В этой теме нет ответов

[Артур.]

Сразу оговорюсь статья не моя и не я её нашёл но думаю новичкам пригодится что бы в будущеи не задовать вопросы как это делал я.
Привет всем форумчанам! Наконец-то я закончил работу над этой статьей, и могу поделиться ей с вами! Аквариумом я занимаюсь не так давно, поэтому до сих пор вникаю во все тонкости этого интереснейшего занятия. На днях (ибо посетила меня «шиза» заделаться травником) я начал изучать форум по свету и с ужасом обнаружил, что ни слова оттуда не понял. Какие-то эпры, люмки, страшная аббревиатура МГ…Жуть одним словом. Но поскольку появление шизы сопровождается появлением шила, я полез в великий и ужасный интернет за знаниями. Там у меня, собственно, и родилась идея написать эту статью, дабы новички не впадали в коллапс от обилия технических терминов. Сразу оговорюсь-в этой статье вы не найдете области и правил применения различных источников света в аквариуме, не было у меня такой цели. Прошу прощения, если текст покажется вам занудным, я очень старался! Специально выкладываю сначала в дневник, чтобы совместными усилиями довести статью до ума. Итак, приступим.

Для начала хочу привести значения терминов, используемых в теме света:
Мощность - это физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии. Измеряется она в ваттах (Вт). Мощность лампы не характеризует осветительные способности лампы (назову это так, да простят меня физики), так как они у разных видов ламп различны, и не зависят от мощности. Гораздо лучше и понятнее использовать характеристику «световой поток».

Световой поток - это характеристика света, которая обозначает количество общей световой энергии, излучаемой во всех направлениях, измеряется в люменах. Например, световой поток лампы накаливания мощностью 60 ватт должен превышать 620 люмен, а световой поток люминесцентной лампы 14 ватт типа T5 должен быть не менее 1300 люмен, о чем я и говорил в предыдущем определении.

Цветовая температура - это характеристика интенсивности излучения источника света. Иными словами, это температура абсолютно черного тела, разогретого до данного цвета. Измеряется эта температура в Кельвинах. Что это значит на практике? Вашему вниманию предлагается следующая таблица:

"Таблица цветовых температур"

800 К — начало видимого темно-красного свечения раскалённых тел;
1500—2000 К — свет пламени свечи;
2000 К — Натриевая лампа высокого давления;
2200 К — лампа накаливания 40 Вт;
2680 К — лампа накаливания 60 Вт;
2800 К — лампа накаливания 100 Вт (вакуумная лампа);
2800—2854 К — газонаполненные лампы накаливания с вольфрамовой спиралью;
3000 К — лампа накаливания 200 Вт, галогенная лампа;
3200—3250 К — типичные киносъёмочные лампы;
3400 К — Солнце у горизонта;
3800 К — лампы, использующиеся для подсветки мясных продуктов в магазине (имеют повышенное содержание красного цвета в спектре);
4200 К — лампа дневного света (холодный белый свет);
4500—5000 К — ксеноновая дуговая лампа, электрическая дуга;
5000 К — утреннее Солнце;
5500 К — прямой солнечный дневной свет в полдень, облака;
5500—5600 К — фотовспышка;
5600—7000 К — лампа дневного света;
6200 К — близкий к дневному свет;
6500 К — стандартный источник дневного белого света, близкий к полуденному солнечному свету;
6500—7500 К — облачность;
7500 К — дневной свет, с большой долей рассеянного от чистого голубого неба;
7500—8500 К — туман;
9000—12.000 К — синее безоблачное небо на северной стороне перед восходом Солнца;
10000 К — источник света с «бесконечной температурой», используемый в риф-аквариумах (актиниевый оттенок голубого цвета);
15000—27000 К — ясное голубое небо на северной стороне света

ПРА – пускорегулирующий аппарат. Для чего он нужен? А для того, чтобы при пуске лампы предварительно нагреть катоды, чтобы инициировать эмиссию электронов, то есть испускание этих самых электронов субстратом. Также ПРА создает стартовое напряжение, вызывающее разряд, и ограничивает протекающий ток. Существует два вида ПРА: электро-механический и электронный, Эл/мПРА и ЭПРА соответственно.

Преимущества ЭПРА:
- малые потери;
- более высокий коэффициент мощности (>0,95);
- увеличенный световой поток ламп и его стабильность при изменении напряжения питания по сравнению с Э/м ПРА;
- очень малая пульсация светового потока и отсутствие акустического шума;
- увеличение срока службы ламп;
- уменьшение выделяемого тепла;
- более широкий диапазон рабочих температур;
- уменьшение массы светильника.
ЭПРА в свою очередь делятся на три категории: с холодным стартом, с теплым стартом и регулируемые. По аналогии с автомобилями (особенно в наступившую практически зиму) легко представить, чем они отличаются. А именно - ЭПРА с теплым стартом сначала прогревают электроны перед запуском, что позволяет производить более 20000 включений. ЭПРА же с холодным включением практически мгновенно зажигает лампу, благодаря чему сам несет меньшие потери, а вот лампа…не рекомендуется включать лампу с ЭПРА холодного старта более 5 раз в день. Какой из них лучше? Каждый решает сам, ЭПРА с теплым стартом более дорогой, и дает задержку примерно в 2.5 секунды при включении, зато выдерживает большее количество включений. Регулируемый? Регулируемый регулируется, это наиболее экономичный и энергоэффективный ЭПРА, позволяет сэкономить до 75% электроэнергии.

Свет не может существовать без ламп, но, прежде чем начать их обсуждать, разберем основные параметры, характеризующие лампы.
Итак, у лампы, кроме вышеперечисленных характеристик есть цоколь, длина, диаметр, сама форма.

Начнем с цоколя. Вообще видов цоколей великое множество, но в повседневной жизни мы используем два вида: Е и G. Е-это резьбовой (винтовой) цоколь, который напоминает винт (букву Е, кстати, он получил от фамилии изобретателя Эдиссона, в английской транскрипции естественно). Лампа с таким цоколем просто вкручивается и выкручивается. Цифра после буквы Е обозначает диаметр резьбы в миллиметрах. Наиболее часто встречаемые цоколи :
-Е27 – самый распространенный. На такой цоколь рассчитаны патроны большинства бытовых светильников;
-Е14 тоже встречается довольно часто. Он предназначен для патрона меньшего диаметра. В обиходе называется «миньон»;
-Е40 в быту используется редко. Обычно лампы-гиганты с таким цоколем применяются для освещения промышленных объектов;
-Е12 и Е10 – мало распространенные разновидности мини-цоколей для маленьких ламп.

G-это штырьковый цоколь, его штырьки вставляются в специальные пазы. Цифра после буквы обозначает расстояние между штырьками в мм. Далее приведу неполную таблицу разновидностей G-цоколя (стыренную где-то на просторах интернета):

"маркировка G-цоколя"

маркировка цоколя - Тип ламп, в которых используется цоколь данного типа
G 12, G 22 - металлогалогенные лампы
G 13 - прямые люминесцентные лампы
G 23, 2G7 - плоские люминесцентные лампы без ПРА
G 24 d-1, 2, 3, G 24 q-1, 2, 3 - люминесцентные лампы без ПРА
G 5 - прямые люминесцентные лампы
G 4 - низковольтные галогенные лампы
G 8.5 - металлогалогенные лампы
G 9 - высоковольтные галогенные лампы
G 10q - кольцевые люминесцентные лампы
GU 10, GZ 10 - галогенные лампы
GU 4, GY 4 - низковольтные галогенные лампы
GU 5.3, GX 5.3 - низковольтные галогенные лампы
GU 6.5 - низковольтные металлогалогенные
2 G 13 - U-образные люминесцентные лампы
2GX 13 - кольцевые люминесцентные лампы
GX 53 - тонкие круглые КЛЛ, галогенные лампы с рефлектором
GX 8.5 - металлогалогенные лампы
GY 6.35 - низковольтные галогенные лампы
2 G8 - компактные мощные люминесцентные лампы без ПРА
2 G11 - люминесцентные лампы без ПРА
PGJ5 - металлогалогенные лампы
PGX12-2 - металлогалогенные лампы

Основные формы, присущие лампам-это трубчатые (они же линейные), U-образные и кольцевидные. Так же существуют компактные люминесцентные лампы, которые мы называем энергосберегайками (обозначаются они маркировкой КЛЛ).
Диаметр люминесцентных ламп обозначается маркировкой Т и цифрой, количество восьмых частей дюйма. Например, у лампы Т5 диаметр будет 2,54 см/8 частей*5=1,5875 см. Расчеты в практической жизни, разумеется, не нужны, это я так, чтобы проще понять было.

Теперь поговорим о различных типах ламп, применяемых в аквариумистике (думаю, лампы накаливания можно исключать из этого списка).
Начнем с самой распространенной лампы в аквариумистике: люминесцентной.
Люминесцентная лампа – это газоразрядный источник света. Работает она по следующему принципу: под воздействием электрического поля в парах ртути, закачанной в герметичную стеклянную трубку, возникает электрический разряд, сопровождающийся ультрафиолетовым излучением. Нанесенный на внутреннюю поверхность трубки люминофор преобразует ультрафиолетовое излучение в видимый свет.

"строение люминесцентной лампы"



Люминесцентные лампы, как и все газоразрядные лампы, из-за их отрицательного внутреннего сопротивления не могут работать непосредственно с сетевым напряжением и нуждаются в соответствующих пускорегулирующих аппаратах, о которых я писал выше.

К преимуществам люминесцентных ламп относятся:
– больший срок службы (около 10000 ч);
– высокая световая отдача, достигающая для ламп некоторых видов 75 лм/Вт, другими словами, они в 2,5-5 раз экономичнее ламп накаливания. Свечение происходит со всей поверхности трубки, а поэтому яркость и слепящее действие люминесцентных ламп значительно ниже ламп накаливания;
– низкая температура поверхности колбы (около 5 °С) делает лампу относительно пожаробезопасной.

К недостаткам стандартных люминесцентных ламп можно отнести:
– значительная отраженная блескость;
– дорогостоящая и относительно сложная схема включения, требующая регулирующих (дроссели) и пусковых устройств (стартеры);
– чувствительность к колебаниям температуры окружающей среды (оптимальная температура 20— 25 °С).

Изменение температуры трубки по сравнению с оптимальной как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения, вызывает снижение светового потока, ухудшение условий зажигания и сокращение срока службы. Надежность зажигания стандартных ламп при работе со стартерами начинает особенно заметно падать при температурах ниже -5°С и при понижении напряжения сети. Например, при -10°С и напряжении сети 180 В вместо 220 В число не зажигающихся ламп может доходить до 60-80%. Такая сильная зависимость делает применение ЛЛ в помещениях с низкими температурами неэффективным. Повышение температуры относительно оптимальной может происходить при повышении температуры окружающей среды и при работе ламп в закрытой арматуре. Перегрев ЛЛ приводит к уменьшению светового потока и изменению их цвета.

МГ лампы - это те же самые люминесцентные лампы, НО - в колбу, а точнее в горелку добавляются специальные излучающие добавки, которые представляют собой галогениды различных металлов. Диапазон мощностей МГ-ламп различен, начиная от нескольких десятков Ватт до 10-20 кВатт.

Устройство металлогалогенных ламп

Конструкция ламп представляет собой внешнюю колбу с заключенной в ней горелкой с электродами внутри, которая, собственно, и является источником света – именно в этой горелке происходит дуговой разряд между электродами. Материалом изготовления последней служит, обычно, кварц.

"строение МГ-лампы"



Помимо снижения потерь тепла, внешняя колба металлогалогенной лампы несет функцию своего рода светофильтра, задерживающего, исходящее от горелки вредное ультрафиолетовое излучение. Материал, применяемый для изготовления внешних колб должен «выдерживать» температуру находящейся внутри неё горелки, поэтому используют термически устойчивое боросиликатное стекло.
По своему исполнению, металлогалогенные лампы можно разделить на одно- и двухцокольные. На фото, в качестве примера показаны лампы двухцокольного (или софитного) исполнения.

Преимуществ использования этих ламп гораздо больше, чем недостатков:

1.Очень высокая светоотдача при относительно невысоком потреблении электричества, т. е. экономичность – пожалуй, главное их преимущество
2.Срок службы. В среднем металлогалогенные лампы лампы служат вдвое дольше ламп накаливания
3.Схожесть спектра излучения ламп со спектром дневного света (цветовая температура 3000-6500 K)
4.Индекс цветопередачи максимально приближен к естественной передаче цвета
5.Компактность

Недостатки. Как, наверное, любые источники освещения, МГЛ , конечно, имеют и свои недостатки. Главный недостаток этих ламп – довольно высокая их стоимость на сегодняшний день.

Также, область применения "галогенок" серьёзно ограничивается некоторыми особенностями работы: при выключении светильника с металлогалогенной лампой, для повторного включения лампа должна остыть, а при включении необходимо некоторое время (зависит от мощности лампы), чтобы она "разгорелась".

Значительное тепловыделение - еще один недостаток МГЛ, что ограничивает высоту их установки - она зависит от мощности ламп.

Невозможность диммирования. Впрочем, невозможность реализации плавной регулировки интенсивности света - недостаток всех газоразрядных ламп.

Светодиод или светоизлучающий диод - полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом или контактом металл-полупроводник, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока. Излучаемый свет лежит в узком диапазоне спектра, его спектральные характеристики зависят в том числе от химического состава использованных в нём полупроводников
По сравнению с другими электрическими источниками света (преобразователями электроэнергии в электромагнитное излучение видимого диапазона), светодиоды имеют следующие отличия:
Высокая световая отдача. Современные светодиоды сравнялись по этому параметру с Натриевыми газоразрядными лампами и металлогалогенными лампами, достигнув 150 Люмен на Ватт.
Высокая механическая прочность, вибростойкость (отсутствие нити накаливания и иных чувствительных составляющих).
Длительный срок службы - от 30000 до 100000 часов ( при работе 8 часов в день - 34 года). Но и он не бесконечен — при длительной работе и/или плохом охлаждении происходит «отравление» кристалла и постепенное падение яркости.
Спектр современных светодиодов бывает различным - от тёплого белого = 2700 К до холодного белого = 6500 К.
Малая инерционность - включаются сразу на полную яркость, в то время как у ртутно-форфорных (люминесцентных-экономичных) ламп время включения от 1 сек до 1 мин, а яркость увеличивается от 30% до 100% за 3-10 минут, в зависимости от температуры окружающей среды.
Количество циклов включения-выключения не оказывают существенного влияния на срок службы светодиодов (в отличие от традиционных источников света - ламп накаливания, газоразрядных ламп).
Различный угол излучения - от 15 до 180 градусов.
Низкая стоимость индикаторных светодиодов, но относительно высокая стоимость при использовании в освещении, которая снизится при увеличении производства и продаж.
Безопасность — не требуются высокие напряжения, низкая температура светодиода или арматуры, обычно не выше 60 градусов Цельсия.
Нечувствительность к низким и очень низким температурам. Однако, высокие температуры противопоказаны светодиоду, как и любым полупроводникам.
Экологичность - отсутствие ртути, фосфора и ультрафиолетового излучения в отличие от люминесцентных ламп.

Недостатки светодиодов, заслуживающие пристального внимания:
Светодиоды имеют такое вредное свойство-деградация. Это значит, что со временем структура кристалла нарушается, появляются участки, которые не выделяют свет (а вот тепло они по прежнему выделяют), чем объясняется падение мощности излучения со временем. Скорость деградации зависит от температуры, от скорости миграции материала, из которого сделаны электроды, приваренные к кристаллу. В кристалл проникают атомы металлов, из которых сделаны электроды, и нарушают кристаллическую структуру. Так же к образованию таких участков приводит статическое электричество, поэтому монтировать осветительный прибор нужно так, чтобы в нем оно не накапливалось. Существуют и другие причины, не будем останавливаться на этом подробно.
Еще один минус - практически 60% подведенного электричества выделяется в виде тепла. Этому есть долгое и нудное научное объяснение, не уверен что оно уместно, все таки мы аквариумисты, а не электрофизики. Единственное, что нужно вынести из этого абзаца - они очень замечательно греются, поэтому продумывайте систему охлаждения (хоть бы и радиатор) прежде, чем монтировать светодиодный свет, извиняюсь за тавтологию.
Высокая стоимость светодиодов – пожалуй, главный их недостаток по сравнению с другими источниками света. Однако не будем забывать, что дорогие LED-изделия, то есть светодиоды, окупают свою стоимость сроком службы. И хотя цена светодиодного модуля остается выше стоимости неоновой лампы такой же яркости практически в два раза, производители во всем мире работают над удешевлением светодиодной продукции, продолжая наращивать мощности и темпы производства. Если посчитать совокупные затраты на приобретение и эксплуатацию источников света за длительный временной промежуток, окажется, что затраты на светодиоды будут в 2 - 2,5 раза ниже затрат на обычные лампы.
Миниатюрность – не всегда достоинство, особенно для светильников. Это значит что у светодиода мы имеем малый размер и малую мощность.
P.S. вроде бы, написал о всех основных технических понятиях, используемых в статьях по освещению. Теперь, с новыми знаниями, читать всевозможные темы форума будет гораздо проще и понятнее. Просьба к читателям-указывайте в комментариях недочеты, неточности или то, о чем я не написал или написал неправильно, исправлюсь! Спасибо за внимание, как говорится
P.P.S. сожалею, что на данный момент функционал сайта оставляет желать лучшего.