливания, как правило, составляет 4-5%, низкая световая отдача, резкая зависимость световой отдачи и срока службы от напряжения, относительно малый срок службы, цветовая температура на уровне 2300-2900К придает свету желтоватый оттенок, пожарная опасность, так как температура колбы лампы накаливания может достигать 330°C. Заменять лампочки накаливания предлагают энергосберегающими люминесцентными лампами (компактными люминесцентными лампами – КЛЛ). Конструктивно они представляют собой обычную люминесцентную лампу со встроенным балластом (электронной пускорегулирующей аппаратурой – ЭПРА). Светодиодные лампы, несмотря на их достоинства, пока малопригодны для замены ЛОН. В отличие, от ламп накаливания и энергосберегающих люминесцентных ламп, светодиодам необходим строго определенный номинальный рабочий ток. Из-за этого требуется применение дополнительных электронных узлов – так называемых источников тока. Это обстоятельство влияет на себестоимость системы освещения в целом. К недостаткам белых светодиодов относится также и плохая цветопередача. Но главный недостаток светодиодных ламп – это высокая цена. Отношение цена/люмен у сверхъярких светодиодов в 50..100 раз больше, чем у обычной лампы накаливания, а тепловыделение на p-n переходе сравнима с современными процессорами. Для решения этой проблемы, кристаллы мощных светодиодов выращивают на сапфировой подложке, что также сильно удорожает продукцию. Поэтому в качестве энергосберегающей лампы будем пока рассматривать только компактную люминесцентную лампу. Интересный факт! Патентная заявка на компактную люминесцентную лампу со встроенным электронным балластом была подана в 1984 году. Первые компактные люминесцентные лампы появились на мировом рынке в конце 1980-х. Повышенный интерес к энергосберегающим лампам, порождает множество слухов и мифов. Постараемся рассмотреть самые распространенные из них. Слух №1. КЛЛ экономят электроэнергию. Энергосберегающие лампы позволяют экономить до 85% электроэнергии по сравнению с обычными лампами накаливания. Благодаря этому снижается и нагрузка на электропроводку, что позволяет снять угрозу выбитых пробок и тем более возгорания. У энергосберегающих ламп светоотдача составляет 50-100Лм/Вт вместо 10-15Лм/Вт у ЛОН. Интересный факт! По данным "Гринпис", если каждый москвич заменит одну лампу накаливания мощностью 100 Вт на энергосберегающую лампу мощностью 23 Вт, то общая экономия электроэнергии в Москве составит около 800 МВт. А это больше половины имеющегося дефицита электроэнергии в столице. Слух №2. Энергосберегающие лампы работают в интервале напряжений 160-260В. Благодаря стабилизатору тока лампы, являющегося частью ЭПРА, компактные люминесцентные лампы могут работать при пониженном и повышенном напряжении. Большинство современных качественных ламп нормально "переваривают" напряжение от 150-160В до 260-270В. В некоторых источниках указывается, что энергосберегающие лампы могут выносить даже падение напряжения до 130В (правда при этом свет заметно тускнеет, а срок службы лампы сокращается). Свет КЛЛ не меняется при перепадах и скачках напряжения. Интересный факт! При повышении напряжения всего на 6%, срок службы лампы накаливания сокращается в два раза, а при увеличении напряжения на 20%, яркость удваивается, но продолжительность"жизни" лампы уменьшается на 95%. В условиях отсутствия нормального энергоснабжения лампа накаливания малопригодна, так как или слабо светит, или быстро перегорает. При скачках напряжения свет "лампочки Ильича" постоянно меняется, становясь то тусклее, то ярче, что вызывает дискомфорт и раздражение. Обеспечить комфортный свет лампы накаливания в таких условиях может только нормальное и стабильное напряжение, которое возможно только при покупке стабилизатора напряжения. В то время, как энергосберегающая лампа обеспечивает комфортный свет без лишних затрат. Слух №3. Срок службы компактных люминесцентных ламп превышает срок службы обычной лампы. Срок службы энергосберегающих ламп при использовании примерно 2,5 часа в сутки составляет (в зависимости от производителя и модели) 8-12 тысяч часов, что в среднем в 10 раз больше, чем у ЛОН. Но надо помнить, что энергосберегающие люминесцентные лампы не любят частых включений – от этого изнашиваются электроды в разрядной колбе и детали ЭПРА. Еще вреднее повторное включение неостывшей лампы. Рекомендуется соблюдать интервал как минимум 2-3, а лучше 5-6 минут. Однако в современных КЛЛ ведущих производителей имеется защита от "холодного старта" – прогрев электродов (поэтому лампы зажигаются только через 0,5-1 сек после включения) и электронная система набора мощности свечения, поэтому частые включения не столь разрушительны. А некоторые производители уже заявляют, что благодаря такой защите, срок службы их ламп не зависит от числа включений. Интересный факт! По некоторым источникам, в 1924 году участники картеля "Фёбус" (объединял более 40 производителей ламп накаливания, которые выпускали около 80% от общемирового, руководство картеля базировалось в Женеве) договорились об ограничении времени жизни ламп накаливания в 1000 часов. При этом все производители ламп, состоящие в картеле, были обязаны вести строгую техническую документацию по соблюдению мер, предотвращающих 1000-часовое превышение цикла жизни ламп. В США (город Ливермор, штат Калифорния) в одной из пожарных частей есть "Столетняя лампа" ручной работы мощностью 4 Вт, которая практически постоянно горит уже более 100 лет, начиная с 1901 года. Слух №4. Энергосберегающая лампа меньше нагревается. Лампа накаливания около 95% электроэнергии преобразует в тепло. Энергосберегающая лампа при работе нагревается максимум до 50-60°C, то есть выделяет в 4-6 раз меньше тепла, чем ЛОН. Это позволяет использовать КЛЛ в светильниках, люстрах и бра с пластмассовыми и тканевыми абажурами или с другими ограничениями температурного режима. Особенно это полезно для люстр и бра, в которых установлены патроны из дешевого "хилого" пластика и имеют ограничение по максимальной мощности лампы всего 40Вт. Если установить в такую люстру энергосберегающую лампу 11-15 Вт, то можно с одной стороны повысить освещенность минимум в полтора-два раза, а с другой – уберечь себя от расплавления или возгорания патрона и, как следствие, ремонта люстры. Интересный факт! Через 30 минут после включения, температура колбы у ЛОН мощностью 40Вт достигает 145°C, у лампы 75 Вт может доходить до 250°C, у стоваттной составляет 290°C и более 330°C у ЛОН мощностью 200 Вт. Солома, касающаяся поверхности лампы накаливания мощностью 60 Вт, вспыхивает через 67 минут. Слух №5. "Купил пару энергосберегающих ламп, потратил 150 рублей, а одна перегорела через неделю, другая – через три. Так что никакой экономии!.." (из сообщения на одном из форумов). В процессе производства лампы проходят несколько этапов контроля качества. Например, производится контроль качества образцов каждой выпускаемой партии продукции на соответствие заявленным техническим характеристикам, тестирование каждой лампы в рабочем режиме в течение нескольких часов и т.д. Конечно стоит согласиться, что какой-то процент брака есть даже у продукции мировых брендов… Но надо так же отметить, что компании, считающие себя производителями качественных ламп дают гарантию. Например, на лампы торговых марок Uniel и "Фотон" заводы-производители дают гарантию 12 месяцев с момента продажи (при этом, как правило, требуется сохранять упаковку и чек). В большинстве случаев, за один год эксплуатации энергосберегающие лампы успевают окупиться и начинают приносить экономию даже с учетом их более высокой стоимости. Воспользуемся Калькулятором экономии энергосберегающих ламп. Московский одноставочный тариф 2009 года для населения с газовыми плитами составляет 3,01 рубля. Получается, что при использовании энергосберегающей лампы мощностью 20Вт, за гарантийный срок в 1 год, экономия на электроэнергии составит более 240 рублей! Слух №6. «Энергосберегающие лампы нужно брать только холодного света, т.к. они приятнее для глаз и дают больше света». Данное утверждение не совсем верно. Восприятие света – это субъективная вещь, поэтому при выборе в пользу одного или другого света, важную роль играют не только обстановка и место (дом или работа) применения лампы, но и индивидуальное восприятие света, личный вкус. Сначала объясним само понятие "цветовая температура". Этот показатель характеризует цветовую окраску света. За эталон принимается абсолютно черное тело, которое при нагревании излучает свет различной окраски. Чем выше температура окраски (указывается в градусах Кельвина) – тем ближе цвет к белому, чем она ниже – тем больше будет красного оттенка. По данным Osram, на выбор цветовой температуры также влияет география и культура – жители южных стран предпочитают холодные тона, а жители северных регионов – теплый белый свет. В отличие от линейных люминесцентных ламп, которые выпускаются с цветовыми температурами 2700К, 3000К, 3500К, 4000К, 5400К, 6500К и 8000К, энергосберегающие лампы, как правило, выпускаются трех цветовых температур 2700К (теплый дневной свет), 4200К (дневной свет), 6400К (холодный дневной свет). Световой поток ("количество света") линейных и компактных люминесцентных ламп для цветности 2700-4200К одинаков, а вот при 6400К уже значительно меньше. Так, например, для линейных ламп Osram L18W/640 (температура 4000К) световой поток составляет 1200Лм, а для L18W/765 (6500К) – только 1050Лм. Цветопередача (или "индекс цветопередачи", обозначается коэффициентом Ra) отражает в процентах точность передачи цветовых оттенков цвета, относительно эталонного источника света, которым считается солнечный свет с коэффициентом Ra 100. Чем ниже величина Ra, тем хуже достоверность передачи цвета: от 91 до 100 считается очень хорошей цветопередачей, 81-91 – хорошая, 51-80 – средняя цветопередача, менее 51- слабая цветопередача. Цветопередача энергосберегающих ламп находится в диапазоне Ra 80…90, многие производители, как правило, указываю цифру 82. Стоит также отметить, что цветовая температура лампы накаливания в большинстве случаев находится в пределах 2300-3100К, поэтому, если Вы привыкли к свету ЛОН, то лучше все-таки покупать энергосберегающую лампу цветности 2700К. Слух №7. Энергосберегающие лампы негде утилизировать. Энергосберегающая лампа представляет собой замкнутую систему. Газоразрядная трубка лампы запаяна с двух концов, а в качестве рабочего вещества используются амальгама или пары ртути. Амальгамные соединения позволяют удерживать ртуть в связанном состоянии при температурах до +60 градусов Цельсия. Именно амальгамные лампы одобрены для продаж на территории Евросоюза и соответствуют стандартам европейской безопасности. Однако амальгамная лампа так же относится к ртутьсодержащим приборам, на которые распространяются специальные требования по утилизации. Вышедшие из строя лампы надо сдавать в пункты утилизации на переработку. От частных лиц на бесплатной основе такие лампы (как и линейные люминесцентные лампы) должны принимать в ТСЖ бесплатно, приём ламп на утилизацию от юридических лиц осуществляется в специализированных организациях. Постоянно пополняющийся список организаций и ТСЖ, производящих сбор ламп, можно посмотреть на сайте Гринписа. А теперь опровергнем некоторые мифы, касающиеся энергосберегающих ламп. Миф №1. Все энергосберегающие лампы содержат пары ртути и неэкологичны. Не все! Например, в КЛЛ Uniel, "Фотон" и ряда других производителей не применяются вредные для человека и природы пары ртути. В колбу вместо жидкой ртути вводится металлический сплав (т.н. "амальгама" – амальгама кальция), где ртуть находится в связанном виде, поэтому при атмосферном давлении и комнатной температуре не испаряется, то есть не может попасть в воздух. Поэтому, даже если вдруг разобьется лампа, не потребуется трудоемкая демеркуризация (очистка от ртути) – достаточно просто собрать осколки и проветрить помещение. Технология амальгамной дозировки обеспечивает более стабильный поток не только в течение всего срока службы лампы, но также при изменении температуры окружающей среды и рабочего положения лампы. Стоит также отметить, что для ламп Uniel со знаком «ЭКО технология» применяется порошковый люминофор, который более дружествен окружающей среде в силу повышенной инертности своего состава. Так же часть продукции Uniel соответствует требованиям директивы ROHS, которая ограничивает использование в производстве шести опасных веществ: свинец, ртуть, кадмий, шестивалентный хром (chromium VI или Cr6+), полибромированные бифенолы (PBB), полибромированный дифенол-эфир (PBDE). Директива была принята Европейским Союзом в феврале 2003 года и вступила в силу 1 июля 2006 года. Интересный факт! В первых моделях энергосберегающих люминесцентных ламп применялся радиоактивный Криптон-85 (85Kr). Миф №2. Энергосберегающие лампы вредны для глаз. Сам по себе встроенный балласт обеспечивает частоту разрядов 30-50 кГц – это 30-50 тысяч раз за секунду, что уже совершенно незаметно для глаз. В добавок ко всему практически в каждой КЛЛ имеется конденсатор, который дополнительно обеспечивает работу лампы без мерцания и устраняет стробоскопический эффект. Освещение воспринимается приятным и спокойным, зрительный комфорт улучшается. Большая светящаяся поверхность энергосберегающих ламп делает свет рассеянным – это уменьшает контрасты освещения, что снижает утомляемость глаз и делает свет комфортным. Используемая в КЛЛ комбинация из трех типов люминофора обеспечивает приятный естественный свет, а, например, применение технологии SuperLux в лампах Uniel позволяет на 15-30% повысить освещенность по сравнению с другими КЛЛ при минимальном размере. Миф №3. Качество всех китайских энергосберегающих ламп – крайне низкое. Не всех! Современные качественные лампы отличаются качественной схемотехникой с SMD и PCB-монтажом и применением специальных микрокомпонентов, в том числе машинной пайки, что позволяет уменьшить размеры лампы и увеличить срок службы. Например, заказы на производство ламп Uniel размещаются на собственном заводе и заводах, работающих со всемирно известными брендами, с многоэтапным контролем качества образцов каждой выпускаемой партии на соответствие заявленным характеристикам. В любом случае, старайтесь покупать лампы, на которые действует заводская гарантия. Миф №4. Ультрафиолетовое излучение от КЛЛ может вызвать раздражение кожи. Воздействие на человека люминесцентного освещения гораздо меньше, чем воздействие естественного солнечного. Интересный факт! По данным «Гринпис», если человек работает в течение года (240 дней по 8 часов в день) в офисе при искусственном освещении люминесцентными лампами с очень высоким уровнем освещенности 1000 Лк (в 5 раз больше оптимального уровня освещенности жилья), то это равносильно пребыванию на открытом воздухе в г. Давос (Швейцария) летом по одному часу в полдень ежедневно всего в течение 12 дней. В реальности, условия освещения в жилых помещениях, как правило, гораздо более щадящие, чем в приведенном примере. Вдобавок к этому, колба некоторых ламп имеет дополнительное защитное покрытие, препятствующее ультрафиолетовому излучению. Миф №5. Энергосберегающие лампы дают наводки в электросеть, что негативно влияет на чувствительную аппаратуру. Да, действительно, дешевые лампы не имеют помехоподавляющих фильтров в ЭПРА, что может приводить, например, к помехам в радиоэфире. В более дорогих лампах используется качественная схемотехника и EMC-системы подавления электромагнитных помех, поэтому включение и работа лампы не влияет на качество работы других электронных приборов. И в заключение… Исходя из приведенных фактов, становится понятно, что КЛЛ на данный момент являются наиболее оптимальным энергосберегающим источником света. И так будет, по крайней мере, пока не удастся решить основные проблемы светодиодов: плохая цветопередача, высокое тепловыделение мощных светодиодов, высокая стоимость органических светодиодов. Конечно же энергосберегающие лампы не лишены недостатков. Но многие проблемы уже решаются или будут решены в ближайшее время. Стоимость энергосберегающих ламп постепенно снижается, срок службы – увеличивается. Если раньше на рынке было много КЛЛ с "продолжительностью жизни" 3 года (и это у всемирно известных европейских брендов), то теперь многие производители декларируют срок службы как минимум 10000 часов, а некоторые из мировых производителей и 15000. На рынке все больше появляется моделей, которые не "мигают" при подключении к выключателям с подсветкой, благодаря применению специальных элементов в ЭПРА. У автора этих строк, например, уже более года две люстры с энергосберегающими лампами включаются именно такими выключателями. Многие производители не рекомендуют использовать энергосберегающую люминесцентную лампу в светильниках, включением и выключением которого управляет фотоэлемент или датчик движения. Но во-первых, некоторые лампы нормально работают в паре с такими устройствами, во-вторых, для включения можно использовать промежуточные реле и, в-третьих, уже сами производители начинают выпускать лампы со встроенным оптико-акустическим датчиком, который включает компактную люминесцентную лампу, вкрученную в обычный патрон, если в темное время суток неподалеку от светильника слышен, например, разговор людей или шум. В последнее время всё больше компаний заявляют о том, что количество включений/выключений мало влияет на срок службы их ламп, а некоторые производители выводят на рынок модели КЛЛ, которые могут выдерживать неограниченное число циклов работы. Сейчас производители стараются выпускать новые энергосберегающие лампы, которые не только заменяют обычные лампы накаливания, но и галогенные лампы: появляются КЛЛ с патронами G9, G5.3, GU10 и т.д. Некоторые фирмы уже продают энергосберегающие флюоресцентные лампы с патроном R7s, которые можно установить вместо линейных галогенных ламп в прожекторы. Появляются даже КЛЛ, которые не имеют аналогов по форме среди ламп накаливания. Ярким примером этого может служитьлампа с цоколем GX53 для ультратонких (39 мм) светильников, разработанных специально для натяжных и подвесных потолков. В модельных линейках производителей все больше появляется ламп, которые можно использовать со светорегуляторами (диммерами). Правда пока стоимость таких ламп выше, а размеры – значительно больше, что естественным образом ограничивает область использования таких КЛЛ. Но давайте вспомним, всего 3-4 года назад лампа мощностью 20Вт была диаметром около 5 см, а длина доходила до 20 см, а сейчас у современных ламп диаметр не более 35 мм, а длина вплотную приблизилась к 10 см. Если раньше колбы всех ламп были наполнены парами ртути, то теперь применяется амальгамовая технология. Такие сравнения можно продолжать довольно долго. Ясно одно, что прогресс не стоит на месте, поэтому и немногие перечисленные выше проблемы и недостатки будут в скором времени решены. А чтобы не разочароваться в опыте использования энергосберегающих люминесцентных ламп, свою первую лампу лучше купите в специализированном магазине, где вы можете получить качественную консультацию и вместе с продавцом сделать оптимальный для Вас выбор, а в случае преждевременного выхода из строя – поменять по гарантии. Проблемы утилизации энергосберегающих ламп Постоянное присутствие и высокое содержание ртути в городской среде и в различных видах отходов в большой мере связаны с использованием и периодическим выходом из строя разнообразных ртутьсодержащих изделий (люминесцентные и ртутные лампы, термометры, гальванические элементы, различные приборы и т. п.). Газоразрядные лампы низкого давления, к которым относятся широко распространенные люминесцентные и компактные люминесцентные лампы, являются одним из основных современных бытовых источников ртутьсодержащих отходов. Демеркуризация — процесс удаления ртути и ее соединений механическими или физико-химическими способами. Целью демеркуризации является исключение возможности отравления парами ртути животных и человека, а также возвращение вторичной ртути в производственный процесс. Демеркуризация является методом утилизации отработавших ртутьсодержащих ламп. До последнего времени проблеме утилизации ртутьсодержащих ламп уделялось очень мало внимания. По истечении срока службы такие лампы чаще всего просто выбрасывались с бытовым мусором или вывозились на свалки и полигоны, не оборудованные для хранения отходов высоких классов опасности, к которым причислена ртуть. Между тем, в зависимости от мощности и типа в одной люминесцентной или компактной люминесцентной лампе содержится от 1 до 25 мг ртути. Причем соединения ртути в люминесцентных (энергосберегающих) лампах значительно опасней ртути металлической. Указанная доза может причинить вред здоровью, если лампа разбилась, и если постоянно подвергаться пагубному воздействию паров ртути, то они будут накапливаться в организме человека, нанося вред здоровью. В России в эксплуатации единовременно находится 450-500 млн. люминесцентных ламп. Если принять, что в среднем каждая лампа содержит 10 мг ртути, то общее количество эксплуатируемых ламп содержит порядка 5 т ртути. Около 100 млн. ламп ежегодно выходит из строя, большая часть которых до недавних пор выбрасывалась в мусорные баки и вывозилась на свалки, т.е. в конечном итоге в окружающую среду ежегодно поступало около 1 т ртути. Утилизация энергосберегающих ламп на свалках и полигонах недопустима, поскольку приводит к попаданию опасного металла в почву и воду. Взятый государством курс на энергосбережение и повышение энергетической эффективности вкупе со стремлением к сохранению экологии заставил обратиться к решению данной проблемы. Современная нормативная база утилизации ртутьсодержащих отходов складывается из следующих основных компонентов: 1. ФЗ РФ от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации». Закон № 261-ФЗ регулирует отношения по энергосбережению и повышению энергетической эффективности. В соответствии со статьей 8 ФЗ с 1 января 2011 года в России не допускаются к обороту электрические лампы накаливания мощностью 100 Вт и более; с 1 января 2013 года может быть введен запрет на лампы 75 Вт и более, с 1 января 2014 года — ламп 25 Вт и более. Правила обращения с отходами производства и потребления ламп утверждаются отдельными постановлениями Правительством РФ. 2. Постановление Правительства РФ от 3 сентября 2010 г. № 681 «Об Утверждении Правил обращения с отходами производства и потребления в части осветительных устройств, электрических ламп, ненадлежащие сбор, накопление, использование, обезвреживание, транспортирование и размещение которых может повлечь причинение вреда жизни, здоровью граждан, вреда животным, растениям и окружающей среде». Положения постановления распространяются на лампы с содержанием ртути не менее 0,01% масса. Постановление обязывает юридические лица и индивидуальных предпринимателей разрабатывать инструкции по организации сбора, накопления, использования, обезвреживания, транспортирования и размещения отработанных ртутьсодержащих отходов. При этом не допускается самостоятельное обезвреживание, использование, транспортирование, размещение и накопление в местах, являющихся общим имуществом собственников помещений многоквартирного дома. Транспортировка и размещение отработанных ламп осуществляется специализированными компаниями, обладающими лицензией на осуществление деятельности по сбору, использованию, обезвреживанию, транспортированию, размещению отходов I-IV классов опасности. Использование отработанных ртутьсодержащих ламп осуществляют специализированные организации, ведущие их переработку, учет и отчетность по ним. Полученные в результате переработки ртуть и ртутьсодержащие вещества передаются в установленном порядке организациям-потребителям ртути и ртутьсодержащих веществ. Для компании и должностных лиц, нарушающих данное постановление, законодательство предусматривает различную степень административной и уголовной ответственности. 3. Федеральный закон от 10 января 2002 г. №т-ФЗ «Об охране окружающей среды». Вместе с тем, общей федеральной модели утилизации ртутьсодержащих отходов, какая существует в европейских странах, где обычно присутствует национальный оператор, в России пока нет. Возможные варианты отличаются ответственностью сторон. Так, главным ответственным за сбор ламп лицом могут быть указаны городские службы, торговые сети или производители. В настоящее время проблему утилизации ртутьсодержащих отходов и энергосберегающих ламп решают на региональном уровне. Этим занимаются территориальные органы Роспотребнадзора. Их задача состоит в том, чтобы инициировать в органах государственной власти субьектов РФ и местного самоуправления решение вопросов об организации сбора ртутьсодержащих отходов от населения и хозяйствующих субъектов. Например, правительство Москвы планирует оборудовать специальные контейнеры и провести профессиональную подготовку и обучение сотрудников коммунальных служб. Аналогичные меры предполагается принять в таких городах, как Томск, Владимир и Смоленск. В Санкт-Петербурге в конце 2009 года проводился эксперимент по сбору отработанных ламп у населения мобильными пунктами, размещаемыми на специально оборудованных электромобилях. В случае эффективности метода предполагалось увеличить число мобильных пунктов приема. В большинстве же регионов контрольные мероприятия Роспотребнадзора показывают отсутствие инфраструктуры по централизованному сбору и переработке РСО, особенно в части сбора люминесцентных ламп от населения. Число безопасно утилизирующих лампы предприятий является низким. Важным моментом решения вопросов сбора и утилизации является повышение экологического правосознания у населения. Одним из драйверов может стать социальная реклама, а также экономические или административные механизмы стимулирования. Таблица 1. Развитие источников света во времени 10000 г. до н. э. Масляные лампы и факелы. 4000 г. до н. э Горящие камни в Малой Азии. 2500 г. до н. э Серийное производство глиняных ламп с маслом. 500 г. до н. э Первые свечи в Греции и Риме. 1780 г. Водородные лампы с электрическим зажиганием. 1783 г. Лампа с сурепным маслом и плоским фитилем. 1802 г. Свечение накаленной проволоки из платины или золота. 1802 г. Дуга В.В. Петрова между угольными стержнями. 1802 г. Свечение тлеющего разряда в опытах В.В. Петрова. 1811 г. Первые газовые лампы. 1816 г. Первые стеариновые свечи. 1830 г. Первые парафиновые свечи. 1840 г. Немецкий физик Грове использует для подогрева нити накала электрический ток. 1844 г. Старр в Америке делает попытку создать лампу с угольной нитью. 1845 г. Кинг в Лондоне получает патент "Применение накаленных металлических и угольных проводников для освещения". 1854 г. Генрих Гобель создает в Америке первую лампу с угольной нитью и освещает ею витрину своего магазина. 1860 г. Появление первых ртутных разрядных трубок в Англии. 1872 г. Освещение лампочками А.Н. Лодыгина в Петербурге Одесской улицы, аудиторий Технологического института и других помещений. 1874 г. П.Н. Яблочков устраивает первую в мире установку для освещения железнодорожного пути электрическим прожектором, установленным на паровозе. 1876 г. Изобретение П.Н. Яблочковым свечи из двух параллельных угольных стержней. 1877 г. Макссим в США сделал лампу без колбы из платиновой ленты. 1878 г. Сван в Англии предложил лампу с угольным стержнем. 1880 г. Эдисон получает патент на лампу с угольной нитью. 1897 г. Нернст изобретает лампу с металлической нитью накаливания. 1901 г. Купер-Хьюит изобретает ртутную лампу низкого давления. 1903 г. Первая лампа накаливания с танталовой нитью, предложенная Больтеном. 1905 г. Ауэр предлагает лампу с вольфрамовой спиралью. 1906 г. Кух изобретает ртутную дуговую лампу высокого давления. 1910 г. Открытие галогенного цикла. 1913 г. Газонаполненная лампа Лангье с вольфрамовой спиралью. 1931 г. Пирани изобретает натриевую лампу низкого давления. 1946 г. Шульц предлагает ксеноновую лампу. 1946 г. Ртутная лампа высокого давления с люминофором. 1958 г. Первые галогенные лампы накаливания. 1960 г. Первые ртутные лампы высокого давления с йодистыми добавками. 1961 г. Натриевые лампы высокого давления. 1982 г. Галогенные лампы накаливания низкого напряжения. 1983 г. Компактные люминесцентные лампы. Таблица 2. Некоторые характеристики источников излучения Тип источника излучения Мощность, Вт Световой поток, лм Световая отдача, лмВт Срок службы, час. Вакуумные и газонаполненные лампы накаливания общего назначения 15-1 000 85-19 500 5-19,5 1 000 Галогенные лампы накаливания общего назначения 1 000-2 000 22 000-440 000 22 2 000-3 000 Ртутные разрядные люминесцентные лампы 15-80 600-5 400 40-65 1 000-15 000 Ртутные лампы высокого давления 80-2 000 3 400-120 000 40-60 10 000-15 000 Ртутные лампы сверхвысокого давления 120-1 000 4 200-53 000 35-53 100-800 Металлогалогенные лампы 250-3 500 19 000-350 000 75-100 2 000-10 000 Натриевые лампы низкого давления 85-140 6 000-11 000 70-80 20 000 Натриевые лампы высокого давления 50-1 000 25 000-47 000 100-115 10 000-15 000 Ксеноновые лампы 50-10 000 35 700-2 088 000 18-40 100-800 Основные понятия и определения, применяемые в светотехнике В светотехнике, как и в любой отрасли науки и техники, существует ряд понятий, характеризующих свойства ламп и светильников в стандартизированных единицах измерения. Важнейшие из них приводятся ниже в кратком изложении. Свет и излучение Под светом понимают электромагнитное излучение, вызывающее в глазу человека зрительное ощущение. При этом речь идёт об излучении в диапазоне от 360 до 830 нм, занимающем мизерную часть всего известного нам спектра электромагнитного излучения. Световой поток Единица измерения: люмен [лм]. Световым потоком Ф называется вся мощность излучения источника света, оцениваемая по световому ощущению глаза человека. Сила света І Единица измерения: кандела [кд]. Источник света излучает световой поток Ф в разных направлениях с различной интенсивностью. Интенсивность излучаемого в определённом направлении света называется силой света I. Освещённость E Единица измерения: люкс [лк]. Освещённость E отражает соотношение падающего светового потока к освещаемой площади. Освещённость равна 1 лк, если световой поток 1 лм равномерно распределяется по площади 1 кв.м. Яркость L Единица измерения: кандела на квадратный метр [кд/кв.м]. Яркость света L источника света или освещаемой площади является главным фактором для уровня светового ощущения глаза человека. Световая отдача ђ Единица измерения: люмен на Ватт [лм/Вт]. Световая отдача ђ показывает, с какой экономичностью потребляемая электрическая мощность преобразуется в свет. Цветовая температура Единица измерения: Кельвин [К]. Цветовая температура источника света определяется путём сравнения с так называемым «чёрным телом» и отображается «линией чёрного тела». Если температура «чёрного тела» повышается, то синяя составляющая в спектре возрастает, а красная составляющая убывает. Лампа накаливания с тепло-белым светом имеет, например, цветовую температуру 2700 К, а люминесцентная лампа с цветностью дневного света – 6000 К. Цветность света Цветность света очень хорошо описывается цветовой температурой. Существуют следующие три главные цветности света: тепло-белая <3300 К, нейтрально – белая 3300-5000К, белая дневного света>5000К. Лампы с одинаковой цветностью света могут иметь различные характеристики цветопередачи, что объясняется спектральным составом излучаемого ими света. Цветопередача В зависимости от места установки лампы и выполняемой ею задачи искусственный свет должен обеспечивать возможность наиболее лучшего восприятия света (как при естественном дневном свете). Данная возможность определяется характеристиками цветопередачи источника света, которые выражаются с помощью различных степеней «общего коэффициента цветопередачи» Ra. Коэффициент цветопередачи отражает уровень соответствия естественного цвета тела с видимым цветом этого тела с видимым цветом этого тела при освещении его эталонным источником света. Для определения значения Ra фиксируется сдвиг цвета с помощью 8 указанных в DIN 6169стандартных эталонных цветов, который наблюдается при направлении света тестируемого или эталонного источника света на эти эталонные цвета. Чем меньше отклонение цвета излучаемого тестируемой лампой света от эталонных цветов, тем лучше характеристики цветопередачи этой лампы. Источник света с показателем цветопередачи Ra = 100 излучает свет, оптимально отражающий все цвета, как свет эталонного источника света. Чем ниже значение Ra, тем хуже передаются цвета освещаемого объекта. КПД светильника КПД является важным критерием оценки энергоэкономичности светильника. КПД светильника отражает отношение светового потока светильника к световому потоку установленной в нём лампы. Театрализованное представление, посвященное истории создания лампы в стихах. Дуга Петрова Я дуга, дуга Петрова. Я горю, служа мечте. Осветить вам жизнь готова Я в кромешной темноте. Сколько дивного в природе! Мой создатель – чудодей. Яркий-яркий свет исходит От контакта двух углей. Я дуга, дуга Петрова… Чтобы не было тоски Кораблем в морях суровых, Поднимусь на маяки. Пусть до белого коленья Нагреваются концы! Но ведь стержни от горенья Исчезают, подлецы. И дуга-то вдруг погаснет – Сгинет огненный наряд. Электрические страсти Слишком долго не горят. Света яркое блаженство Потухает без слуги. Эфемерно совершенство Электрической дуги! Лампа накаливания Небольшой стеклянный шар И две проволочки медных… Стержень, издающий жар, Светит ярко и безбедно. Мягкий, добрый, ровный свет Заливает всю округу… Свет как свет, но – равных нет! Доверяй ему, как другу. Под водой и над водой, В шахте каменноугольной, В чаще тёмной и сырой, Над равниною раздольной, И в сигнальных фонарях, И над тайной мудрой книги – Всюду лампочки горят, Что придумал наш Лодыгин. Свеча Яблочкова О, Яблочкова яркая свеча! Ты, в общем, та же лампа дуговая. Но как судить о новшествах сплеча: И та же лампа, и совсем другая! Дуга лишь сверху у неё горит, А стержни слоем гипса или глины Разделены, чтобы светил зенит И электричество не шло в глубины Не уголь в уголь в ней размещены, А на таком, как надо, расстоянье, Чтобы дуги пылающие сны Светили нам при токе пропусканье. Простая и дешёвая свеча Горела несказанно ярким светом, Но мысль пылает, горяча: Как лампы в цепь соединить при этом? И вновь созрел научной мысли плод… Ну что ж, прогрессом восхитись, оратор: Индукции катушек придан ход И применён впервые трансформатор! Энергосберегающая лампа. Подача напряженья на спирали Приводит те спирали к разогреву… И вот уж электроны побежали, Чтоб засияла лампа-королева. С парами ртути бедные столкнулись, На атомы наткнулись- и при этом Образовали сразу целый улей Невидимого ультрафиолета Люминофор переработал в свет Незримый нами ультрафиолет. Пословицы о свете • Свет стоит до тьмы, а тьма до свету. • Кто нечаянно завидит свет в своем доме, жди счастья. • Светло, как в ясный день, как днем. • Кто людей веселит, за того весь свет стоит. • Ученье — свет, а неученье — тьма. • Чуден свет — дивны люди. • Кому надоела своя волюшка, белый свет. • На то человек на свет родится, чтоб жить своим умом. • От солнца бегать — свету не видать. • Что припасла душа, то и на тот свет понесла. • Свет велик, а деться некуда. • Из ничего один только бог свет создал. • Мне хоть весь свет гори, только бы я жив был. • Малы детушки — что часты звездочки: и светят, и радуют в темную ноченьку. • И не бывал, и не видал, и о ту пору на свете не живал. • Правда — свет разума. • Этот свет, что маков цвет: днем цветет, а ночью опадает. • Со всего свету не соберешь цвету. • На весь свет не угодишь. • Перед нами свет не клином сошелся. • Ты мой свет в окне, ясен месяц, красно солнышко. • Неправдою свет пройдешь, да назад не воротишься. • В окно всего света не оглянешь. • Ни свет ни заря (рано). • На весь свет и солнышку не угреть. • Совет да любовь, на этом свет стоит. • Один женился — свет увидал; другой женился — с головою пропал. • Слухом земля полнится, а причудами свет. • Пойду погулять, на белый свет позевать. • Затмение бывает оттого, что злой дух скрадывает свет божий и впотьмах ловит христиан в свои сети. • Без тебя опустел белый свет. • Кабы снова на свет народиться, знал бы, как состареться. • Не светит зимой солнце против летнего. • На тот свет отовсюду одна дорога. • Кабы воля, так был бы и вольный свет. • Неправда светом началась, светом и кончится. • Не мил и вольный свет, когда милого друга нет. • Только и свету, что в вашем окошке. • В избе светло, а на дворе светлей того. • Померк свет в очах. • Свет завидлив, свет обидлив — всяк чужой век заедает. • Свет в храмине от свечи, а в душе от молитвы. • Свет бел, да люди черны. • Будто снова на свет народился. • Божьей волей свет стоит, наукой люди живут. • Голод морит, по свету гонит. • И велики карманы, а всего свету не уберешь. • Людям на потешенье, всему свету на удивленье. • Свет (Жизнь) не надокучит. • Не грело, не горело, да вдруг осветило. • Коли тут житья нет, так жди перевода на тот свет. • Шахтёр в землю спускается, с белым светом прощается. Пословицы о лучине • Строить колодцы из лучин. Втыкать солому в потолок. [суеверия – приметы] • Стоит старец, крошит тюрю в ставец (светец и лучина). [двор – дом – хозяйство] • Мышка ходит по брусочку, роняет по кусочку (горящая лучина). [двор – дом – хозяйство] • Без рук, без ног – лапшу крошит (горящая лучина). [двор – дом – хозяйство] • Бело ест, черное роняет (лучина горит). [двор – дом – хозяйство] • Красненький кочеток по жерди ходит (горящая лучина). [двор – дом – хозяйство] • Раскладу я клетку, не скласть эту клетку ни попам, ни дьякам, ни серебряникам (лучина). [двор – дом – хозяйство] • Лучина трещит – пыл с визгом по лучине – к морозу. [земледелие] • Лучина трещит и мечет искры – к ненастью. [земледелие] • Ярко лучина горела, да где она? [начало – конец] • Ни море, ни земля; корабли не плавают, а ходить нельзя (лучина). [погода – стихии] • Есть дерево об четыре дела: первое дело – мир освещает; другое дело – крик утишает; третье дело – больных исцеляет; четвертое дело – чистоту соблюдает (береза: лучина, деготь на колеса, береста на обвои горшков, банный веник).[растение – земледелие] • Стоит дерево, цветом зелено; в этом дереве четыре угодья: первое – больным на здоровье, другое – от теми свет, третье – дряхлых, вялых пеленанье, а четвертое – людям колодец (береза: банный веник, лучина, береста на горшки, березовица). [растение – земледелие] • Лучина с верою чем не свеча? [сущность – наружность] • Лучина трещит – пыл с визгом по лучине – к морозу. [земледелие] • Много нагару на лучине – к морозу. [земледелие] • Нагоревший уголь на лучине крупится – к морозу. [земледелие] • Не видал ты меня в красный день да при лучине. [помощь – кстати] • Посмотреть на него в красный день, в белой рубашке да при лучинке. [осторожность] • Подо мной ножки, как лучинки, хрустнули. [смелость – отвага – трусость] • • Похвальное дело шатовато. Похвальба на лучинковых ножках. [похвала – похвальба] • Всякую посуду покрывать, хоть лучинкой, чтоб бес не вселился. [суеверия – приметы] • Старый старичок под себя тюрю мнет (светец с лучиной). [двор – дом – хозяйство] • Ходят с обожженной лучиной под окном подслушивать. [девичьи гаданья] • Никого не бей лучиной: сухота нападет. [мир – ссора – спор] • Мост мостят под подушкой (из прутьев, лучинок, и по сну заключают о судьбе). [девичьи гаданья] • Дедушка свечка, лучиночка с печки (высох). [семья – родня] • Раскладу я клетку – и царю не скласть; ни попам, ни дьякам, ни богатым мужикам (щепать лучину). [двор – дом – хозяйство] • Разберу беляну (т. е. судно) одними руками, не соберешь беляны всеми городами (щепать лучину). [двор – дом – хозяйство] • Ехал не конем, погонял не кнутом, жег не палку, угодил не в галку, сварил, не отеребил (на лучину рыбачить). [загадки] • Муж по лучину, а жена за кручину. [муж – жена] • Кручина иссушит в лучину. [радость – горе] • Есть дерево: крик унимает, свет наставляет, больных исцеляет (береза: она дает деготь, лучину и бересту). [растение – земледелие] • Пошли наши лучинушки плясать, пляши, печь, пляши, лавочки. [гость – хлебосольство] • Ни дров, ни лучины, а живет без кручины. [достаток – убожество] • Придет кручина, как нет ни дров, ни лучины. [достаток – убожество] Заключение Свет – это важнейшее изобразительное средство управления формой объектов: он может повысить её выразительность и способен разрушить её. Для лучшего выявления формы нужно выбрать преимущественное направление падения света; при равномерном освещении объёмного элемента со всех сторон он может показаться плоским. Необходимый моделирующий эффект можно получить при правильно выбранном сочетании общего рассеянного или отражённого освещения с прямым направленным светом; при освещении объектов с глубоким ярко выраженным рельефом чаще всего превалирующую роль должен играть мягкий рассеянный или отражённый свет (к этому случаю относится и освещение лица человека). При применении светильников направленного света необходимо тщательно проверить возможности образования нежелательных падающих теней, способных разрушить форму и освещаемого, и близлежащего объектов, и интерьера в целом. При целенаправленном использовании падающих теней можно создавать на плоскостях помещения светографические изображения и разнообразные световые ритмы, обогащая форму и пластику интерьера. Чёрный и синий цвета зрительно уменьшают размеры объекта, а белый и красный – увеличивают. Создание светоцветового комфорта, отличающегося уравновешенной световой обстановкой – важнейшая задача в дизайне интерьера, предназначенного для работы или спокойного отдыха. К основным составляющим светового комфорта относят: достаточные для выполнения заданной зрительной работы уровни освещённости; пониженные уровни прямой и отражённой блескости; баланс яркостей и цветностей пола, потолка, стен а также зоны зрительной работы; увязанной с цветовой отделкой, цветовую тональность искусственного освещения; повышенные цветопередающие свойства источников света и малую пульсацию освещённости на рабочем месте. При декоративном оформлении интерьера следует учитывать следующие особенности и рекомендации, связанные с мерами снижения повреждающего действия света на материалы и изделия: • наименее устойчивыми к действию света являются фотографии, рукописи и документы; произведения живописи (акварель, темпера или пастель) и графики; гобелены, кружева и одежда; коллекции марок или насекомых; • для таких изделий уровни освещённости по нормам музейного освещения должны быть не выше 50 лк; • наименьшим повреждающим свойством обладают лампы накаливания, наибольшим – естественный свет, особенно прямой солнечный; • на выцветание наибольшее действие оказывает УФ, а на высыхание и коробление – ИК излучение; наиболее ценные и нестойкие к свету изделия предпочтительнее располагать в глубине помещения или в зонах без естественного света. Выводы. Познакомились с историей появления первых осветительных приборов Проследили путь развития источников освещения. Изучили достоинства и недостатки, осветительных приборов. Составили рекомендации по выбору, использованию и утилизации осветительных приборов. Организовали мероприятие, просвещенное темам: «История создания и совершенствования осветительных приборов», «Достоинства и недостатки, осветительных приборов. Рекомендации по их выбору, использованию и утилизации». Организовали театрализованное представление, посещенное истории развития осветительных приборов Сделали видеоотчет. Иннокентий Анненский Аметисты Когда, сжигая синеву, Багряный день растет неистов, Как часто сумрок я зову, Холодный сумрак аметистов. И чтоб не знойные лучи Сжигали грани аметиста, А лишь мерцание свечи Лилось там жидко и огнисто.
|
Команда «КПД»,
ГПОУ ЯО Ярославский градостроительный колледж, Ярославская область,
Цель работы: провести исследование на научную тему: создание и совершенствование осветительных приборов. Проанализировать их достоинства и недостатки. Исследовать – не представляют ли они угрозу для окружающей среды. Ход работы: 1. Исследовали недостатки и достоинства энергосберегающих лампочек. 2. Придумали сценарий. 3. Сделали творческую работу по теме: энергосберегающие лампочки.
|
Команда «Яблоко Ньютона ЯрТРТ»,
ГПОУ ЯО Ярославский техникум радиоэлектроники и телекоммуникаций, Ярославская область,
Цели. Изучить историю создания осветительных приборов. Исследовать достоинства и недостатки осветительных приборов. Подготовить рекомендации по их выбору, использованию и утилизации. План 1. Изобретение лампочки 1.1. Изобретатель 1.2.Американская практичность 1.3. Осветительные электроустановки 2. Общие технические характеристики ламп. 2.1.лампы накаливания; 2.2.люминесцентные лампы; 2.3.галогенные лампы; 2.4.светодиодные лампы; 2.5.энергосберегающие лампы; 2.6.металлогалогенные лампы; 2.7.дуговые ртутные лампы; 2.8.инфракрасные лампы; 2.9.неоновые лампы; 2.10.натриевые лампы; 2.11.ксеноновые лампы; 2.12.керосиновые лампы; 2.13.кварцевые лампы; 2.14.газоразрядные лампы; 2.15.ультрафиолетовые лампы; 3. Переработка и утилизация ламп 4. Опасность ртути 4.1. Какие лампы содержат ртуть 4.2. Что делать с перегоревшими ртутьсодержащими лампами 4.3. Что делать, если разбилась ртутьсодержащая лампа 4.4. Как осуществляется утилизация ртутьсодержащих ламп 5. Как выбрать экономною лампу. (Советы по покупке и использованию энергосберегающих ламп) 6. Сценарий театрализованного представления (Сказка о Лампе-царице) 7. Сказки о лампах. 7.1. Гордая лампа. 7.2. Судьба двух ламп 7.3. Любовь выключателя и лампочки 7.4. Спор двух ламп. За кем из них будущее. 8. Стихотворения о лампе. Выводы 1. Изобретение лампочки. Светить повсюду и всегда Ночь, улица, фонарь, аптека, Бессмысленный и тусклый свет. Живи еще хоть четверть века — Все будет так. Исхода нет. Александр Блок 1.2. Изобретатель История порой бывает несправедлива. Повседневно используемое бытовое устройство, важнейшее для каждого человека и всего человечества, ни названием, ни легендами о создании, ни чем-либо еще не напоминает о создателе. А ведь благодаря одному-единственному человеку в наших домах зажглась электрическая лампочка и на многие годы наполнила дома теплом и светом. Говорят, что изобретатель электрической лампочки потратил огромное количество времени на ее изобретение. Порядка 2 000 опытов ему пришлось провести, прежде чем прототип бытовой лампочки со спиралью накаливания появился на свет. В ходе пресс-конференции, посвященной новому изобретению, один неугомонный и настойчивый журналист спросил: – Скажите, мистер Эдисон, каково это – терпеть неудачу две тысячи раз подряд, пытаясь создать одну лампочку? – Молодой человек, – ответил Эдисон, – я отнюдь не ошибался две тысячи раз, создавая эту лампочку. Я обнаружил одну тысячу девятьсот девяносто девять способов, как не следует делать лампочку. Русская ментальность История обычной электрической лампочки, или говоря наукообразно, лампы накаливания очень похожа на истории многих других изобретений, сделанных в России. Еще в 1872 году русский ученый Александр Лодыгин сумел заставить светиться угольный стержень в стеклянном сосуде с откачанным воздухом. Год 1874. Русский инженер Александр Лодыгин получил патент на изобретение электрической угольной лампочки накаливания. Чуть позже он предложил заменить угольный стержень вольфрамовым, который и сегодня используемым в электрических лампочках. Но создать надежную, долговечную и недорогую лампочку, а кроме того, наладить ее производство сумел лишь американец Томас Эдисон в 1878 году. Кстати, в его первых лампочках в роли светящейся нити накаливания выступала обугленная стружка японского бамбука. Привычные нам вольфрамовые нити появились значительно позже – по инициативе упоминавшегося уже русского инженера Лодыгина. 1.2. Американская практичность Американская ментальность русской не родня. У подданного Соединенных Штатов Томаса Эдисона все шло в дело: думая над тем, как сделать телеграфную ленту более прочной, он изобрел вощение бумаги. Такая бумага потом использовалась в качестве обертки для конфет. Явлению Эдисона предрасполагали семь веков западной истории. Не только и даже не столько историей изобретательства, сколько исторически сформированным активным отношением к жизни. Множество гениев технической мысли шли к тому, чтобы в 1847 году в маленьком американском городке Порт-Херон появился на свет Томас Альва Эдисон. Этот «Наполеон изобретательства» не состоялся бы без фундаментальных трудов Фарадея по физике. В его самореализации сыграло роль то, что для любой, самой дерзкой идеи молодой изобретатель мгновенно находил инвесторов, готовых рискнуть своими деньгами. Так, еще будучи подростком из бедного квартала, Эдисон задумал печатать газету прямо в поезде Порт-Херон -Детройт во время движения и продавать ее пассажирам, собирая на остановках местные новости. Сразу нашлись люди, ссудившие наглецу деньги на приобретение крохотного печатного станка, и другие, пустившие его со станком в багажный вагон. До Эдисона изобретения делались либо учеными, для которых они были побочным продуктом их открытий, либо практиками, совершенствовавшими то, с чем работали. Именно «кудесник из Менло-Парка» превратил изобретательство в самостоятельную профессию. Его буквально распирало от идей, и почти каждая разработка становилась ростком для множества последующих, в свою очередь требовавших разработки. Всю свою долгую жизнь Эдисон совершенно не заботился о личном комфорте – когда он уже в зените славы посетил Европу, то был сильно разочарован щеголеватостью и ленью тамошних изобретателей. Эдисона толкал вверх могучий дух американского капитализма. Он разбогател в 22-летнем возрасте, когда придумал для бостонской биржи котировочный «тиккер». Его величайшим изобретением была электрическая лампочка, благодаря которой удалось электрифицировать всю Америку, а потом и весь мир. У себя в Менло-Парке, штат Нью-Йорк, Эдисон построил небольшую электростанцию для нужд собственной лаборатории, однако энергии оказалось больше, чем ему требовалось, и тогда изобретатель согласился продавать ее соседям-фермерам. Эти люди и не отдавали себе отчета в том, что стали первыми в мире платными потребителями электричества. Эдисон никогда не хотел быть предпринимателем, но зачастую, нуждаясь в чем-то для своей работы, открывал в Менло-Парке маленькое производство, которое впоследствии разрасталось до огромных масштабов и шло свои собственным путем развития. Трудно придумать область, в которой Эдисон не совершил бы изобретений. Дуплексный и квадруплексный телеграф, фонограф, телефонная трубка, кинопроектор и кинопленка, рудничный светильник, непрерывное производство цемента и так далее – список поистине безграничный и завораживающий своим масштабом. Подсчитано, что ежегодно он делал по сорок крупных изобретений (вот бы он изобрел в свое время ноутбук! тогда ремонт ноутбуков Samsung потребовался бы пользователям значительно раньше), мелкие никто и не считал. Впрочем, почему же не счесть – Эдисоном было получено в общей сложности 1092 патента. Самый первый из них, датированный 1868 годом, так никогда и не был применен на практике. Эдисон запатентовал электрическую систему точного подсчета голосов на выборах, а Конгресс отказался от ее внедрения: сенаторы решили, что ситуации, когда нужна будет такая точность, сложиться на выборах просто не может. Кто же тогда мог предвидеть проблемы Буша-младшего на выборах 2004 года! 1.3. Осветительные электроустановки Лампа накаливания электрическая, источник света, в котором преобразование электрической энергии в световую происходит в результате накаливания электрическим током тугоплавкого проводника. Впервые световая энергия таким способом была получена при пропускании электрического тока через угольный стержень, помещенный в замкнутый сосуд, из которого был откачан воздух. В 1879 Эдисон создал достаточно долговечную конструкцию лампы накаливания с угольной нитью. В 1898-1908 годах в качестве тела накала пытали использовать различные металлы (осмий, вольфрам, тантал), и с 1909 стали применяться лампы накаливания с зигзагообразно расположенной вольфрамовой нитью. В 1912-13 годах лампы накаливания стали наполнять азотом и инертными газами (аргоном и криптоном ); вольфрамовую нить стали изготовлять в виде спирали. Дальнейшее совершенствование лампы накаливания велось в направлении улучшения световой отдачи путём повышения температуры тела накала при сохранении срока службы лампы. Заполнение лампы накаливания высокомолекулярными инертными газами с добавками галогенов позволило уменьшить загрязнение колбы лампы частицами распылившегося вольфрама и снизило скорость его испарения. Использование тела накала в форме биспирали (спирали, навитой из спирали) и триспирали сократило потери тепла через газ. Многочисленные разновидности лампы накаливания состоят из однотипных частей, различающихся размерами и формой. Внутри колбы на стеклянном или металлическом штенгеле с помощью держателей из молибденовой проволоки закреплено тело накала (спираль из вольфрама). Концы спирали прикреплены к концам вводов; средняя часть вводов с целью создания вакуумноплотного соединения со стеклянной лопаткой выполняется из платинита или молибдена. В процессе вакуумной обработки колба лампы наполняется инертным газом, после чего штенгель заваривается с образованием носика. Для защиты носика, а также для крепления в патроне лампа снабжается цоколем, прикрепляемым к колбе цоколевочной мастикой. Лампы накаливания классифицируют по областям применения (осветительные общего назначения, для автомобильных фар и т.д.), по основной конструктивной форме и светотехническим свойствам колбы (зеркальные лампы, декоративные, с рассеивающим покрытием и др.), по форме тела накала (лампы с плоской спиралью, биспиралью и др.). По габаритным размерам различают сверхминиатюрные, миниатюрные, малогабаритные, нормальные и крупногабаритные лампы накаливания ; например, к сверхминиатюрным лампам относятся лампы с длиной менее 10 мм и диаметром менее 6 мм, у крупногабаритных ламп длина более 175 мм, а диаметр более 80 мм. Лампы накаливания рассчитаны на напряжение от долей единицы до сотен вольт, мощностью до десятков киловатт. Увеличение напряжения на лампе накаливания на 1% повышает световой поток на 4%, но снижает срок службы на 15%. Кратковременное включение на напряжение, превышающее номинальное на 15% выводит лампу из строя. Вот почему так часто в нашей действительности перепады напряжения сказываются на частом перегорании лампочек. Срок службы лампы накаливания колеблется от 5 ч (например, самолетные фарные лампы) до 1000 ч и более (например, транспортные лампы), поэтому лампы должны устанавливаться в местах, обеспечивающих лёгкость их замены. Световая отдача зависит от конструкции, напряжения, мощности и продолжительности горения и составляет 10-35 лм/Вт. По световой отдаче лампы накаливания, безусловно, уступают газоразрядным источникам света (люминесцентная лампа), однако они проще в эксплуатации (не требуют пусковых устройств и сложной арматуры) и для них практически нет ограничений по напряжению и мощности. Ежегодное производство ламп накаливания в мире достигает 10 млрд. штук, количество разновидностей более 2 000 . Общие технические характеристики ламп. Различают следующие виды ламп освещения: лампы накаливания; люминесцентные лампы; галогенные лампы; светодиодные лампы; энергосберегающие лампы; металлогалогенные лампы; дуговые ртутные лампы; инфракрасные лампы; неоновые лампы; натриевые лампы; ксеноновые лампы; керосиновые лампы; кварцевые лампы; газоразрядные лампы; ультрафиолетовые лампы; 2.1.Лампа накаливания. Лампа накаливания – это электрический источник света, который излучает световой поток в результате накала проводника из тугоплавкого металла (вольфрама). Достоинства: невысокая стоимость; мгновенное зажигание при включении; небольшие габаритные размеры; широкий диапазон мощностей. Недостатки: большая яркость (негативно воздействует на зрение); небольшой срок службы – до 1000 часов; низкий КПД. (только десятая часть потребляемой лампой электрической энергии преобразуется в видимый световой поток) остальная энергия преобразуется в тепловую. Технические характеристики Лампы накаливания Срок службы источника света 1 000 часов Световая эффективность 10 Лм/Вт Выделение тепла при горении высокое Виброустойчивость низкая Устойчивость к перепадам напряжения низкая Чувствительность к частым включениям есть Допустимая температура окружающей среды – 60 C +100 C Перезажигание лампы мгновенное Пульсации излучения мало заметные Цветовая температура, К 2700 Индекс цветопередачи 100 Специальная утилизация не требуется КПД светильника 50-80% Средняя стоимость низкая 2.2.Люминесцентная лампа. Люминесцентные лампы, называемые еще, лампами дневного света, представляют собой запаянную с обоих концов стеклянную трубку, изнутри покрытую тонким слоем люминофора. Достоинства: хорошая светоотдача и более высокий КПД (в сравнении с лампами накаливания); разнообразие оттенков света; рассеянный свет; длительный срок службы (2?000 -20?000 часов в отличие от 1?000 у ламп накаливания), при соблюдении определенных условий. Недостатки: химическая опасность (ЛЛ содержат ртуть в количестве от 10 мг до 1 г); неравномерный, неприятный для глаз, иногда вызывающий искажения цвета, освещённых предметов (существуют лампы с люминофором спектра, близкого к сплошному, но имеющие меньшую светоотдачу); Со временем люминофор срабатывается, что приводит к изменению спектра, уменьшению светоотдачи и как следствие понижению КПД ЛЛ; мерцание лампы с удвоенной частотой питающей сети; наличие дополнительного приспособления для пуска лампы — пускорегулирующего аппарата (громоздкий дроссель с ненадёжным стартером); очень низкий коэффициент мощности ламп — такие лампы являются неудачной для электросети нагрузкой (проблема решается с применением вспомогательных устройств). Технические характеристики Люминесцентные лампы Срок службы источника света 8-12 000 часов Световая эффективность 80 Лм/Вт Выделение тепла при горении низкое Виброустойчивость средняя Положение горения горизонтальное Электромагнитный шум есть Допустимая температура окружающей среды +5 C +55 C Перезажигание лампы мгновенное Пульсации излучения нет Цветовая температура, К 2000-6500 Индекс цветопередачи 80 Специальная утилизация требуется КПД светильника 45-75% Средняя стоимость средняя 2.3. Галогенные лампы. Галогенная лампа – это лампа накаливания, в колбу которой закачан буферный газ: пары галогенов (брома или иода). Данная особенность повышает срок службы лампы до 2000—4000 часов, а так же позволяет повысить температуру спирали. Достоинства: выпускаются в богатом ассортименте; позволяют лучше управлять световым пучком и направлять eгo c большей точностью; компактны. Недостатки: сильный нагрев; сравнительно недолговечны, примерно 2000-4000 часов; нельзя дотрагиваться к поверхности стекла лампы пальцами (перегорает). Технические характеристики Галогенные лампы накаливания Срок службы источника света 2 000 часов Световая эффективность 15 Лм/Вт Выделение тепла при горении высокое Виброустойчивость низкая Устойчивость к перепадам напряжения низкая Чувствительность к частым включениям есть Допустимая температура окружающей среды – 60 C +100 C Перезажигание лампы мгновенное Пульсации излучения мало заметные Цветовая температура, К 2700 Индекс цветопередачи 100 Специальная утилизация не требуется КПД светильника 50-80% Средняя стоимость низкая 2.4. Светодиодные лампы. В светод¬иодных лампах или светильниках (в обиходе — «ледовых», от аббревиатуры LED, Light Emitting Diode) в качестве источника света используются светодиоды, данный вид светильников применяются для промышленного, бытового и уличного освещения. Достоинства: самый большой срок службы среди всех ламп (от 10 000 до 100 000 часов); низкое энергопотребление; устойчивость к вибрации и механическим ударам; безотказная работа при различных температурах от – 60 до +60?С; светодиодные лампы изготавливаются на любое напряжение, нет необходимости установки дополнительных балластных резисторов; обладает "чистым цветом", что важно в световом дизайне. Недостатки: самый главный недостаток – высокая цена; ограничена сфера применения, в некоторых случаях лампы накаливания нельзя заменить светодиодными. Технические характеристики Светодиодные лампы Срок службы источника света 50 000 часов Световая эффективность 80 – 100 Лм/Вт Выделение тепла при горении низкое Виброустойчивость высокая Устойчивость к перепадам напряжения высокая Чувствительность к частым включениям нет Допустимая температура окружающей среды – 40 C +40 C Перезажигание лампы мгновенное Пульсации излучения нет Цветовая температура, К 2000-6500 Индекс цветопередачи 80 Специальная утилизация не требуется КПД светильника 70-100% Средняя стоимость высокая 2.5. Металлогалогенные лампы. Металлогалогенные лампы (МГЛ / HMI) являются одним из видов газоразрядных ламп (ГРЛ) высокого давления. От других ГРЛ отличаются тем, что для коррекции спектральной характеристики дугового разряда в парах ртути, в горелку МГЛ дозируются специальные излучающие добавки (ИД), представляющие собой галогениды некоторых металлов. Достоинства: светоотдача в 10 раз больше, чем у ламп накаливания. компактный источник света надежная работа при низких температурах и различных условиях эксплуатации; возможность применять лампы разной цветности. Недостатки: время разгорания 30-50 секунд, после отключения не включаются пока не остынут; высокая стоимость. Технические характеристики Металлогалогенные лампы Срок службы источника света 10 000 часов Световая эффективность 70 Лм/Вт Звуковой шум есть Положение горения определенное Устойчивость к перепадам напряжения низкая Чувствительность к частым включениям есть Допустимая температура окружающей среды – 40 C +40 C Перезажигание лампы 5-7 минут Пульсации излучения мало заметные Цветовая температура, К 2000-6500 Индекс цветопередачи 60-90 Специальная утилизация требуется КПД светильника 50-75% Средняя стоимость Высокая 2.6. Дуговые ртутные люминесцентные лампы. Лампы ДРЛ (Дуговые Ртутно Люминесцентные) имеют очень высокую световую отдачу (до 60 лм/Вт) и относятся к ртутным разрядным лампам высокого давления с исправленной цветностью. ДРЛ лампа состоит из кварцевой трубки (горелки), находящейся в стеклянной колбе, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем люминофора, он в свою очередь преобразовывает ультрафиолетовое излучение, возникающее в следствии дугового разряда в трубке, в видимый свет, который может улавливать человеческий глаз. Достоинства: хорошая световая отдача (до 55 лм/Вт); большой срок службы (10000 ч); компактность; неприхотливость к условиям окружающей среды (кроме сверхнизких температур). Недостатки: преобладание в спектре лучей сине-зеленой части, ведущее к плохой цветопередаче, что исключает применение ламп, когда объектами которые необходимо осветить, являются лица людей или окрашенные поверхности; возможность работы только на переменном токе; необходимость включения через балластный дроссель; длительность разгорания при включении (около7 минут) и долгое начало повторного зажигания (около 10 мин). пульсации светового потока, большие чем у люминесцентных ламп; уменьшение светового потока к концу службы. Технические характеристики Дуговые ртутные люминесцентные лампы Срок службы источника света до 10 000 часов Световая эффективность 40 Лм/Вт Положение горения есть Звуковой шум есть Электромагнитный шум нет Чувствительность к частым включениям средняя Допустимая температура окружающей среды низкая Пульсации излучения заметные Цветовая температура, К 6000 Индекс цветопередачи 100 Специальная утилизация требуется КПД светильника 45-70% Средняя стоимость низкая 2.7. Энергосберегающие лампы. Энергосберегающие лампы работают по тому же принципу, что и обычные люминесцентные лампы, с тем же принципом преобразования электрической энергии в световую. Зачастую термин «энергосберегающая лампа» обычно применяют к компактной люминесцентной лампе, которую можно поставить на место обычной лампы накаливания без всяких переделок. Достоинства: экономичны; долгий срок службы; низкая теплоотдача; большая светоотдача; выбор желаемого цвета. Недостатки: высокая цена; экологически вредная. 2.8. Газоразрядные лампы. Газоразрядная лампа – это источник света, излучающий энергию в видимом диапазоне. Свечение в лампе создается непосредственно или опосредованно от электрического разряда в газе, парах металла или в смеси пара и газа. Достоинства: высокий КПД; длительный срок службы по сравнению с лампами накаливания; экономичность; высокая степень цветопередачи; хорошая стабильность цвета; хорошие характеристики светового потока в течение всего срока службы. Недостатки: высокая стоимость; необходимость пускорегулирующей аппаратуры; долгий выход на рабочий режим; высокая чувствительность; наличие токсичных компонентов и как следствие необходимость в инфраструктуре по сбору и утилизации; невозможность работы на любом роде тока; невозможность изготовления ламп на самое разное напряжение (от долей вольта до сотен вольт); наличие мерцания и гудения при работе на переменном токе промышленной частоты; прерывистый спектр излучения; непривычный в быту спектр. 2.9. Неоновые лампы. Неоновая лампа – это газоразрядная лампа, состоит из баллона, заполненного разреженным инертным газом (неоном), и укрепленных внутри баллона двух дисковых или цилиндрических электродов. В отличие от люминесцентных ламп неоновые значительно долговечнее, так как не имеют внутри нитей накаливания, создающих электронную эмиссию. Достоинства: броский световой эффект; высокий срок службы (от 80000 часов); возможность изготовления ламп различных форм; не нагреваются, следовательно – пожаробезопасны; возможность широкого выбора любого нужного оттенка белого свечения ; возможность управления яркостью газосветной лампы ; бесшумность работы. Недостатки: содержат вредные вещества; требуют высокого напряжения в сети, необходимость высоковольтного трансформатора; хрупкость; высокая стоимость. 2.10. Ксеноновые лампы. Ксеноновая лампа – это источник света, представляющий собой устройство состоящее из колбы с газом (ксеноном) в котором светится электрическая дуга, которая возникает вследствие подачи напряжения на электроды лампы. Ксеноновая лампа дает яркий белый свет, близкий по спектру к дневному. Ксеноновые лампы обеспечивают интенсивный свет, яркость которого в 3 раза выше света чем у галогеновых ламп. Достоинства: интенсивный яркий свет; надежность и высокий срок службы (3000 часов); высокая экономичность; малый нагрев. Недостатки: высокая стоимость; необходимость применения «блока розжига»; 2.11. Натриевые лампы. Натриевые лампы высокого давления (ДНаТ) имеют самую высокую светоотдачу среди всех известных газоразрядных ламп (100 – 130 лм/Вт), но плохую цветопередачу (Ra = 20-30), и характеризуются минимальным снижением светового потока при длительном сроке службы. со временем лампы теряют яркость, тускнеют и неравномерно освещают дорогу ослепление встречных водителей и пешеходов. 2.13. Инфракрасные лампы. Лампа инфракрасная – это прибор, по принципу действия напоминает лампу накаливания. Колба инфракрасной лампы (обычно красного, реже – синего стекла) участвует в формировании спектра излучения, и увеличивает общий КПД лампы. Проходя через цветное стекло, оставшаяся в излучении доля видимого света «окрашивается» в инфракрасные цвета. Инфракрасные лампы подразделяются на: медицинские инфракрасные лампы; инфракрасные лампы для обогрева; инфракрасные лампы для сушки; 2.14. Керосиновые лампы. Керосиновая лампа – это светильник, который работает на основе сгорания керосина – продукта переработки нефти. Принцип действия лампы прост, в ёмкость заливается керосин, в эту же емкость опускается фитиль. Другой конец фитиля зажимается поднимающим устройством в горелке, которая устроена таким образом, чтобы воздух проникал снизу. Кварцевая лампа. Кварцевая лампа – это ртутная газоразрядная лампа, имеет колбу из кварцевого стекла, предназначена для получения ультрафиолетового излучения. Применяют подобные лампы для обеззараживания различных помещений, предметов, продуктов питания. 2.15. Ультрафиолетовые лампы. Ультрафиолетовая лампа работает по тому же принципу, что и обычная люминесцентная лампа: ультрафиолетовое излучение образуется в колбе вследствие взаимодействия паров ртути и электромагнитных разрядов. Газоразрядная трубка изготавливается из специального кварцевого или увиолевого стекол, имеющих способность пропускать УФ-лучи. 4. Переработка и утилизация ламп 4.1. Опасность ртути Ртуть – это чрезвычайно опасное вещество I класса опасности по ГОСТ 17.4.1.02-83. В соответствии с «Санитарно-эпидемиологическими требованиями к атмосферному воздуху» предельно допустимая концентрация в атмосферном воздухе ртути (ПДК) — 0,0003 мг/м3. Даже небольшое количество ртути может быть опасным, поэтому лампу, содержащую любое, даже самое малое количество ртути НЕЛЬЗЯ выбрасывать в мусорное ведро с бытовым мусором. С такими лампами следует обращаться как с опасными отходами, и их необходимо хранить таким образом, чтобы не допустить повреждения и после использования сдавать на переработку. Для человека ядовиты пары и растворимые соединения ртути. Попадая в окружающую среду, ртуть через осадки и грунтовые воды переходит в различные микроорганизмы, которые в свою очередь поедаются рыбами или другими дикими животными. Ртуть остается у них в мышечных и жировых тканях. В конечно счете, проходя вверх по пищевой цепочке, она попадает в человеческий организм. Ртуть является мощным нейротоксином, который может влиять на мозг, почки, печень и вызывать проблемы в развитии. Проведенные исследования показывают взаимосвязь между содержанием ртути в крови женщин детородного возраста и неврологическими расстройствами, умственной отсталостью у детей и повышением риска сердечных приступов. 4.2. Какие лампы содержат ртуть Следующие типы ламп содержат ртуть: • Флуоресцентные лампы, компактные люминесцентные лампы, лампы черного света. • Газоразрядные лампы. Эти лампы используются для освещения общественных мест (магазинов, офисов, наружного освещения зданий, и пешеходных зон). К ним относятся: o Ртутные. o Металлогалогенные. o Натриевые лампы высокого давления. o Газоразрядные лампы также используются в автомобильных фарах (ксеноновые лампы) и в фонарях для подводного плавания. Ксеноновые фары можно легко определить по характерному голубовато-белому оттенку света. Сейчас некоторые производители галогенных ламп делают специальное синее покрытие, что делает лампы при горении похожими на ксеноновые, однако галогенные лампы не содержат ртути. o Ультрафиолетовые лампы. o Неоновые лампы. Количество ртути в люминесцентных лампах изменяется в пределах 3 — 46 мг. В лампах с низким содержанием ртути содержится 3-5 мг. На данный момент не существует люминисцентных или газоразрядных ламп без ртути. 4.3. Что делать с перегоревшими ртутьсодержащими лампами Что не надо их разбивать и не надо выбрасывать в мусорное ведро, уже понятно. Но лампы очень хрупкие устройства, поэтому хранить их лучше в тех коробках, в которых они были приобретены, или обернуть в газету и положить таким образом, чтобы они не разбились. После выхода из строя их необходимо сдавать на переработку. Правительство России в специальном постановлении определило правила утилизации ртутьсодержащих ламп (энергосберегающих, люминесцентных и прочих осветительных устройств) в соответствие с которыми рядовые граждане обязаны сдавать отработанные лампы в управляющую компанию по месту жительства бесплатно, и не имеют права самостоятельно заниматься их уничтожением. Лампы можно сдавать в районные ДЕЗ или РЭУ, которые обязаны их принимать, или в другие специальные пункты приема. Юридические лица и индивидуальные предприниматели обязаны самостоятельно сдавать ртутьсодержащие лампы, заключая договора с фирмами, занимающимися вывозом или переработкой таких отходов, и оформлять паспорт опасного отхода. 4.4. Что делать, если разбилась ртутьсодержащая лампа 1. Надо открыть окна, выключить отопление (чтобы снизилась температура) и покинуть помещение на 15 минут. 2. Наденьте резиновые перчатки и тщательно соберите осколки в пластиковый пакет. Чтобы удалить все осколки и порошок люминофор, протрите область влажной одноразовой бумажной салфеткой (или можно использовать для этих целей липкую ленту, пластилин и т.п.). 3. Проведите влажную уборку помещения с хлорсодержащим средством. 4. Все собранные материалы, перчатки, салфетки и т.д. также должны быть помещены в пакет и переданы на утилизацию. 5. Если на одежду, постельное белье и т.д. попали осколки лампы, их также необходимо поместить в плотный пластиковый пакет и определить возможность дальнейшего использования после консультации со специалистом. 6. После специалисты аккредитованной лаборатории должны произвести контроль концентрации паров ртути в воздухе (их концентрация не должна превышать ПДК 0,0003 мг/м3). 4.5. Как осуществляется утилизация ртутьсодержащих ламп Во время переработки лампы разрушают и разделяют на различные материалы при непрерывном процессе фильтрации. Полученные материалы: стеклянный бой, черные и цветные металлы, ртутьсодержащий люминофор (в котором содержится до 95% ртути) и другие материалы собираются для последующей перевозки переработки и утилизации. Практически каждый компонент ртутьсодержащих ламп поддается переработке, в том числе используемые металлы, стекло и ртуть из люминофора. Переработанное стекло может использоваться в качестве сырья для производства изделий из стекла, или в качестве заполнителя бетона. Алюминиевые колпачки перерабатываются как металлический лом. Ртуть может восстанавливаться из люминофора различными способами в зависимости от технологии. Далее, после дополнительной очистки, она может повторно использоваться в производстве термометров, барометров и электронных устройств. На территории России функционирует несколько десятков предприятий, на которых организована собственная переработка высококонцентрированных ртутьсодержащих отходов. Одним из предприятий, занимающихся переработкой ртутьсодержащих отходов в России, является ООО «Мерком». Директор этого предприятия, Донских Дмитрий Константинович, говорит, что вся ртуть, которая пригодна для повторного использования, используется, но часть отходов все же подлежит захоронению. Часть отходов с небольшим содержанием ртути 0,2-0,4%, которые также относятся к отходам 1 класса опасности и требуют утилизации, отправляется на единственное в России предприятие НПП «Кубаньцветмет». Это предприятие обладает достаточно технологичным оборудованием для регенерации ртути из отходов с низким содержанием ртути. Предприятия по переработке ртутьсодержащих ламп работают, есть возможность сдавать перегоревшие лампы, дело осталось за малым: люди должны осознать необходимость сдавать лампы на переработку. В России очень небольшая доля людей понимает, насколько огромный вред может причинить здоровью и окружающей среде разбитая энергосберегающая лампа, и еще меньшее количество людей действительно сдает опасные отходы на переработку. Остается надеяться на то, что в будущем люди станут более сознательными, иначе в будущем нас не ждет ничего хорошего. 5. КАК ВЫБРАТЬ ЭКОНОМНУЮ ЛАМПУ Советы по покупке и использованию энергосберегающих ламп Любой прибор – будь то простой или сложный – требует определенного обращения с ним. От того, как вы обращаетесь с энергосберегающей лампой, зависит срок её службы и то, сколько вы сможете сэкономить электроэнергии. При выборе и покупке лампы обратите внимание на заявленный срок эксплуатации. Он может быть от 6 до 25 тысяч часов. Если принять во внимание, что цена энергосберегающей лампочки на 15000 часов всего на 40% выше чем аналогичной лампы на 6000 часов, а проработает она в 2,5 раза больше, покупать стоит именно дорогую, но более "долгоработающую". Как и у любой лампы, у энергосберегающей лампы есть цоколь самые распространенные размеры – E27 и E14) Цоколь E14 часто называют "миньоном". В энергосберегающих лампочках между цоколем и колбой есть пластмассовая проставка-основание. Закручивая и выкручивая лампу из патрона держите ее за это основание. За него же следует держать лампу, вынимая её из упаковки. Не стоит держать лампочки за люминесцентные трубки кроме тех случаев, когда люминесцентные трубки ламп помещены в специальную "колбу", что позволяет удобно брать их руками. Поэтому, если вы покупаете лампу с незакрытыми колбой трубками – модели лампы-дуги, лампы – лотос и др. – попросите продавца проверять лампочку, держа её за основание. Если же он всё же взял трубку руками, то попросите заменить лампу или откажитесь от покупки. Энергосберегающие лампочки не стоит использовать в приборах с регуляторами яркости, электронными стартерами, реле времени и световыми датчиками. Под световыми датчиками мы имеем в виду и выключатели со световой индикацией. Если Ваш дом оснащен такими вы хотите использовать энергосберегающие лампы, то выключатели лучше заменить. Иначе – срок работы лампы сократится в несколько раз! При наружном освещении их нельзя использовать в открытых светильниках. Кстати, поэтому же, энергосберегающие лампочки нежелательно использовать в открытых светильниках на кухнях, в туалетах и, особенно, в ванных комнатах. Уровень ультрафиолетового излучения энергосберегающей лампы сравним с излучением солнца в безоблачный день. Поэтому от такой лампы всегда нужно находиться более чем в 30 сантиметрах. Особенно это важно для тех, кто подвержен дерматологическим заболеваниям. Это относится лишь к лампам с открытыми трубками. Если же лампа имеет герметичное покрытие вокруг трубок, то эта лампа практически полностью безопасна, на любом расстоянии. Типы цоколя энергосберегающих ламп Большинство люстр, которые подвешиваются к потолку, имеют цоколь Е27, в небольших по размеру светильниках и бра применяют меньший по размеру – цоколь Е14. Чтобы подобрать лампу, которая подойдет к вашей люстре – просто посмотрите, с каким цоколем вкручена в вашу люстру или светильник лампа, и покупайте энергосберегающую лампу с таким же цоколем. Мощность энергосберегающей лампы Люминесцентные энергосохраняющие лампы различаются мощностью: бывают от 5 до 250 Вт. Следует учитывать, что световая отдача энергосохраняющих ламп выше, чем у ламп накаливания, примерно в 5 раз. Поэтому выбирать необходимую мощность люминесцентной лампы нужно, исходя из соответствующей пропорции: если вы использовали лампочку накаливания мощностью 100 Вт, достаточно будет энергосберегающей лампы мощностью 20 Вт. Цвета света энергосберегающих ламп Одной из интересных характеристик энергосохраняющих ламп является их цветовая температура, которая определяет цвет лампы: 2700 К – мягкий (теплый) белый свет; 4200 К – естественный белый (дневной) свет; 6400 К – холодный белый свет. Чем ниже цветовая температура лампы, тем ближе цвет к красному, чем выше – к синему. Поэтому перед выбором определённой лампы, перед ее покупкой – представьте себе, какой цвет света более благоприятен Вам (или подойдёт к цветовой гамме интерьера), и выберите люминесцентную лампу с соответствующей цветовой температурой. 6. Сценарий театрализованного представления Сказка о Лампе-царице. Сценарий Действующие лица: царь, царица, автор, Лампа электрическая, бояре, писец, Лампа энергосберегающая. Автор. Мы говорим, что мы умны, а старики спорят: нет, мы умнее вас были; а сказка сказывает, что когда ещё наши деды не учились и пращуры не родились, а в некотором царстве, в некотором государстве жили-были царь с царицей. Жили-были, не тужили, радовались да добра наживали. Учеными и мастерами славилось царство. Делали чудесные вещи в том царстве. Появилось диво дивное – лампочка электрическая. Благодаря ей, в царстве отказались от свечей и лучин. В царстве стало светло-светло. И стала лампа электрическая королевой! Входит лампа, садится на трон. Бояре кланяются ей. На голову электрической лампе надевают корону. Автор. Теперь все поклоняются лампе электрической. Превозносят лампу. Жизни без нее не мыслят обитатели царства. И возгордилась лампочка. Ей стало казаться, что она незаменима. Много ли, мало ли времени прошло, да только устарела Лампочка: светила тускло, много энергии потребляла, часто гасла-перегорала, а место свое никому не уступала. Лампа электрическая. Да и кому такое важное дело доверишь?! Кто светить будет так ярко, так долго, как я? Что, опять при лучине все жить будут? Или с факелами по улице ходить? Или балы устраивать при свечах станут?Нет мне замены! Я бесценна! Я всех ярче и светлее! Помолчав, лампа добавила: «Я не заменима! Я настолько уверена в себе, что готова помериться силами со всеми существующими источниками освещения!» Лампа обращается к писцу и говорит «Пиши указ: «Внимание, всем источникам освещения! Я, Царица-лампа, приказываю вам явиться во дворец и продемонстрировать свои способности (как вы можете светить, с какой мощностью, сколько энергии при этом затрачиваете)» Писец кланяется и уходит из зала. Лампа говорит: «Попробуйте меня перещеголять! Но если найдется достойная лампа, так и быть уступлю ей свое место». Автор. И стали все съезжаться в надежде на то, что смогут ее заменить. Долго, не одно десятилетие, продолжались смотрины. Рождались новые Лампочки и сразу на смотрины, да все не то. Входят разные лампы. Царица отрицательно качает головой. Автор. В каждой изъян находила: то тускло светят, то недолго служат, то нагреваются сильно, то неэкономичные. Совсем лампа возгордилась: – Некому меня заменить, вечная я, единственная! Автор. И вот однажды появилась Контактная Люминесцентная Лампа. Красавица-раскрасавица, да и умница к тому же. Входит во дворец Люминесцентная Лампа. Здравствуйте, царица! (кланяется лампе) Я явилась, для того чтобы помериться с вами силами. Я включаюсь, когда стемнеет, выключаюсь, когда светло, могу воздух освежать или ароматизировать, а также убивать бактерии. Я лампочка сверкающая Энергосберегающая! Я навсегда к вам в дом приду И много денег сберегу. Со мною света хватит всем Я никогда не надоем. Полезна безусловно я, Я – супер экономная! Всем взяла новая лампа – и энергосберегающая, и работает долго бесперебойно, и на внешность привлекательная. Так хороша, что и придраться не к чему! Даже старая Лампочка поняла, что новой Лампе нет равных, и уступила ей свое место. И стала новая Контактная Люминесцентная Лампа править. 7. Сказки о лампах. 7.1. Гордая лампа. Жила-была лампочка. Она была большая, и очень красивая. Стояла она на большом столе у окна. Ей была видна веселая улица, соседние дома. когда становилось темно, она видела в окнах соседних домов такие же яркие лампочки и всегда говорила с гордостью: – вот мои сестры! А однажды ночью она проснулась, взглянула на улицу и увидела горящие в темном небе яркие звезды. -Ах, какие красивые лампочки! – подумала наша лампа, – как же это они забрались так высоко? А эта огромная желтая лампочка похожа на меня! Наверное, я ее родственница. Ах, как я рада! Никакие другие вещи и в друзья мне не годятся! И настольная лампа с гордостью оглядела темную комнату. Но никто ее не слышал, все спали. В желтом свете луны она увидела свой прозрачный силуэт и удивилась своему изяществу. Наутро лампа проснулась гордой и ужасно важной. Целый день она объясняла всем в комнате, что по ошибке попала в этот городок,в эту маленькую квартиру,на большой и неуклюжий письменный стол. -Она рождена звездой! – тихо и удивленно перешептывались шариковые ручки в стаканчике.А вечером лампа,гордо оглядывая комнатку,с удовольствием следила,как убегает от ее лучей темнота,как щурится человек от ее света. С тех пор настолная лампа почти ни с кем не разговаривала.А рядом,на шкафу,где-то глубоко в тени,стояла чумазая,никому не нужная керосиновая лампа.Она молча слушала хвастливые речи электрической лампочки и тихо вздыхала. Но вот однажды вечером,как обычно,зажглись в темном небе яркие звезды,взошла луна,но электрическая лампочка не загорелась.Она сама не могла понять,в чем дело,но в комнате было темно.Она беспомощно смотрела на звезды и думала: -Почему же они загорелись,а я – нет? А комнату по-прежнему окутывала темнота. И вот рядом с красивой и большой электрической лампой поставили чумазую и старую керосиновую лампу.И таинственный мягкий свет залил комнату.А электрическая лампа стояла в стороне и смотрела,как тают тени в углах. 7.2. Судьба двух ламп -Странное дело, все мной интересуются, спрашивают: яркая ли, сколько во мне электричества и какого цвета, белого или матового,- говорила про себя Электрическая Лампочка, лежа на магазинной полке. Электрическая Лампочка родилась на заводе. Умелые руки человека соединили несколько металлических проводков и стекло шарообразной формы, так получился еще один шарик искусственного света. -Когда я жила на заводе…- продолжала размышлять Лампочка. -Я была одной из миллиона, мирно спящих в своих теплых картонных упаковках. Но теперь…. Не успела Лампочка поразмышлять, как руки продавца обхватили ее и положили в пакет. Пришла в себя Лампочка от голоса, который раздавался от туда из-за пакета. -Дорогая?! Я, наконец – то, нашел необходимую лампочку! Полюбуйся 60 Ватт. -О! Меня зовут Электрическая Лампочка,- заулыбалась Лампочка. -И вправду хороша, большая, прозрачная. Думаю, будет много света,- говорил другой голос. Не то, чтобы Лампочка не знала кто она, она скорей еще не понимала, зачем она. Соседки по картонным коробкам на заводе говорили всякие глупости, типа: мы будем фонариками, освещающими дороги города. В магазине же были лампочки, которые по долгу жили на полке и не как не покупались. Не покупали их, то – ли из- за маленькой мощности, то – ли из – за собственной вредности. Именно от таких лампочек Электрическая Лампочка узнала, что самое главное для любой лампочки это светить одной и освещать собственное ночное пространство. Наша Лампочка смотрела с магазинной полки на улицу, где сиял дорожный фонарь, и мечтала о такой жизни. -Глупышка,- говорила одна из залежавшихся лампочек. Её так и звали – Старая лампочка. -В тебе должны нуждаться, а те люди, которые проходят по дороге мимо фонарного столба и не замечают ту, что светит. -Ах, как бы узнать, где я буду? -Авось повезет!- говорила Старая лампочка. Сейчас, лежа в пакете, Электрическая Лампочка очень хотела спросить Старую лампочку совета. Но Старую лампочку купили, за день до покупки нашей Лампочки и она с восторгом умчалась в багажнике, какого – то мотоциклиста. -Куда меня несут?- возмущалась наша Лампочка. -Дорогой, аккуратнее,- говорил голос из – за пакета. -Главное отключить электричество в комнате. -Да, да, – одобрительно говорил другой голос. Вдруг пакет зашуршал. Лампочка почувствовала, что ее достают. Ей не было ничего видно, и она возмущенно пыталась вертеться во взявших ее руках. Очень хотела выскользнуть. -Ой, не урони ее! -Спокойствие дорогая. В это время голова Лампочки будто уперлась во что – то. Потом она прокрутилась вокруг собственной оси несколько раз и…. И вдруг, все вокруг стало теплым и светлым! -Что это со мной?- воскликнула светящая ярким светом Лампочка. -Ах, как тепло и уютно! Лампочка будто примащивалась к новому дому, чуть мигая маленькими электрическими разрядами внутри себя. -О, да я в прекрасном месте! Лампочка оглянулась вокруг. Её свет освещал пространство большой комнаты, а ее лучи, будто бережные ручки, гладили поверхность всех находящихся в ней предметов. -И это все мое! – радовалась Электрическая Лампочка. -Рассказать кому, не поверят! А свет, от меня, какой яркий! Лампочка была переполнена радостью. За окном раздался шумный звук мотора. Лампочка взглянула во двор. И каково было ее удивление, когда под рулем приехавшего мотоцикла, она увидела старую подругу лампочку, важно светящую тонким лучом в ночной темноте. -Как интересно устроена жизнь! Для каждой из нас нашлось свое место, свое счастье, даже для той, что светит в фонарном столбе,- думала Электрическая Лампочка, глядя на свою давнюю подругу. 7.3. Любовь выключателя и лампочки Выключатель был маленький-маленький. К тому же — черный и, как говорили, плоский. Лампочка была большая и прекрасная. К тому же одета она была в столь яркую и модную люстру, что нет ничего удивительного — Выключатель в нее влюбился. Ему очень нравилось, что она то вспыхивала — и тогда казалась веселой и беззаботной, то гасла — и тогда представлялась задумчивой и нежной. У нее были такие прекрасные формы, а эта широкополая люстра — с ума сойти! В общем, Выключатель очень страдал… Лампа висела в самом центре комнаты, а Выключатель торчал в углу. Выключатель томно вздыхал, Лампочка кокетливо подмигивала, но вместе быть они никак не могли. Никогда. Оконное Стекло было никакое. Его даже никто не замечал. Смотрели, казалось бы, на него, а говорили что-нибудь вроде: «Какая хорошая сегодня погода…» Или: «Посмотри, какой на улице смешной щенок». А собственно про Оконное Стекло никто никогда ничего хорошего не говорил, разве ругали иногда: «Стекло-то, — говорили, — опять грязное». Было отчего разозлиться и обидеться. Оконное Стекло считалось очень дальним родственником Лампочки, и судьба ее всегда представлялась ему более светлой. И вот однажды Оконное Стекло сказало: — Послушай, друг Выключатель, — Выключатель и Оконное Стекло никогда не дружили, но когда говорят что-нибудь неприятное, то часто лгут. — Послушай, друг Выключатель, — повторило Оконное Стекло для пущей убедительности. — Ты хоть знаешь, по кому вздыхаешь, наивный? Ты хоть понимаешь, что Лампочка без тебя жить не может? Выключатель очень обрадовался и испугался. Так всегда бывает, когда дело касается любви. — Ты ведь ее король, повелитель, начальник! — Оконное Стекло даже задрожало от волнения. Когда хочешь сделать гадость, волнуешься. — Если ты захочешь — она будет светить. Не захочешь — погаснет. Если у тебя появится желание, она будет мигать каждую секунду или не гореть вовсе. Что ж ты страдаешь? Она — твоя слуга, подчиненная, рабыня… А ты все по ней страдаешь, дурачок… От удивления Выключатель ушел в себя — выключился — и тотчас погасла Лампочка. — Что ты мне сказало? Как ты смеешь так называть ее! — вышел из себя Выключатель — и Лампочка засияла. — Ну, убедился?! — радостно задребезжало Оконное Стекло. — Это правда, что ты так зависишь от меня? — спросил Выключатель Лампочку, потому что влюбленные верят только друг другу. Лампочка вздохнула и будто потускнела. — Правда, — вздохнула она. — Теперь ты можешь издеваться надо мной и делать со мной все, что захочешь. Теперь ты понял, как я завишу от тебя, и любовь превратится в рабство. — Так-то вот, — противно дзинькнуло Оконное Стекло. — А то вздыхают тут, спать не дают. Но Выключатель не обратил на его дзиньканье никакого внимания — он улыбался Лампочке. — О чем ты?! — Выключатель улыбался счастливо и радостно. — Значит, мы на самом деле не далеки друг от друга и это все обман?! Значит, мы связаны?! Значит, самой судьбой нам уготовано быть вместе?! Оказывается, мы с тобой — муж и жена… И теперь мы будем жить очень счастливо: когда ты захочешь, только скажи мне — и ты вспыхнешь ярким светом. Устанешь — будешь отдыхать. Я стану защитником твоего света. И его сторожем. — Вот дурак! — выругалось Оконное Стекло. Так часто бывает: когда нечего сказать — ругаются. На этом можно было бы поставить точку, но если уж быть правдивым до конца, надо добавить: Лампочка эта так никогда и не перегорела. Все вокруг удивлялись, как неправдоподобно долго горит эта Лампочка. Все вокруг, наверное, просто не знали: эту Лампочку любят… 7.4. Спор двух ламп. За кем из них будущее. Лежали в магазине на полке две лампочки. Одна простая, а другая энергосберегающая. Как–то завели они спор, кто из них важнее и лучше. – Я самая яркая, жёлтая! – хвалится лампа простая. – А я ярче в несколько раз! И бываю тёпло-белой! – отвечает энергосберегающая. – Я очень горячая! – доказывает простая лампа. – А я не раскаляюсь, не трачу зря лишней энергии! – спокойно говорит энергосберегающая. – А я быстро включаюсь и долго–долго горю! – не унимается простая. А лампа энергосберегающая не уступает ей: – Я хоть и не сразу разгораюсь, а постепенно, зато людям не свечу в глаза. А гореть я буду гораздо дольше тебя. Это учёные доказали. – Без меня люди не смогут прожить! – не сдаётся простая лампочка. – А без меня тем более, потому что я – энергосберегающая! А люди научились беречь энергию. И без меня теперь – никуда! – радостно воскликнула лампочка энергосберегающая. Так они могли ещё долго-долго спорить, но пришёл человек и выбрал для своего дома лампу энергосберегающую. 8. Стихотворения о лампе. Стихотворение Расскажу вам, дети, Жила-была лампа на свете. Лампа – люминесцентная, Очень-очень необыкновенная. Ярко она светила, В глазах от неё не рябило. Энергии употребляла мало, Экономию людям давала. Мы такую лампочку купили, В главной комнате вкрутили. И теперь не знаем бед, Экономим свой бюджет. А если будут так экономить все – Большая прибыль будет стране! Какой же будет результат? Коль зима сменяет лето, Нам потребно больше света. Нужен свет и день и ночь – В этом можешь ты помочь. Помни, что на ТЭЦ и ГЭС Не кончается процесс, И бежит по проводам Ток, который служит нам. Чтобы в окнах свет светил, Телевизор говорил, Чтоб пыхтели пироги, Ты им, братец, помоги! Скажи транжирам света: «Нет! Вы, уходя, гасите свет! Утюг и печку отключите И киловатты… сохраните». Лампочкам накаливания Скажем дружно: «До свидания!» Ты вкрути себе, дружок, Сберегающий «рожок». Не оставляй утюг включенным! И киловатт твой сбереженный Тогда окупится стократ. Вот это будет результат!!! – Папа! Лампочка сгорела! Принимайся-ка за дело: Чтобы в темноте не потонуть, Надо новую ввернуть. На стул папа взгромоздился И с патроном повозился, Что-то белое ввернул, Выключатель повернул. Тотчас белые спирали Ярким светом засияли. Ну а счётчик как-то сразу Подмигнул нам красным глазом. -Папа, что это такое? Почему светлее втрое? Счётчик почему мигает: Напряженье не вбирает? – Дочка, лампа не простая! Энергию сберегает: Очень ярко освещает, А горячей не бывает. А давать нам будет свет Беспрерывно много лет. И горит хоть ночь, хоть день ли, Экономит наши деньги. – Папа, это ж просто чудо! Старых ламп у нас не будет! Пусть горят сияющие ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ! Электричество Две нити вместе свиты, Концы обнажены. То "да" и "нет" не слиты, Не слиты – сплетены. Их темное сплетенье И тесно, и мертво, Но ждет их воскресенье, И ждут они его. Концов концы коснутся – Другие "да" и "нет" И "да" и "нет" проснутся, Сплетенные сольются, И смерть их будет – Свет. Зинаида Гиппиус Вывод. Мы изучили историю создания осветительных приборов, проанализировали их достоинства и недостатки, подготовили рекомендации по их выбору, использованию и утилизации. Подготовили доклад на тему «История создания и совершенствования осветительных приборов. Достоинства и недостатки осветительных приборов. Рекомендации по их выбору». Провели театрализованное представление, посвященное данной теме. Сделали видеоотчет.
|
Команда «Электра»,
МБОУ Плотниковская СОШ № 111, Новосибирская область,
Исследование по физике История создания и совершенствования осветительных приборов Цель исследования – проследить историю развития осветительных приборов Задачи исследования: – выяснить, какие средства освещения и осветительные приборы существовали в прошлом, и какие осветительные приборы есть сейчас; – узнать причины и условия свчения различных тел; – оценить работу осветительных приборов с точки зрения их удобства и безопасности; – составить рекомендации по выбору, использованию и утилизации ламп. Введение Путь развития искусственного освещения был долгим и сложным. С доисторических времен и до середины ХIХ века человек применял для освещения своего жилища: • пламя факела; • лучину (светец); • масляный светильник; • свечу; • керосиновую лампу. С середины ХIХ века человечество в качестве осветительных приборов стало использовать различные виды ламп. 1.Причины и условия свечения тел Атомы вещества при высокой температуре начинают переизлучать полученную разными способами энергию в виде света (видимого излучения). Излучение света по способу возбуждения атомов делят виды: тепловое – излучение нагретых тел (вольфрамовая нить лампы накаливания, пламя свечи); электролюминесценция – свечение, сопровождающее разряд в газе ( электролюминесцентные, «неоновые» лампы); катодолюминесценция – свечение твёрдых тел, вызванное бомбардировкой их электронами (свечение экранов телевизоров и осциллографов с электронно-лучевыми трубками); хемилюминесценция – свечение, происходящее за счёт выделения энергии при некоторых химических реакциях (светящиеся палочки с люминолом); фотолюминесценция – свечение тела непосредственно под действием падающего на него излучения (лампы дневного света) 2.Этапы развития осветительных приборов, их достоинства и недостатки. 1) Лампы накаливания. Первыми электрическими лампами были лампы накаливания, которые служат нам до сих пор. Их свет считается оптимальным для восприятия человеческим глазом. Но у них есть один существенный недостаток: приблизительно 95% их энергии преобразуется в тепло, и лишь 5% остается на долю света. 1870 год – Изобретение А.Н. Лодыгиным лампы накаливания (непламенный источник света). 1879 год – Усовершенствование американцем Томасом Эдисоном лампы, улучшение техники откачки воздуха, замена угольного стержня обугленной палочкой из бамбука, создание цоколя. 1890 год – А. Н. Лодыгин изобретает лампу с металлической (вольфрамовой) нитью. 1878 год – Русский электротехник П.Н. Яблочков изобрел лампу с электрической дугой, названную «свечой Яблочкова». 2) Галогенные лампы В последнее время получают распространение галогенные (в частности йодные) лампы, в которых баллон заполнен парами йода. Йод способен соединяться с вольфрамом при низкой температуре, образуя йодид вольфрама. Галогенные лампы светятся ярче и дольше обычных. В настоящее время галогенные лампы находят широкое применение в прожекторах, на крыльях самолетов, в автомобильных фарах, а также в обычных светильниках и подсветках дома. 3) Газосветные лампы В газосветных лампах используется свойство разреженных газов светиться при прохождении через них электрического тока. Свет, излучаемый такой лампой, зависит от природы газа. • Неон дает – красный; • аргон – синий; • гелий – желтый цвет. Эти лампы нашли себе применение для устройства вывесок, реклам, иллюминации. Наша промышленность выпускает также лампы, в стеклянных трубках которых находятся разряженные ртутные пары. Эти лампы получили название люминесцентных ламп. Они более экономичные. Их КПД около 20 %. 4) Светодиодные осветительные приборы. У светодиодов есть масса преимуществ: – могут работать даже от низковольтного источника питания; – долговечны, поэтому заменять их нужно будет крайне редко; – экологичны, поскольку не содержат ртути и, соответственно, не нуждаются в хранении и утилизации особым способом; – экономичны и потребляют в разы меньше энергии, чем обычные светильники; – нечувствительны к низким температурам (могут работать при -50 °C), поэтому светодиодные осветительные приборы можно безбоязненно использовать на улицах российских городов; – характеризуются стойкостью к вибрациям и высокой механической прочностью; – безопасны для глаз людей; – нечувствительны к изменениям напряжения в электросетях; – пожаробезопасны, поскольку при свечении не выделяют тепло; – характеризуются солидной мощностью излучения. 5) Нанолампочки. Китайские учёные создали лампочку, в которой вольфрамовая нить заменена углеродными нанотрубками. Нанонить продемонстрировала ряд преимуществ перед традиционным вольфрамом. Прежде всего, оказалось, что трубки испускают больше света при том же самом напряжении. Причём нанолампочка начинает работать при трёх Ваттах (вместо шести – для вольфрама). Таким образом, за последние почти 150 лет лампа – как осветительный прибор, претерпела существенные изменения. 3.Рекомендации по выбору использованию и утилизации ртутных ламп. Правила эксплуатации и утилизация энергосберегающих ламп. Меры предосторожности и правила эксплуатации: • При вкручивании и выкручивании лампы держитесь за пластиковый корпус, для предотвращения механической нагрузки на стеклянную поверхность лампы. • Не рекомендуется использовать лампу с регуляторами света, электронными стартерами, фотоэлементами, реле времени и световыми датчиками. • Избегайте прямого попадания влаги. При наружном освещении использовать лампу только в закрытых светильниках. Условия хранения: не требует специальных условий хранения. Не выбрасывать, поскольку утилизация люминесцентных ламп строго регламентирована. Отработавшая свое люминесцентная лампа, может быть утилизирована лишь в специальных условиях. Для защиты окружающей среды все энергосберегающие лампы требуют утилизации в специально оборудованных для этого местах. Источники информации Мякишев Г.Я. Физика. 11 класс: учебник для общеобразовательных школ: базовый и профильный уровни.- М.: Просвещение, 2014, 432с. Сценарий театрализованного представления «Спор осветительных приборов» Сказка для детей младшего школьного возраста Действующие лица 1.Свеча 2. Керосиновая лампа 3.Лампа накаливания 3.Лампа энергосберегающая 4.Зеркало Изменить бы! Что? Ах, не все ли равно! Предыдущее. Будущее. Настоящее. Зачем? А это не важно. На свете одно Изменяющееся прекрасно. Однажды встретились в кругу семьи осветительные приборы. Разговаривали о том, о сём. И затеяли они спор: кто из них появился раньше, кто лучше, кто надежнее, а кто безопаснее. Решили обратиться к волшебному зеркалу. Свойство зеркальце имело: Говорить оно умело. Парафиновая свеча: «Свет мой, зеркальце, скажи, Да всю правду доложи: я ль на свете всех милей, безопасней и светлей? И ей зеркальце в ответ: Зеркало: «Ты, конечно, спору нет; Ты красива и проста; Дешева, разнообразна. Служишь мало – это минус, Надо много парафину. Источаешь ты пары, И огонь твой не прикрыт. Есть на свете и светлее, безопасней и милее. Керосиновая лампа: «Свет мой, зеркальце, скажи, Да всю правду доложи: я ль на свете всех милей, безопасней и светлей? Молвит зеркальце в ответ: Зеркало: «Ты, конечно, спору нет; Светишь ярче, чем свеча, Но уж больно горяча! Электричества не жжёшь, Но пожар вполне зажжёшь. Есть на свете и светлее, безопасней и милее. Лампа накаливания: «Свет мой, зеркальце, скажи, Да всю правду доложи: я ль на свете всех нужнее, безопасней и светлее? И ей зеркальце в ответ: Зеркало: «Ты, конечно, спору нет; Ты компактна и ярка, И цена невелика. Только твой недолог век, И в тепло уходит свет. Есть на свете и светлее, безопасней и милее. Энергосберегающая лампа: «Свет мой, зеркальце! скажи Да всю правду доложи: я ль на свете всех нужнее, безопасней и светлее? И ей зеркальце в ответ: Зеркало: «Ты, конечно, спору нет; Экономна, долог век. Вроде как изъянов нет. Но заоблачна цена, Парами ртути ты вредна. Есть на свете и светлее, безопасней и милее. Возмутились все они, кто же лучше, кто нужней, безопасней и светлей?! И им зеркальце в ответ Зеркало: «Все нужны вы, спору нет. Но на свете, знаю я, Чудо лампочка одна. Служит долго, безопасна, Светит ярко и прекрасно. Имя ей – светодиод, Ей любуется народ!
|
Команда «IQ как у хлебушков»,
МОУ Некоузская СОШ, Ярославская область,
Исследовательская работа "Осветительные приборы: скандалы, крики, расследования!" Команда: «IQ как у хлебушков» Игровой номер: 16zf86 2016 © План 1. История создания осветительных приборов.Их совершенствование. • Факел как первый осветительный прибор • Глиняная лампа • Свеча • Керосиновая лампа • Лампа накаливания • Галогенная лампа • Газоразрядная лампа • Светодиодная лампа 2. Достоинства 3. Недостатки 4. Имеет ли угрозу для окружающего мира? 5. Рекомендация по выбору осветительных приборов 6. Правила использования и утилизация История создания Осветительные приборы уходят корнями в первобытное общество. Кто бы мог подумать, что в период пещерного человека, огонь сможет приносить не только тепло, но и служить освещением. На основе это появляются первый факел — палка с намотанной просмоленной материей. (10.000 лет до н.э.) Следом за факелом появилось такой осветительный прибор, как глиняные лампы с маслом – 500 год до н.э. Это была обычная маленькая, глиняная лампа, сделанная так, чтобы в ней могло находиться масло, а в горлышке было маленькое отверстие, в которое вставляли фитиль — он впитывал находящееся внутри масло. Открыв окно в нашу эру, успешно заявили о себе свечи – приспособление для освещения, чаще всего в виде цилиндра из твёрдого горючего материала, который в растопленном виде подводится к пламени с помощью фитиля, проходившего вдоль цилиндра по его центру – были придуманы в Древнем Риме около 2000 лет назад. Сначала это были волокна растений, пропитанные смолой и покрытые воском. В XX-XXI веках появляются восковые и сальные свечи, которые и по сей день применяются в быту. Однако такие осветительные приборы пытаются вытеснить парафиновые и стеариновые свечи – из-за частного использования. Все мы слышали о керосиновой лампе — светильник, работающий на основе сгорания керосина. Такому изобретению мы обязаны известному польскому химику, фармацевту и предпринимателю – Игнатию Лукасевичу. Принцип действия лампы примерно такой же, что и у масляной лампы: в ёмкость заливается керосин, опускается фитиль. Другой конец фитиля зажат поднимающим механизмом в горелке, сконструированной таким образом, чтобы воздух подходил снизу. Сверху горелки устанавливается ламповое стекло — для обеспечения тяги, а также для защиты пламени от ветра. Первая керосиновая лампа была изобретена в середине XIX века. В 1870 году русский инженер изобретатель Александр Николаевич Лодыгин сделал первую в мире лампу накаливания. В качестве тела накала чаще всего используется спираль из тугоплавкого металла (чаще всего — вольфрама), либо угольная нить. Чтобы исключить окисление тела накала при контакте с воздухом, его помещают в вакуумированную колбу, либо колбу, заполненную инертными газами. В середине XX века были созданы галогенные лампы. Это лампа накаливания, баллон которой заполняют пары йода или брома. Йод соединяется с вольфрамом при низкой температуре, что обеспечивает возврат вольфрама на нить и увеличивает срок службы нити. Таким образом, лампы перестали перегорать, а их яркость увеличилась в 3 раза. Также нас не обходят стороной и газоразрядные (люминесцентные) лампы. В быту мы привыкли называть их энергосберегающими. Из физики нам известно, что некоторые газы светятся под воздействием тока. Поэтому газы закачивают в стеклянную трубку, которую изнутри покрывают специальным составом, он переводит свечение газа в видимый свет. И наконец, рассмотрим новинку изобретения осветительных приборов – светодиодная лампа. Патент на светодиод принадлежит русскому ученому Олегу Лосеву. В 1968 году были изобретены первые светодиодные лампочки, но они были не пригодны для использования вместо ламп накаливания, потому что оказались очень слабые. В 1990 году появились усовершенствованные светодиодные лампы, которые полноценно могли заменить обычные. Светодиодная лампа — один из самых экологически чистых источников света. Светодиодные лампы в 5 раз долговечнее ламп накаливания и меньше нагреваются. Согласно нашему плану, мы должны перейти к достоинствам и недостаткам осветительных приборов, выяснить, несут ли угрозу для нашей окружающей среды, написать правильную рекомендацию по выбору каждого осветительного прибора, а также рассказать о правилах использования и их утилизации. Однако команда «IQ как у хлебушков» решила облегчить наше исследование с помощью таблицы. Как мы считаем, данный способ поможет быстро освоиться с характеристиками каждого прибора. Таблица Название : -Факел; Достоинства : -Удобство в использовании; Недостатки : -Наличие копоти; -Горит не более 12 часов; Угроза : -Может стать причиной пожара; Рекомендации по их выбору : -Палка должна быть изготовлена из бамбукового дерева; Использование и утилизация : -Используется для освещения местности, для торжественных шествий; -Утилизация: происходит методом тушения или засыпкой землей; Название : -Глиняная лампа; Достоинства : -Небольшой размер; -Работает на основе сгорания продуктов природного происхождения; -Простота изготовления; Недостатки : -Небольшое кол-во света; -Слабое освещение; -Короткая длительность работы; Угроза : -Не содержат вредных для окружающей среды веществ; Рекомендации по их выбору : *ОТСУТСТВУЕТ* Использование и утилизация : -Используется для освещения; -Утилизация: специальной утилизации не требуется; можно выбрасывать в бытовой мусор; Название : -Свеча; Достоинства : -Натуральный материал; -Возможность изготовления из различных материалов разными методами; -Невысокая цена Недостатки : -Горят всего лишь несколько часов; -Слабое освещение; Угроза : -Может стать причиной пожара; Рекомендации по их выбору : -Рекомендуем свечи из натурального пальмового или растительного воска; Использования и утилизация : -Используется как для освещения, так и для эстетических целей; -Утилизация: остатки воска и огарки свечей следует принести в Церковь и положить в ящик для сбора огарков; Название : -Керосиновая лампа; Достоинства : -Не имеет розеток; Недостатки : -Слабое освещение; -Огнеопасна; -Требует добавления керосина; -Неприятный запах; Угроза : -Может стать причиной пожара; Рекомендации по их выбору : -Рекомендуем лампу «Petromax» 500HK – основная модель в линейке керосиновых ламп.Её область применения обширна: на рыбалке, охоте, кемпинге, даче; Использование и утилизация : -Используется для освещения, декора интерьера и как музейный экспонат; -Утилизация: можно выбрасывать в бытовой мусор; Название : -Лампа накаливания; Достоинства : -Мгновенная работа при включении; -Небольшой габаритный размер; -Широкий диапазон мощностей; Недостатки : -Негативно воздействует на зрение (при большой яркости); -Низкий КПД; -Небольшой срок службы – до 1000 часов; -Имеет сильное нагревание; -Очень хрупкая; -Высокая плата за электроэнергетику; Угроза : -Не содержат вредных для окружающей среды веществ; Рекомендации по их выбору : -Не покупайте матовые лампы, так как в них невозможно определить качество соединения нити накаливания, должна быть хорошая фиксация нити накала с поддерживающими электродами, качественное соединение цоколя со стеклянной колбой, контакт цоколя не должен болтаться. Площадь цоколя не маленькая и не очень широкая; Использование и утилизация : -Используется для освещения; -Утилизация: через контейнер бытового мусора и контейнер для остатков материалов; Название : -Галогенная лампа; Достоинства : -Повышенная светоотдача; -Хорошая яркость; -Широкий выбор цветов; -Эксплуатационный период; Недостатки : -Сильное нагревание; -Низкая экономия энергии; -Дополнительный -Высокая вероятность перегорания лампы; -Хрупкая; Угроза : -Не содержат вредных для окружающей среды веществ; Рекомендации по их выбору : -Оптимальный выбор – лампа с увеличенным сроком службы. Водителям с ослабленным зрением лучше приобрести лампу с надписью типа «+30%». Это означает, что при стандартной мощности ее световой поток больше. Следующий критерий – тип лампы. Он указывается и на упаковке, и на цоколе. Самые распространенные — двухнитиевые галогенные лампы типа Н4. Не советуем приобретать изделия с повышенной (больше 60/55 Вт) мощности; Использование и утилизация : -Используются для освещения; -Утилизация: можно выбрасывать в бытовой мусор; Название : -Газоразрядные лампы; Достоинства : -Большая светоотдача; -Высокий КПД; -Разнообразие оттенков света; -Рассеянный свет; -Длительный срок службы; Недостатки : -Высокая стоимость; -Большие габариты размеров; -Химическая опасность; -Высокая чувствительность к сбоям в питании и скачкам напряжения; -Наличие токсичных компонентов; -Необходимость в инфраструктуре по сбору и утилизации; -Наличие мерцания и гудения при работе на переменном токе промышленной частоты -Неравномерный линейчатый спектр; -Хрупкая; -Неприятный для глаз и вызывающий искажения цвета освещенных предметов; Угроза : -Лампа, разбитая в помещении, представляет серьезную угрозу для здоровья. Рекомендации по их выбору : -Если в своей осветительном приборе использовалась обычная лампочка накаливания мощностью 100 Вт, – будет уместно купить экономку мощностью 20 Вт.Если в Вашу люстру вкручивалась большая лампочка накаливания, то это, вероятнее всего, цоколь Е27. Если светильник с маленькой или средней лампочкой накаливания, то, должно быть, это цоколь Е14. Энергосберегающие лампы могут светить разными цветами.Для жилых помещений рекомендуется использовать более теплые цвета – мягкий, белый цвет (теплое свечение); Использование и утилизация : -Используются для освещения общественных мест(магазинов, офисов, наружного освещения зданий, и пешеходных зон) -Утилизация: после выхода из строя их необходимо сдавать на переработку. Рядовые граждане обязаны сдавать отработанные лампы в управляющую компанию по месту жительства бесплатно, и не имеют права самостоятельно заниматься их уничтожением. Название : -Светодиодная лампа; Достоинства : -Высокая экономичность; -Длительность работы; -Устойчивость к воздействию низких температур; -Отсутствие токсичных составляющих; -Слабое нагревание; -Прочная; Недостатки : -Высокая цена; -Непереносимость слишком высокой температуры воздуха; -Направленность освещения; -Большой вес изделия; Угроза : -Светодиодные лампы не содержат ртутьсодержащих веществ, поэтому они не представляют опасности в случае выхода из строя или разрушения; Рекомендации по их выбору : -Если была вкручена лампочка на 75 Вт, светодиодную нужно выбрать мощностью не более 15 В Для дома и квартиры лучше выбрать светодиодные лампы мощностью от 6 до 8 Вт,т. Радиатор отводит температуру с блока светодиодов. Если конструкцией не предусмотрена система охлаждения в виде алюминиевой; Использование и утилизация : -Применяют для освещения; -Утилизация: светодиодные лампы не требуют специальной утилизации; Вывод: Таким образом, мы можем сделать вывод: технический прогресс не стоит на месте, а, наоборот, двигается всё дальше, преодолевая просторы неизвестного и порой загадочного, что и нельзя сказать об освещении в нашем мире. Мы живем в современном мире, и мы должны использовать современные технологии, пусть всё старое уходит в прошлое, а новое станет частью нашей жизни… Интернет-ресурсы: http://laksena.ru/ https://ru.wikipedia.org/ http://www.liveinternet.ru/ http://potomy.ru/ http://900igr.net/prezentatsii/fizika/Ekonomija-elektroenergii/010-Galogennye-lampy.html http://www.vseinstrumenti.ru/ http://1popotolku.ru/ http://www.kudagradusnik.ru/ http://seductrice.ru/ http://www.cirota.ru/ http://micronika.ru/ http://bazila.net/energetika-i-radioelektronika/kak-pravilno-vybrat-energosberegayushchie-lampochki-i-naskolko-eto-vygodno.html Сценарий Программа «Модный Приговор» Действующие лица: А.А. Васильев – Егор Веровка Эвелина (прокурор) – Кирилл Панфилов Местный критик Владимир (защита) – Владимир Чистяков Наталья (обвинитель) – Наталья Емельянова Сцена первая (Трое ведущих: Александр Васильев, Надежда Бабкина и Эвелина выходят в центр) Приложить файл Александр Васильев: Здравствуйте, с вами программа «Модный приговор» на Первом канале. Владимир: Сегодня пятница. Александр Васильев: И только по пятницам мы отступаем от первичного формата и дарим новые возможности нашим героям. Эвелина: Это значит, что самые бесшабашные наши герои получат уникальную возможность вместо традиционного выигрыша от стилистов стать обладателями специальной карты, которая поможет нанести штрихи новой моды 21 века. Александр Васильев: В общем, по пятницам у нас жарко. Итак, заседание модного суда я объявляю открытым. Сцена вторая (Трое ведущих сидят согласно своим местам. Особое внимание акцентировано на ведущего. Ведущий представляет участников шоу) Действие 1 Александр Васильев: Итак, сегодня мы слушаем дело о личной драме осветительных приборов, вносивших свой вклад вплоть до первобытного общества. Но что-то уходит, что-то нужно заменять, а что-то можно оставить, (ехидно): например, такого ведущего, как я. Александр Васильев: Обвинение представляет эксперт моды – Эвелина. Человек, знающий о моде всё, и даже больше. Александр Васильев: Также у нас в программе присутствует Наталья, которая считает, что осветительные приборы не соответствуют стилю 21-ого века. Александр Васильев: Защиту представляет местный критик Владимир. Сегодня он поможет героям отстоять их права. Александр Васильев: Ну и я, ведущий этой программы, А.А.Васильев! Действие 2 Александр Васильев (обращается к Наталье): Наталья, какие же слова нашлись у вас, чтобы обвинить источники света. Наталья: Вы понимаете, осветительные приборы – это лучшее, что могло придумать человечество. Иными словами, они просто сделали нашу жизнь яркой и разнообразной. Но их внешний вид просто не соответствует этому. (В ярости): И это мерзко, это противно, это не просто катастрофа, это… Александр Васильев: (останавливает Наталью): Спасибо, Наталья. Я передаю слова Эвелине. Александр Васильев: Итак, буквально через минуту мы познакомимся с нашими героями, оставайтесь с нами. Сцена третья Александр Васильев: Будьте добры осветительные приборы в студию. (выходят: факел, свеча, керосиновая лампа, лампа накаливания) Эвелина: Что я могу сказать…перед вами осветительный прибор, который проложил тропу из самого, как мы и говорили ранее, первобытного общества. Используется для освещения местностей. Отмечу, что такой прибор светит не более 12 часов. Следует относиться с осторожностью, поскольку может стать причиной пожара, задев факелом ту же траву. Обратим внимания глиняную лампу, которая была изготовлена в 500 году до н.э.; имеет небольшое кол-во света – слабое освещение, короткая длительность работы – в общем, одним минусы Все мы слышали о таких осветительных приборах, как свечи. Были они изготовлены около 2000 лет назад в Древнем Риме. Используются в быту и по сей день. По параметрам чем-то похожи на глиняные лампы: также испускают малое кол-во света, короткая длительность работы, слабое освещение. Для хорошего освещения нужно несколько десятков таких свечей. А следующий случай – самый настоящий эксклюзив. Помимо слабого освещения имеет еще и неприятный запах. Весьма огнеопасна, чем и выделяется среди своих недостатков. Ну и требует добавления керосина. Стоит обращаться с осторожностью – может стать причиной пожара. Владимир: Я, безусловно, нахожусь на стороне этих приборов, поскольку они имеют небольшие размеры; кроме керосиновой лампы, сделаны исключительно из натуральных материалов, и, в конце концов, они не имеют розеток. Александр Васильев: Давайте проводим наших героев к стилистам, и прервемся на короткую рекламу…не переключайтесь!(аплодисменты) Сцена четвертая Александр Васильев: Наши герои готовы выйти, поприветствуйте… (выход лампы накаливания, галогенной лампы, газоразрядные лампы, светодиодной лампы) Эвелина: Начало таким лампам положил русский инженер изобретатель Александр Николаевич Лодыгин в 1870 году, когда появилась первая лампа накаливания. В конце 20 века начали замечать галогенные лампы. Также нас не обходят стороной и газоразрядные (люминесцентные) лампы. И наконец, рассмотрим новинку изобретения осветительных приборов – светодиодная лампа. Преимущество таких ламп в том, что имеют длительный срок службы, высокий КПД, высокую светоотдачу, мгновенная работа при включении, а также разнообразие цветов осветительных приборов. Владимир: А я вот я считаю, что такие лампы негативно воздействуют на зрение, низкая экономия энергии, а также хрупкие. То есть пользы особой я не вижу. Александр Васильев: По результатам зрительских голосований почти все за выбор стилистов. Ведь мы живем в современном мире – мы должны использовать современные технологии, а также современные лампы. Пусть всё старое уходит в прошлое, а новое станет частью нашей жизни. С вами был Александр Васильев. Любите физику!
|