На сегодняшний день в быту используются три основных типа осветительных ламп – накаливания, люминесцентных и светодиодных. Какие-то применяются чаще, какие-то реже, но встретить в домах можно все три. Несмотря на заверения производителей, увы, ни один из этих типов чаще всего не отрабатывает заявленный ресурс.
Одна из причин – низкое качество продукции, но основная – низкое качество питающего напряжения. У нас в стране (да и в любой другой, в принципе), особенно в сельской местности напряжение в сети постоянно скачет, к этому добавляются импульсные высоковольтные выбросы. Вот и не выдерживают лампочки такой жизни. В этой статье мы постараемся продлить срок службы ламп всех трех типов.
Накаливания
Этот тип ламп используется полторы сотни лет и эти осветительные приборы можно смело назвать динозаврами. Тем не менее, лампа накаливания пока не собирается сдавать свои позиции. Как продлить срок службы такой лампочки? Прежде всего, выясним, почему сгорает нить лампы накаливания? Основных причин 2:
- испарение тела накала (спирали);
- токовый удар во время включения.
Первый вариант очевиден – в процессе работы из-за большой температуры материал спирали потихоньку испаряется и оседает на колбе. В результате спираль утончается и лампочка, в конце концов, «сгорает».
Полезно! Существует отдельный тип приборов, в котором материал спирали испаряется намного медленнее за счет присадки в газовую среду колбы галогенов. Точнее он испаряется, но тут же захватывается атомами галогенов и возвращается обратно. Такие лампы называются галогенными.
Теперь по токовому удару. В холодном состоянии спираль имеет электрическое сопротивление в 10 раз меньшее, чем в разогретом. Таким образом, в момент включения через лампу течет ток в 10 раз больше номинального. Длится это относительно недолго – спираль быстро разогревается и ток нормализуется. Но это для нас недолго, а для спиральки, особенно если она «старенькая» и истончилась, такой скачок может стать фатальным. Практически каждый из нас замечал, что лампочки чаще всего сгорают во время включения.
Ну а теперь начнем борьбу за продление жизни. Начнем с первого пункта. Чтобы уменьшить скорость испарения вольфрама (именно из него делается спираль или, как говорят, тело накала), необходимо снизить его температуру. Для этого достаточно уменьшить величину питающего напряжения. Самый простой и общеизвестный способ – включение лампы через полупроводниковый диод.
Метод прост, спору нет. Но он имеет массу недостатков. Основной из них – мерцание лампы с частотой 50 Гц. При таком освещении уже через 5 минут ваши глаза буквально полезут на лоб. Тем не менее, этот вариант можно использовать в подсобных помещениях, где мы находимся недолго – в подвалах, кладовках, подъездах. Второй недостаток – понижение яркости и понижение цветовой температуры. Иными словами свет становится тусклым и оранжевым.
Важно! Включая лампу через диод, не стоит надеяться на экономию электроэнергии. Да, потребляемый ток снизится вдвое, но световой поток снизится в 4 раза. Тут можно говорить, скорее, о перерасходе, чем об экономии.
Избавиться от мерцания можно используя вместо диода конденсатор. В цепи переменного тока он обладает сопротивлением (так называемым реактивным), которое тем выше, чем меньше емкость. Так, конденсатор емкостью 4.4 мкФ уменьшит мощность лампы с 60 Вт примерно до 37, а 3.2 мкФ до 25 Вт. Благодаря такому включению напряжение на лампочке будет снижено, но мерцание останется прежним – 100 Гц. Именно так и мерцают все лампы накаливания, это малозаметно.
Важно! Конденсатор действительно устраняет мерцание лампы на частоте 50 Гц, но остальные проблемы – тусклый свет, сдвиг цветовой температуры – остаются в силе.
Есть и еще один вариант – включить две лампочки последовательно. Это тоже избавит от мерцания, и даже чуть повысит световую отдачу конструкции. Ведь светить будут 2 лампы. Но свет все равно будет оранжевым.
Теперь по токовому удару, который, по сути, является основной причиной выхода из строя лампы накаливания. Чтобы избавиться от него, спираль нужно разогревать пониженным напряжением. Это можно сделать вручную или в автоматическом режиме. Для ручного управления отлично подойдет диммер с поворотной ручкой. Пока мы выведем ручку с нуля до номинала, увеличивая напряжение с 0 до 230 В, спираль успеет разогреться.
Для постепенного разогрева в автоматическом режиме нам понадобится так называемое устройство плавного включения. После того, как мы щелкнем выключателем, напряжение на лампе будет увеличиваться постепенно, давай время спирали разогреться. Такое устройство несложно найти в любом соответствующем магазине.
Причем для обычных лампочек подойдет устройство, предназначенное для галогенных. Единственно, покупая такой прибор, необходимо обратить внимание на его рабочее напряжение и мощность. Напряжение, само собой, должно быть 220 В, а мощность должна быть выше питаемой им лампы или группы ламп.
Полезно! По новым стандартам напряжение в сети уже не 220 а 230 В. Но это по стандартам и на бумаге. Если сунуть вольтметр в розетку, то мы увидим старые добрые 220 В.
Светодиодные
На сегодняшний день это, пожалуй, самый популярный тип ламп. Они экономичны, имеют наибольшее время наработки на отказ среди всей троицы (только качественный товар известных брендов), создаваемый световой поток обладает минимальными пульсациями и не утомляет глаза. Определимся с факторами, которые вызывают сокращение срока службы «светодиодок»:
- повышенное напряжение питания;
- высоковольтные импульсные выбросы.
Для начала определимся, что все светодиодные лампочки отличаются по типу драйвера (блока питания), который встроен прямо в них. Это:
- с гасящим конденсатором;
- линейным стабилизатором;
- импульсным стабилизатором.
Схемы с гасящим конденсатором встраиваются в бюджетные приборы, и назвать их блоком питания можно с большой натяжкой. При такой схеме выходное напряжение, а значит и ток через светодиоды, напрямую зависит от величины напряжения питающей сети. Никакой стабилизации. Если у вас в доме не 220, а, скажем, 227 В, то срок службы такой лампочки существенно (в разы) сократится. Два остальных типа драйверов являются стабилизаторами тока и не так чувствительны к входному напряжению. Конечно, в разумных пределах.
А вот к высоковольтным выбросам, которые неизбежно возникают при включении/выключении мощных электроприборов (электроплита, холодильник, пылесос и т.п.) чувствительны все три типа драйверов. С гасящим конденсатором из-за выброса сгорят диоды, в двух остальных сгорит электроника. Начнем борьбу.
Если у вас в сети постоянно завышено напряжение, то тут есть два варианта:
- Обратиться в соответствующую электрослужбу, чтобы вас «перекинули» на другую фазу.
- Понизить напряжение на лампе самостоятельно.
Первый вариант вроде неплох, но если у вас в доме такой сильный перекос фаз, то нужно быть готовым к тому, что после переключения у вас в розетках окажется вольт так 210. Кроме того, при таком переключении электропотребители вашей квартиры создадут еще больший перекос фаз и будете страдать не только вы.
А вот понизить напряжение на лампе до приемлемого несложно при помощи конденсатора соответствующей емкости. Можно даже понизить напряжение чуть ниже нормального – вольт так до 210 - 205. В этом случае при временном увеличении напряжения ток через диоды не поднимется выше критического значения. А при 210 В светодиодная лампа с любым драйвером будет себя великолепно чувствовать. С конденсатором даже будет работать в облегченном режиме. О том, как рассчитать емкость гасящего конденсатора, можно узнать в статье «Почему перегорает лампа накаливания и как продлить ей жизнь».
Теперь по импульсным выбросам. Если вы имеете хотя бы начальные понятия в электротехнике, то этот вариант для вас. Разбираем лампу и параллельно входу устанавливаем варистор на напряжение 380-410 В. При выбросе напряжения варистор откроется и погасит его, не пуская дальше в схему.
Защита драйвера с гасящим конденсатором при помощи варистора
Важно! Варистор спасет лишь от коротких выбросов. При длительном повышении напряжения выше порога срабатывания варистора, он просто сгорит, а за ним сгорит и лампа. Чтобы этого не произошло, стоит поставить перед варистором предохранитель с током, вдвое большим тока потребления лампой. При повышенном напряжении варистор откроется, устроит короткое замыкание и сожжет предохранитель. Лампа и сам варистор будут спасены.
Если с электротехникой туго или не охота курочить гарантийную лампу, то можно обойтись готовым решением и купить устройство защиты от импульсных помех.
Включается оно параллельно лампочке в любом удобном месте. Но стоит иметь в виду, что это устройство – просто варистор и конденсатор. Предохранителя в нем нет. При длительном перенапряжении оно сгорит и лампу не спасет.
Люминесцентные
Поскольку в жилых помещениях обычно используются не трубчатые, а так называемые компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), то о них и поговорим. Они боятся всего того, что может навредить светодиодному источнику света, плюс частых включений/выключений.
С перенапряжением и выбросами боремся так же, как и в светодиодном варианте (см. выше). Что касается частых включений – не ставим лампу туда, где ее часто включают/выключают. К примеру, в санузел. Ну и бросаем привычку клацать выключателями, выходя из комнаты на несколько минут, скажем, в туалет или покурить на балкон. Таким приемом мы практически ничего не сэкономим, а лампу, стоящую не копейки, спалим в неделю.
Вот вроде и все о защите лампочек и методах продления их срока службы. Способы есть, а какие из них использовать и использовать ли вообще, решать вам.