Лампы накаливания (ЛН), в том числе галогенные (ГЛН).

Преимущества	Недостатки	Области рационального применения
1	2	3
- малые габаритные размеры; - низкая стоимость ламп и осветительных приборов (ОП) с ними; - простота эксплуатации СП с ЛН и ГЛН; - устойчивая работа при разных, в т.ч. низких температурах; - большой ассортимент типов и мощностей (от 5 до 5000 Вт); - наличие электробезопасных низковольтных ГЛН; - простота регулировки светового потока; - экологическая безопасность при утилизации	- крайне низкая световая отдача: - 5 – 15 лм/Вт для ЛН; - 18 – 22 лм/Вт для ГЛН - малый срок службы: - 500 – 1000 ч для ЛН - 2000 – 3000 ч для ГЛН - высокая яркость светящего тела	- локальное освещение фрагментов фасадов; - освещение цветников и кустарников; - экспозиционное освещение; - иллюминационное и контурное освещение; - подводное декоративное освещение.

Люминесцентные лампы (ЛЛ), в том числе компактные (КЛЛ).

- высокая световая отдача (до 100 лм/Вт) - высокий срок службы (6000 – 15000 ч); - высокий Ra = 65 ÷ 95; - широкий ассортимент ЛЛ белого света с разной цветовой температурой и цветных ЛЛ

- относительно большие габариты ОП со стандартными ЛЛ при незначительных мощностях; - малая осевая сила света зеркальных ОП с ЛЛ и КЛЛ; - неустойчивое зажигание и снижение светового потока при температурах ниже -20°С; - наличие балласта (ПРА); - экологические проблемы при утилизации (ртуть)

- интерьерное освещение при наличии остекленных фасадов (светящие фасады); - освещение пешеходных зон; - освещение фасадов зданий и сооружений и их фрагментов; - освещение элементов ландшафта.

Ртутные лампы высокого давления (ДРЛ).

- высокий срок службы (12000 – 24000 ч) - устойчивое зажигание и горение при отрицательных температурах (до -40° С).

- низкий индекс цветопередачи (Rа = 40 ÷ 57); - невысокая световая отдача (до 55 лм/Вт); - отсутствие ОП с концентрированной КСС из-за больших габаритов светящей колбы ДРЛ; - непригодность для динамических эффектов; - наличие балласта (ПРА).

- освещение зеленых насаждений; - освещение пешеходных зон - освещение автостоянок, второстепенных улиц, коммунально-хозяйственных зон.

Металлогалогенные лампы (МГЛ).

1	2	3
- высокая световая отдача (до 100 лм/Вт) и срок службы (6000 – 20000 ч); - высокий индекс цветопередачи (Rа = 65 ÷ 95); - малые размеры горелки (светящего тела); - наличие «холодного», нейтрального, тепло-белого и цветного света.	- неустойчивое зажигание при температурах ниже -30° С; - наличие балласта и зажигающего устройства; - необходимость высокого напряжения (до 25 кВ) для мгновенного перезажигания; - высокая яркость светящего тела.	- общее заливающее (равномерное и локализованное) освещение фасадов объектов; - локальное освещение фрагментов фасадов; - ландшафтное освещение; - освещение пешеходных и транспортных зон.

Натриевые лампы высокого давления (НЛВД).

- высокая световая отдача (до 120 лм/Вт) и срок службы (8000 – 25000 ч); - надежное зажигание при низких температурах (до - 50° С); - универсальное положение горения;

- низкий индекс цветопередачи (Rа  25); - низкая цветовая температура (Тцв = 2000 К), желтый свет; -наличие балласта и зажигающего устройства; - высокая яркость светящего тела; - пульсация светового потока

- освещение транспортных магистралей, улиц, площадей, транспортных развязок, паркингов, туннелей и т.п.; - заливающее и локальное освещение зданий, сооружений и их фрагментов;

Светодиоды (СД, LED).

- малые габаритные размеры; - высокая световая отдача (до 30 - 100 лм/Вт); - малое энергопотребление; - электробезопасное напряжение питания (5 – 36 В); - высокий срок службы (до 100000 ч); - наличие белых и цветных СД; - ударо- и вибропрочность; - работа в динамическом режиме (R, G, B и др.)

- чувствительность к температурным перегревам; - малая единичная мощность (0,2 – 5 Вт); - высокая стоимость ОП со светодиодами; - большие габариты ОП прожекторного типа

- светоцветовая графика на фасадах и сооружениях, в иллюминационном освещении; - заливающее и локальное архитектурное освещение объектов; - освещение пешеходных и транспортных улиц; - освещение ландшафта; - подводное освещение.

 

По принципу преобразования электрической энергии в световую все источники света разделяются на три вида: тепловые, разрядные и полупроводниковые.

Тепловые источники света (ИС). В тепловых источниках свет излучает тело накала, разогревающееся под воздействием проходящего через него электрического тока до температуры свыше 1000К, когда в его излучении кроме тепловых (инфракрасных) лучей появляются видимые длинноволновые (красные, оранжевые, желтые) лучи спектра.

К тепловым ИС относятся лампы накаливания, исчезающие из производства, продажи и применения как энергорасточительные, и примерно в 1,5 раза более эффективные галогенные лампы накаливания.

Разрядные источники света. Класс разрядных источников более многолик, чем тепловых. Разрядные лампы (РЛ) основаны на использовании свойств газов (в газоразрядных лампах) или паров металлов (в пароразрядных лампах) светиться в электрическом поле. Каждому газу и металлу свойствен свой цвет свечения, причем, как правило, в режиме низкого давления это свечение имеет линейчатый спектр, а в режиме высокого и сверхвысокого давлений спектр приближается к сплошному.

По ряду обстоятельств наиболее распространенным химическим элементом, с помощью которого создаются разрядные лампы, стала ртуть. Однако первые лампы, в колбе которых при низком давлении использовались пары ртути, применялись не для освещения, а в фотохимии, физиотерапии и т.д., поскольку спектральные линии ртути лежат в коротковолновой части видимого спектра и за его пределами — в области ультрафиолета. Для получения приемлемого по цвету светового излучения нужно трансформировать УФ-излучение ртутного разряда в видимое, более длинноволновое, например, с помощью люминофора, наносимого на внутреннюю поверхность колбы, что и было осуществлено в люминесцентных и других ртутных лампах.

Широкое применение ртути в разрядных лампах при массовом их выпуске создает серьезные проблемы утилизации вышедших из строя ламп. Поэтому в экологическом отношении они суще­ственно проигрывают лампам накаливания. Сегодня многие светотехнические фирмы выпуска­ют лампы с сокращенным количеством ртути (за счет уменьшения диаметра трубки с 40 до 16 мм и ее объема) или не на ртутной основе, экологически безопасных и потому более перспективных.

Разрядные лампы активно вытесняют тепловые источники света, поскольку имеют в 5— 15 раз более высокую эффективность (световую отдачу и срок службы), широкий диапазон мощ­ностей с возможностью достижения очень высоких единичных мощностей (до 100 кВт), а также разнообразные спектры излучения.

К числу недостатков, присущих этому классу источников света, следует отнести более сложное, чем у ламп накаливания, включение их в сеть через пускорегулирующие аппараты (ПРА), относительно высокую (вместе с ПРА) стоимость, неспособность мгновенно включаться, и работать в динамическом ре­жиме (за исключением некоторых типов), не всегда приемлемые спектральные характеристики, а также необходимость специальных мер по их утилизации..

Принципиально иные способы преобразования электрической энергии в световую используются в  третьем виде ИС - светоизлучающих диодах.

Светодиод — LED (Light Emitting Diode) — это миниатюрный полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение. Он состоит из полупроводникового кристалла на подложке, корпуса с контактными выводами и оптической системы.

В конце 1990-х годов японские ученые предложили рынку сверхяркие светодиоды (СД) основных цветов. Сегодня созданы ранее отсутствовавшие белые СД с разной цветовой температурой (3000 – 8000 К). Световая отдача их увеличилась до 25—100 лм/Вт, что сопоставимо с показателями разрядных ламп при значительно большем (до 100 тысяч часов) сроке службы. В ближайшие годы ожидается повы­шение этого базового показателя до 150 лм/Вт.

У светодиодов масса достоинств, что выгодно отличает их от всех существующих источников света и делает наиболее перспективными в ближайшем будущем источниками света нового поко­ления: малое энергопотребление, миниатюрные размеры, экологичность и длительный срок службы, механическая прочность, электробезопасность и надежность при эксплуатации практически в любой среде, неограниченный диапазон цветовых оттенков, получаемых, в частности, смешением RGB (red, green, blue) цветов, излучаемых в статическом иди динамическом режимах, чистота и стабильность цвета, а вместе с ними простота диммирования, возможность компьютерного управления и безынерционного включения—выключения. Единственное, что тормозит массовое распространение светодиодов — их цена: сегодня стоимость одного люмена, излученного светодиодом, выше, чем галогенной или разрядной лампой. Но специалисты утверждают, что в ближайшие годы этот показатель снизится. Есть и другие технические сложности, на преодоление которых могут уйти годы, прежде чем све­тодиоды станут полноценными осветительными приборами на все случаи жизни.

Психологически важный качественный параметр белого света его – оттенок (теплый, нейтральный, холодный) – определяется цветностью излучения, которая может быть охарактеризована цветовой температурой Т_цв.

Цветовая температура источников влияет на цвет объектов и на цветовую адаптацию наблюдателя, поэтому комфортность освещения во многом зависит от правильного выбора Т_ц К. Однако цветовая температура не дает исчерпывающего представления о качестве цветопередачи ламп, зависящем от спектров их излучения.

Разнообразие спектров источников искусственного света обусловило необходимость введения и контроля специальной характеристики качества их цветопередачи — общего индекса цветопередачи R _а (рис. 1).

 

1. Люминесцентная лампа de-Luxe (ЛДЦЦ) ЛЛ 2. Металлогалогенная лампа МГЛ 3. Люминесцентная лампа de-Luxe (ЛБЦЦ) ЛЛ 4. Люминесцентная лампа de-Luxe (ЛТБЦЦ) ЛЛ 5. Зеркальная галогенная лампа ГЛН 6. Лампа накаливания ЛН 7 Люминесцентная лампа (ЛДЦ, ЛХБЦ) ЛЛ 8. Металлогалогенная лампа МГЛ 9. Люминесцентная лампа (ЛБЦ, ЛЕЦ) ЛЛ 10. Компактная люминесцентная лампа КЛЛ 11. Металлогалогенная двухцокольная лампа МГЛ 12. Люминесцентная лампа (ЛТБЦ) ЛЛ

13. Компактная люминесцентная лампа КЛЛ 14. Натриевая лампа высокого давления «белого света» НЛВД “White SON” 15. Металлогалогенная лампа МГЛ 16. Люминесцентная лампа (ЛЕ) ЛЛ 17. Люминесцентная лампа (ЛБ) ЛЛ 18. Металлогалогенная лампа в светорассеивающей колбе МГЛ 19. Натриевая лампа высокого давления (ДНаТ — 2В группа по цветопередаче) НЛВД 20.Ртутная лампа высокого давления (ДРЛ) 21. Люминесцентная лампа (ЛТБ) ЛЛ 22. Натриевая лампа высокого давления (НЛВД — 4-я группа по цветопередаче)

Рис. 1. Цветовые характеристики излучения электрических ламп общего назначения.

 

В практике существует две шкалы оценки качества белого света по его цветопередаче – рис. 1, табл. 2.                                                                                                                        Таблица 2