Jakie rodzaje żarówek istnieją: przegląd głównych typów lamp + zasady wyboru najlepszej

Do aranżacji oświetlenia istnieją różne typy opraw oświetleniowych. Oprócz tradycyjnych żarówek, rozpowszechniły się inne rodzaje, na przykład LED, fluorescencyjne, halogenowe.

W artykule omówimy najbardziej poszukiwane przez użytkowników źródła światła, zaznaczając cechy ich konstrukcji, zalety i wady.

Tradycyjne żarówki (LON)

Urządzenie tego typu składa się z trzonka, gdzie znajdują się styki, bezpiecznika, elementu żarowego i szklanej bańki.

Spirala zwykle wykonana jest ze stopu wolframu, który jest w stanie przez długi czas wytrzymywać wysoką temperaturę spalania +3200 °C. Aby przedłużyć czas pracy, bańkę wypełnia się argonem lub innym gazem obojętnym; w niektórych urządzeniach natomiast tworzy się próżnię.

Aby lampa działała, prąd elektryczny przepuszcza się przez przewodnik o małym przekroju i niskiej przewodności. Energia rozgrzewa spiralę, która emituje fale świetlne.

Do oświetlania pomieszczeń stosuje się różne rodzaje lamp, których wybór zależy od przeznaczenia źródła światła, wymaganej jasności i innych kryteriów.

Istnieje ogromna różnorodność żarówek ogólnego przeznaczenia, w skrócie LON: zwykłego rozmiaru lub miniaturowe do oświetlenia lokalnego.

Ze względu na rodzaj wykonania bańka może być:

• barwiona;
• z matowego szkła;
• lustrzana.

Modyfikacje LON mogą mieć bańki nie tylko z bezbarwnym, ale także z kolorowym przezroczystym szkłem. Zazwyczaj stosuje się je w celach dekoracyjnych.

Cieszą się popytem modele z bańkami z matowego szkła, dające miękkie równomierne światło, które jest szczególnie odpowiednie do oświetlania sypialni i pokoi dziecięcych.

Najbardziej zaawansowanymi modelami tego typu są lampy kryptonowe, dwuspiralne, które mają podwyższone parametry. Niemniej jednak ustępują jakością innym kategoriom opraw oświetleniowych.

W urządzeniach lustrzanych część bańki pokryta jest specjalną substancją, która odbija światło, kierując je wąskim strumieniem.

Takie urządzenia często montuje się w lampach sufitowych, ponieważ umożliwiają rzucanie światła tylko w dół, nie oświetlając i nie nagrzewając górnej powierzchni.

Żarówki zasilane napięciem 12, 24, 36 V wymagają minimalnego zużycia energii elektrycznej, ale dają bardzo słabe, przyciemnione światło. Stosuje się je w latarkach elektrycznych lub do oświetlenia awaryjnego.

Parametry techniczne lamp żarnikowych:

• strumień świetlny — 9-19 Lm/W;
• moc — 25-150 Wat;
• średni okres eksploatacji to tysiąc godzin przy napięciu 220 V;
• Sprawność – poniżej 30%.

Zaletami są niska cena, prosty i dostępny dla każdego montaż, przyjemne żółtawe światło.

Wad urządzeń żarnikowych jest znacznie więcej: są kruche, szybko przepalają się przy wahaniach napięcia, a ponadto ich powierzchnia bardzo się nagrzewa, co może być przyczyną pożaru.

Na naszej stronie internetowej znajduje się artykuł, w którym szczegółowo opisaliśmy rodzaje żarówek żarnikowych, ich oznakowanie, a także wskazaliśmy główne kryteria ich wyboru. Więcej – przejdź pod linkiem.

Różnorodność halogenowych źródeł światła

Ten rodzaj urządzeń z trzonkiem ma konstrukcję podobną do żarówek żarnikowych, ale zamiast gazu obojętnego bańka wypełniona jest związkami jodu, bromu lub innych halogenów. Pozwala to zmniejszyć parowanie elementu grzejnego, a także podnieść jego temperaturę.

Halogenowe wyroby emitują intensywny strumień promieni świetlnych o przyjemnym dla oka kolorze. Często stosuje się je do podświetlenia i wyróżnienia poszczególnych detali wnętrz.

Oprócz lamp z trzonkiem, szerokie rozpowszechnienie zyskały inne warianty, na przykład liniowe halogeny, które mają formę rurki. Odporne na uderzenia modele z intensywnym światłem stosuje się do reflektorów zewnętrznych.

Cieszą się popularnością kapsułowe niskonapięciowe urządzenia o miniaturowych rozmiarach. Często używa się ich do żyrandoli lub sufitów napinanych, jednak podłączenie do sieci musi odbywać się przez specjalny transformator.

Inną odmianą są urządzenia odblaskowe, w konstrukcji których stosuje się specjalny reflektor – najczęściej aluminiowy dysk. Pozwala on regulować kąt padania wiązki światła, kierując ją do odpowiedniego fragmentu pomieszczenia.

Takie urządzenia stosuje się do montażu lamp sufitowych, ponieważ pozwalają wyeliminować nagrzewanie górnej powierzchni.

Parametry techniczne halogenów:

• moc — 1-20 W;
• wskaźnik oddawania barw — 100%;
• nagrzewanie bańki – 500 °C;
• strumień świetlny — 15-22 Lm/W;
• pracuje w zakresie od -60 do +100 °C;
• okres eksploatacji — 2000-4000, przy użyciu transformatora do 8000 godzin;
• Sprawność – 50-80%.

Wśród zalet tej kategorii urządzeń jest dość długi okres eksploatacji, a także możliwość wykonania miniaturowych modeli dających jasne światło.

Charakteryzują się doskonałym oddawaniem barw, a nowoczesne technologie mogą nadać emitowanemu blasku zarówno ciepły, jak i chłodny odcień.

Urządzenia halogenowe mogą być wysokonapięciowe i niskonapięciowe. W pierwszym przypadku zasilane są bezpośrednio z sieci, w drugim – należy je podłączyć przez transformator.

Do wad należy silne nagrzewanie powierzchni bańki, dlatego jest ona wykonana z żaroodpornego szkła kwarcowego. Jednak nawet w tym przypadku nie zaleca się dopuszczania jej kontaktu z sufitem lub ściankami oprawy oświetleniowej.

Halogeny są bardzo wrażliwe na zabrudzenia – dotknięcie ich gołymi rękami może spowodować przepalenie a nawet rozpad żarówki. Źle znoszą również skoki napięcia w sieci elektrycznej.

A o tym, jak wybrać dobrą lampę halogenową, proszę przeczytać w tym materiale.

Lampy fluorescencyjne (KLL i LL)

Urządzenia składają się z bańki, której wewnętrzna powierzchnia pokryta jest luminoforem. Zbiornik, w którym znajdują się elektrody, wypełniony jest mieszaniną par rtęci z gazem obojętnym.

Do rozruchu używany jest specjalny blok – elektroniczny lub mechaniczny balast. Po włączeniu do wnętrza bańki wysyłany jest ładunek, który powoduje powstawanie fal ultrafioletowych, pod wpływem których luminofor zaczyna równomiernie świecić.

Lampy luminescencyjne mogą emitować światło o różnych odcieniach. Do jego oznaczania stosuje się różnorodne oznaczenia. Jako przykład można wymienić LTB – lampa ciepłego, LChB – zimnego, LE – naturalnego światła.

Modele dzielą się na dwa rodzaje:

• urządzenia liniowe (LL) – nieporęczne rury, na których końcach znajdują się dwa bolce;
• lampy kompaktowe (CFL), mające kształt skręconej spirali, w których blok rozruchowy schowany jest w trzonku.

Oznaczenie G oznacza urządzenia z konstrukcją bolec, a litera E – gwintowany trzonek.

Dane techniczne CFL:

• strumień świetlny — 40-80 lm/W;
• moc — 15-80 W;
• okres eksploatacji — 10000-40000 godzin.

Ważną zaletą lamp luminescencyjnych jest niska temperatura pracy. Nawet włączonego urządzenia można spokojnie dotknąć gołą ręką, dzięki czemu można je bezpiecznie instalować przy każdej powierzchni.

Jednocześnie podobne urządzenia mają wiele wad. Przede wszystkim nie są wystarczająco ekologiczne – znajdujące się wewnątrz pary rtęci są trujące.

Chociaż w zamkniętej bańce nie wywierają one szkodliwego wpływu na człowieka, stłuczone lub przepalone żarówki mogą stanowić zagrożenie. Z tego powodu wymagają one procedury utylizacji: zużyte produkty należy oddawać do punktów recyklingu, które nie zawsze łatwo znaleźć.

Urządzenia luminescencyjne zużywają znacznie mniej energii elektrycznej niż żarówki żarnikowe, mają długą żywotność i dobrą wydajność świetlną

Do innych wad można zaliczyć:

1. Niestabilne działanie w niskich temperaturach. Przy -10 °C nawet mocne urządzenia świecą bardzo słabo.
2. Po włączeniu lampy zapalają się nie od razu, ale po kilku sekundach lub minutach.
3. Ich koszt jest dość wysoki.
4. Pracy może towarzyszyć niskoczęstotliwościowy szum.
5. Takie modele są trudno kompatybilne z dimmerami, co utrudnia regulację intensywności światła. Niepożądane jest również używanie ich z przełącznikami wyposażonymi w diody kontrolne.
6. Choć żywotność jest dość długa, znacznie się skraca przy częstym włączaniu i wyłączaniu.

Ponadto strumień świetlny emitowany przez te urządzenia mocno pulsuje, co męczy oczy.

Bardziej szczegółowo o budowie lamp fluorescencyjnych, ich zaletach i wadach można przeczytać tutaj.

Lampy LED

Podstawą konstrukcji żarówek diodowych są półprzewodnikowe kryształy, które w wyniku złącza p-n emitują promienie świetlne.

Zazwyczaj wykorzystuje się co najmniej pięć diod podłączonych do płyty montażowej. Działanie odbywa się za pomocą sterownika, który przekształca prąd zmienny na stały.

Lampy praktycznie nie nagrzewają się podczas pracy, ponieważ do odprowadzania ciepła wyposażono je w specjalne elementy – radiatory. W zależności od wersji urządzenia są wyposażone w gwintowane lub bagnetowe trzonki.

Za pomocą elementów LED można stworzyć atrakcyjne kompozycje na sufitach napinanych/podwieszanych. Szczególnie efektownie wygląda aranżacja wykonana z lamp w różnych kolorach.

Do odmian diod LED można zaliczyć lampy filamentowe. Zewnętrznie przypominają zwykłe żarówki, ale zamiast spirali montowane są w nich elementy półprzewodnikowe nawleczone na pręt umieszczony w bańce z gazem obojętnym.

Aby takie urządzenie można było wkręcić w oprawkę, uzupełnia się je tradycyjnym gwintowanym trzonkiem. Takie modele pozwalają połączyć retro design z wyższymi parametrami technicznymi, takimi jak efektywność energetyczna, trwałość i ekologia.

Coraz większą popularność zyskują również autonomiczne lampy LED zasilane panelami słonecznymi. Ładują się w ciągu dnia i automatycznie włączają po zmroku. Takie modele mogą pracować w szerokim zakresie temperatur od -30 do +50 °C.

Parametry techniczne lamp LED:

• moc – 3-30 W;
• żywotność – 30 000-50 000 h;
• skuteczność świetlna – 100-120 Lm/W;
• strumień świetlny – 250-2500 Lm.

Diody LED pozwalają radykalnie obniżyć koszty oświetlenia nawet o 85%, a podczas ich pracy nie występuje promieniowanie cieplne, ultrafioletowe ani podczerwone.

Ponieważ do ich produkcji nie używa się szkodliwych substancji, uważa się je za nieszkodliwe dla środowiska i nie wymagają specjalnej utylizacji.

Lampy filamentowe doskonale wyglądają w oprawach stylizowanych na retro; można je stosować do klasycznego wystroju wnętrz lub do innych celów.

W odróżnieniu od lamp fluorescencyjnych, te urządzenia zapalają się natychmiast, a ponadto większość modeli można ściemniać, co pozwala ustawić pożądany poziom intensywności strumienia światła.

Do wad można zaliczyć niezwykle wysoką cenę, poza tym w zwykłych lampach strumień światła jest skierowany; tego mankamentu pozbawione są lampy filamentowe. Do oświetlenia pomieszczenia zwykle potrzeba kilku źródeł.

Zalecamy również przeczytanie artykułu, w którym szczegółowo opisaliśmy podstawowe parametry lamp LED – temperaturę barwową i moc. Więcej informacji – czytaj dalej.

Zasady wyboru najlepszej lampy oświetleniowej

Dobierając modele do oświetlenia wnętrz mieszkalnych, należy uwzględnić nie tylko typ żarówki, ale także szereg innych czynników, a mianowicie:

• rodzaj trzonka;
• moc;
• wskaźnik oddawania barw;
• skuteczność świetlną;
• współczynnik stabilności strumienia świetlnego;
• warunki eksploatacji.

W urządzeniach przeznaczonych do podłączenia z oprawką znajduje się wspólna część – trzonek, za pomocą którego wykonuje się połączenie z przewodami. Aby lampa mogła być osadzona w gnieździe, należy zwracać uwagę na oznaczenie tego elementu.

Do najpopularniejszych połączeń gwintowanych należą trzy typy: miniaturowy E14, średni E27 oraz duży E40. Najbardziej rozpowszechniony jest drugi wariant, podczas gdy ostatni stosuje się zazwyczaj do oświetlenia ulicznego.

W tabeli zbiorczej przedstawiono podstawowe parametry robocze czterech najpopularniejszych rodzajów lamp używanych do celów domowych.

W miniaturowych lampach fluorescencyjnych i halogenowych często występują trzonki typu G, które mocuje się w oprawkach za pomocą 2-4 szpilek. Istnieje wiele wariantów takich urządzeń o różnych rozmiarach, spośród których szczególnie popularne są modyfikacje G4, G9, G23, 2G10, 2G11.

Istotnym kryterium jest moc lampy; wskaźnik ten jest podany na bańce lub trzonku. Biorąc urządzenia tego samego typu, intensywność światła zależy od tej wartości.

Jednak ta zasada nie działa, jeśli weźmie się urządzenia różnych typów: jasność diody LED o mocy 5-6 W jest praktycznie równa świeceniu 60-watowej żarówki żarnikowej.

Skuteczność świetlna oznacza ilość lumenów światła produkowanych przez lampę o mocy 1 wata.

Czynnik ten jest ściśle związany z efektywnością energetyczną urządzenia: urządzenie fluorescencyjne wytwarza 600 lm przy mocy 10-11 W, podczas gdy do uzyskania analogicznego strumienia światła lampa żarowa potrzebuje około 60 W.

Wpływ ma również design oprawy i lampy. Często modele nowoczesnych żyrandoli lub kinkietów są specjalnie wykonane pod określony rodzaj źródeł, np. halogenicznych. W takim przypadku producent zazwyczaj podaje w instrukcji charakterystykę wymaganych żarówek.

Do podłączenia niektórych rodzajów lamp wymagane jest zastosowanie dodatkowego wyposażenia: zasilaczy, sterowników, transformatorów. Na rysunku przedstawiono elektroniczny statecznik niezbędny do lamp fluorescencyjnych.

Niektóre rodzaje urządzeń wykazują również zwiększoną wrażliwość na wahania napięcia, co należy wziąć pod uwagę przy zamieszkiwaniu w regionach, gdzie występują problemy z sieciami elektrycznymi.

Istnieje również różnica wynikająca z temperatury barwowej.

Rozróżnia się kilka standardów najczęściej spotykanego oznaczenia:

• 2700 K oznacza ciepły odcień, podobny do żarówek;
• 4000 K – światło dzienne o neutralnym odcieniu;
• 6500 K – wariant zimny.

Wskaźnik oddawania barw R_a odzwierciedla poprawność postrzegania kolorów otoczenia przy oświetleniu tym typem lampy. Zazwyczaj wskaźnik ten podawany jest na opakowaniu, np. 80 R_a w przypadku diod LED.

Współczynnik stabilności strumienia światła. Czynnik ten ujawnia się przez cały okres eksploatacji urządzenia, podczas którego jasność nie powinna spadać o więcej niż 30% wartości nominalnej.

Taki wskaźnik ma szczególne znaczenie dla diod LED, które nie przepalają się, ale stopniowo tracą intensywność oświetlenia.

Jeśli na początku takie urządzenie emituje światło o natężeniu 1000 lumenów, to pod koniec okresu eksploatacji wskaźnik ten powinien wynosić co najmniej 70% wartości początkowej, czyli 700 lm.

Optymalny wybór dla różnych pomieszczeń

Specjaliści zajmujący się aranżacją wnętrz radzą stosować do sufitów podwieszanych lub napinanych kompaktowe diody LED lub niskonapięciowe miniaturowe halogeny.

Ważne jest również, aby moc żarówek odpowiadała mocy oprawy lub była niższa. Naruszenie tej zasady może prowadzić do poważnych konsekwencji.

W żyrandolach i innych konstrukcjach podwieszanych można stosować praktycznie wszystkie rodzaje źródeł światła. Jeśli oprawy wykonane są z materiałów łatwotopliwych, lepiej użyć diod LED lub lamp fluorescencyjnych.

Optymalnym rozwiązaniem do kinkietów są małe halogeny, modele fluorescencyjne lub tradycyjne żarówki. Często w tych urządzeniach stosuje się warianty dekoracyjne z bańkami w kształcie kropli, płomieni, kul.

Do podświetlenia nadają się małe żarówki LED lub kompaktowe halogenowe, zasilane z transformatora.

W salonach zwykle stosuje się kombinację kilku źródeł światła. Żyrandol sufitowy lub podwieszany uzupełnia się kinkietem, lampą podłogową, dekoracyjną lampą stołową oraz wbudowanymi oprawami.

Główny przyrząd warto wyposażyć w ściemniacz, który pozwoli zmniejszać jego intensywność.

W tabeli zebrano wartości poziomu oświetlenia wymaganego według SNiP 23-05-2010. Wskaźniki podawane są w lumenach.

W reflektorach do oświetlenia zewnętrznego stosuje się przeważnie liniowe urządzenia halogenowe. Aranżację świetlną podwórka lub działki można również wykonać przy użyciu diod LED, w tym zasilanych panelami słonecznymi, lub mocnych żarówek.

W piwnicy i w ziemiance, gdzie zazwyczaj panuje podwyższona wilgotność, należy stosować oprawy z izolacją przeciwwilgociową i całkowicie zamkniętym gniazdem.

Aby uniknąć zwarcia, zaleca się stosowanie transformatora obniżającego napięcie. W tym przypadku jako źródło światła najlepiej sprawdzi się jeden lub dwa 12-woltowe źródła LED.

Podobne wymagania dotyczą urządzeń oświetleniowych w łazienkach. Zazwyczaj do oświetlenia pomieszczenia stosuje się modele halogenowe/LED oraz żarówki.

Do wyposażenia stanowiska pracy ucznia zwykle używa się elastycznej lampy biurkowej, umożliwiającej zmianę kierunku wiązki światła. Zazwyczaj wkłada się do niej tradycyjne urządzenie żarowe o mocy 60 watów z przezroczystą lub matową bańką.

W przypadku niedoboru światła warto dodać również podświetlenie wbudowanymi lampami halogenowymi.

Szczególnej uwagi wymaga wybór źródła światła dla szklarni. Jak wykazały badania naukowców, dla roślin szczególnie korzystne są czerwony i niebieski obszar widma. Pierwszy wywiera silny wpływ w okresie kwitnienia i zawiązywania owoców, drugi – sprzyja ich aktywnemu wzrostowi i rozwojowi.

Odwzorowanie tej gamy świetlnej najłatwiej uzyskać za pomocą specjalnych opraw LED. Można je wykonać samodzielnie lub nabyć w sklepie.

Tabela umożliwiająca łatwe obliczenie wymaganej mocy różnych typów lamp. Za jej pomocą można łatwo uzyskać poziom oświetlenia wymagany przez obowiązujący SNiP.

Wybierając model, należy zwrócić uwagę również na odcień emitowanych promieni. Zazwyczaj czynnik ten zależy od preferencji użytkowników.

Jednak projektanci zalecają wybierać do salonu lub sypialni «przytulne» ciepłe światło, natomiast do gabinetu lub pomieszczeń biurowych — chłodniejsze.

Określając moc lampy, należy brać pod uwagę nie tylko powierzchnię pomieszczenia, dla którego jest przeznaczona, ale także stopień naturalnego oświetlenia: w zaciemnionych przestrzeniach z oknami na północ instaluje się mocniejsze urządzenia.

Na wybór wpływa również kolorystyka wnętrza: w pomieszczeniach z ciemnymi ścianami potrzebne są mocniejsze oprawy.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Na prezentowanym filmie szczegółowo opisane są główne cechy różnych rodzajów źródeł światła:

Kontynuacja opowieści, w której mowa o wariantach trzonków lamp i specyfice ich zastosowania:

Mimo że żarówki są prostymi urządzeniami, trudno przecenić ich rolę w tworzeniu komfortowego i przytulnego środowiska mieszkalnego. Odpowiednio dobrane urządzenie zapewni komfortowe oświetlenie, które jest nieodłączną częścią domowego ciepła.

Lampa będzie niezawodnie służyć przez długi czas, doskonale uzupełniając żyrandol lub inne oświetlenie. Ponadto urządzenie energooszczędne pozwoli zmniejszyć kwotę rachunków za media, dzięki oszczędności energii elektrycznej.

Czy mają Państwo pytania dotyczące tematu artykułu? Albo mogą Państwo uzupełnić materiał ciekawymi informacjami o źródłach światła? Proszę zostawiać komentarze, dzielić się doświadczeniem, zadawać pytania w bloku zamieszczonym poniżej.