Рис. 3. Принципиальная схема соединения электроламп при питании их пониженным напряжением
При последовательном соединении ламп падение напряжения на них распределяется обратно пропорционально их мощности. Поэтому при включении двух ламп, например, мощностью 40 и 75 Вт в сеть 220 В, на 40-ваттной лампе напряжение будет около 145 В, а на 75-ваттной – немного больше 75 В.
Так как долговечность лампы в основном зависит от величины питающего напряжения, то понятно, что менять придется в основном лампу меньшей мощности. При этом, как показывает практика, она служит не менее года, в то время как при обычной эксплуатации в течение 12 часов ежесуточно ее приходится заменять новой лампой 5–8 раз. Из приведенного видно, что экономия ламп при питании их пониженным напряжением очевидна.
Для понижения напряжения на лампе можно использовать полупроводниковый диод, если его включить последовательно с лампой. При таком варианте понижения питающего напряжения наблюдается едва заметное мерцание. Это происходит за счет однополупериодного выпрямления переменного тока.
Диод можно установить непосредственно в корпусе выключателя, между клеммой и одним из подводящих проводов. Диод должен иметь определенный запас по допустимому току и быть рассчитан на напряжение не ниже 400 В. Из миниатюрных диодов этому требованию отвечают диоды серии КД105 и КД209. Диоды КД105 следует применять с лампами мощностью не более 40 Вт, а диоды КД209 с любым буквенным индексом включают с 75-ваттными лампами.
Если установка диода в выключателе затруднена, его можно установить в цоколе от перегоревшей электролампы, который закрепляют на цоколе эксплуатируемой лампы. В этом случае лучше использовать диоды типа Д231, Д232, Д245, Д246. У таких диодов отрезают вывод с резьбой и припаивают к центральной контактной площадке цоколя основной лампы. После этого в центре дополнительного цоколя просверливают отверстие под противоположный вывод диода. Чтобы этот вывод не касался стенок, следует проложить внутри цоколя слой бумаги или изоляционной ленты. Вначале соединяют пайкой вывод диода с дополнительным цоколем, а затем этот цоколь по контуру припаивают к основному.
Для понижения питающего напряжения ламп можно использовать и более мощные диоды других типов, которые устанавливают вне выключателя, так как они имеют большие габариты. Диод большой мощности особенно удобно использовать в доме, где на весь подъезд один общий выключатель. В этом случае диод крепят на металлическом уголке, установленном на стене рядом с выключателем. Рекомендуемые типы диодов: КД202М, Н, Р или С, КД203, Д232 – Д234, Д246 – Д248 с любым буквенным индексом.
При выборе типа диода следует помнить, что его максимально допустимый рабочий ток, указанный в паспорте полупроводникового прибора, должен на 20–25 % превышать суммарный ток, потребляемый одновременно всеми лампами, относящимися к данному выключателю. Если выбранный диод, например, допускает ток в 5 А, то суммарный ток всех лампочек не должен превышать 4 А, то есть общую мощность всех ламп делят на напряжение сети 220 В. В целях безопасности всю конструкцию крепления внешнего мощного диода нужно закрыть кожухом с вентиляционными отверстиями.
Заметим, что в качестве гасящего элемента цепи можно использовать и конденсаторы, которые включаются последовательно с лампой накаливания. Установка балластных конденсаторов особенно полезна для осветительных ламп в подъездах, где габариты конденсатора не играют роли. Для одиночной лампы мощностью 40–60 Вт вполне достаточно включить конденсатор емкостью 5-10 мкФ на напряжение 400 В. Опыт показывает, что лампа будет светить практически вечно! При подсоединении дополнительной лампы, диода или конденсатора надо обязательно обесточить электросеть.
Галогенные лампы накаливания
Лампы накаливания со временем теряют яркость, и происходит это по простой причине: 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. Кроме того, колба такой лампы выполняется из тугоплавкого кварцевого стекла, которое более устойчиво к высокой температуре и химическим воздействиям, и может быть заполнена газом под повышенным давлением. В итоге это позволяет повысить температуру спирали, в результате чего увеличивается в 1,5–2 раза световая отдача и срок службы галогенной лампы, а размеры ее уменьшаются в несколько раз по сравнению с лампами накаливания такой же мощности.
Лампы бывают двух форм: трубчатые – с длинной спиралью, расположенной по оси кварцевой трубки, и капсульные – с компактным телом накала.
Цоколи малогабаритных бытовых галогенных ламп могут быть резьбовыми (тип Е), которые подходят к обычным патронам, и штифтовые (тип G), которые требуют применение патронов другого типа.
Световая отдача галогенных ламп составляет 14–30 лм/Вт. Они относятся к источникам с теплой тональностью, но спектр их излучения ближе к спектру белого света, чем у ламп накаливания. Благодаря этому прекрасно передаются цвета мебели и интерьера в теплой и нейтральной гамме, а также цвет лица человека.
Галогенные лампы применяются повсюду. Лампы, имеющие цилиндрическую или свечеобразную колбу и рассчитанные на сетевое напряжение 220 В, можно использовать вместо обычных (особенно там, где необходимы лампы небольшого размера). Зеркальные лампы, рассчитанные на низкое напряжение, практически незаменимы при акцентированном освещении мебели, картин, а также жилых помещений.
Фирма GENERAL ELECTRIC LIGHTING поставляет лампы накаливания общего и специального назначения, а также декоративные. Колбы могут быть выполнены из прозрачного и матового стекла, благодаря чему достигается более равномерная яркость источника света. Широко представлены цветные колбы абрикосового, розового, лазурного, светло-зеленого, лимонного и других оттенков, а также с покрытием, имитирующим различные узоры, например ледяной. Есть зеркальные лампы с колбами, имеющими серебристое или золотистое напыление. Их можно использовать для создания эффекта отраженного света, который, как известно, считается более комфортным. Зеркальная лампа типа PAR 38 подойдет для создания направленного потока света. Фирма выпускает криптоновые лампы с колбами в виде "грибка", сферы или витой и обычной свечи.
Компактность ламп Halolux 220 В обеспечивает возможность их установки в небольшие узкие светильники. Если в вашем доме есть коллекция скульптур, керамики или каких-нибудь других художественных объектов и вы хотели бы выделить их с помощью светового акцента, то можно использовать низковольтные галогенные лампы Decostar (с алюминиевым, титановым и обычным отражателями). Новинка мирового рынка – лампа Halopin. Она компактна (длина 50 мм, диаметр 14 мм), имеет штырьковый цоколь, рассчитана на 220 В и применяется в малогабаритных светильниках.
Существует широкий ассортимент декоративных ламп с колбами различных форм, цветов и оттенков (золотистые, серебряные), матированными, прозрачными, рифлеными, имеющими напыление в виде рисунков и зеркальное напыление внутри колбы.
Рынок светотехнической продукции сейчас переполнен некачественными подделками. Отличить фирменную продукцию от подделки зачастую непросто. Простейший способ определения качества – "визуальный": по маркировке на упаковке и самой колбе, где указываются фирма и страна-производитель (например, должно быть Made in Germany, а не Germany). Продавец обязан иметь сертификат на каждый из товаров. Покупатель может потребовать такой сертификат и убедиться, что товар завезен легально и не является подделкой.
Используя галогенные лампы, полезно знать, что:
– Трубчатые лампы (особенно мощные) лучше располагать горизонтально с отклонением от горизонтали не более 10 °C.
– Температура колбы может достигать 500 °C, поэтому следует соблюдать нормы противопожарной безопасности при установке ламп (например, обеспечить достаточное расстояние между поверхностью перекрытия и подвесным потолком).
– До стеклянной поверхности лампы лучше не дотрагиваться голыми руками, так как на ней остаются жирные пятна, что может привести к оплавлению в этом месте стекла колбы. Лампу необходимо брать, используя кусок чистой ткани. Если колба чем-то испачкана, то нужно протереть ее медицинским спиртом.
– Галогенные лампы очень чувствительны к скачкам напряжения сети, поэтому их следует включать через стабилизатор напряжения, а некоторые типы – через понижающий трансформатор.
Люминесцентные лампы