Галогеновые точечные светильники

Галогеновые точечные светильники

Особенности точечных светильников с галогенными лампами

Сразу оговоримся, что выбор точечных светильников очень велик: они отличаются размерами, используемыми в них лампами, формой и прочим. Специалисты считают, что наиболее выгодно приобретать светильники, которые могут использоваться с галогенными лампами.

Дело в том, что такие источники света прослужат значительно дольше, чем, например, обычные лампы. Кроме того, главное преимущество таких ламп в том, что они относятся к группе энергосберегающих: то есть вы значительно сэкономите на счетах за электричество, если будет использовать этот вид ламп.

Что же касается собственно точечных светильников, то стоит отметить, что их видов также достаточно много. Галогенные лампы могут использоваться с такими видами осветительных приборов:

  • потолочные (они обычно встраиваются в натяжные потолки и служат дополнительным источником освещения комнаты);
  • выносные;
  • накладные.

Отметим, что два последних вида могут устанавливаться на стены, в мебели и прочем. Также заметим, что встраиваемые светильники (так называемые потолочные) также могут устанавливаться в гипсокартонные перегородки и прочее.

Главное достоинство любого точечного светильника – его размеры. Благодаря миниатюрным габаритам такие осветительные приборы не потребуют много места, их можно разместить, где только пожелаете, а использование сразу нескольких точечных светильников позволит создать полноценное яркое освещение в помещении.

Разновидности точечных светильников и их конструкция

Кроме вышеназванных видов светильников, эти точечные осветительные приборы подразделяются на виды и в зависимости от направления луча, используемых ламп и прочих показателей. На рынке осветительных приборов вы можете встретить:

  • точечные светильники, имеющие постоянное направление луча;
  • светильники, которые позволяют изменять направление луча;
  • точечные приборы, предназначенные для рефлекторных галогенных ламп;
  • светильники для капсульных галогенных ламп.

Несмотря на многообразие видов таких светильников, все они имеют похожую конструкцию.

Такие осветительные приборы состоят из:

  • жесткого каркаса оснащенного фланцем декоративным.
  • механизма, позволяющего крепить светильник
  • патрона для галогенной лампы
  • поворотного устройства (у тех ламп, которые относятся к группе позволяющей изменять направление луча света).

Кроме того отдельные светильники могут поставляться с защитным стеклом и специальным корпусом, которые служат для защиты лампы и остальных деталей от попадания пыли или влаги.

Заметим, что для светильников с направленным светом обычно применяются рефлекторные лампы, в том числе и галогенные.

А вот другой подвид галогенных ламп – капсульные, больше подходят для устройств, предназначенных не для основного освещения, а для создания декоративной подсветки, световых изображений, сцен и прочего (например, с их помощью можно воссоздать на потолке в детской комнате звездное небо).

Капсульные галогенные лампы

Этот вид ламп еще называют пальчиковыми. Они имеют небольшие размеры. Внешне такие лампы похожи на капсулу, имеющую выводы. Капсульные лампы обычно имеют либо продольное, либо поперечное тело накаливания.

Пальчиковые лампы могут без опасений использоваться в светильниках открытого типа, не имеющих специального защитного стекла.

Этот вид галогенных лам идеально подходит для декоративного точечного освещения в комнатах, мебели и прочем.

Большое разнообразие галогенных ламп и точечных светильников, работающих с ними, позволяет создавать уникальное освещение в домах и квартирах, и при этом значительно экономить на электроэнергии и покупке новых ламп.

Ответ достаточно простой — чтобы получить больше света без увеличения количества ламп. Например, хороший рефлектор может увеличить количество падаемого на поверхность воды света почти в два раза. С другой стороны, плохой рефлектор может испортить все дело — из-за перегрева люминесцентной лампы ее светоотдача резко падает.

Далее рассмотрены рефлекторы, используемые вместе с люминесцентными лампами. В качестве материала можно использовть алюминизированные рефлекторы. Например, специальное Альзак-покрытие имеет коэффициент отражения до 85%. В принципе, можно использовать и металлическую фольгу, коэффициент отражения которой равен — 60-70%.

Также рассмотрены и так называемые рефлекторные (или апертурные) лампы, которые имеют отражающее покрытие на поверхности лампы.

к началу страницы

Для того, чтобы рассмотреть различные формы рефлектора, с точки зрения их оптимальности я провел моделирование на компьютере (используя, свою собственную программу для расчета осветительных систем — OptCom). Для моделирования был выбран мой аквариум, длиной 36″ (91 см) и шириной 12″ (30 см). Лампы были выбраны длиной 24″ (61 см). Условно световой поток каждой лампы принимался за 1000 Лм. Коэффициент отражения зеркального рефлектора равен 80%. В зависимости от типа используемого материала, коэффициент отражения алюминированного рефлектора может доходить до 85% (обычное зеркало имеет коэффициент отражения около 90%). Для моделирования шероховатости материала рефлектора было принято, что отраженный свет рассеивается в пределах малого угла по косинусному закону и это рассеяние зависит от угла падения.

Учитывался только лишь свет, попадающий на поверхность воды. Потери на отражение от поверхности воды, рассеяние света и т.д. не учитывались. Следует отметить, что полученные данные не характеризуют эффективность рефлектора, которая будет выше, поскольку часть света, вышедшего из рефлектора, не достигает воды, из-за небольшой ширины аквариума. Это надо иметь в виду, поскольку часто изготовители рефлекторов дают значение эффективности рефлектора, т.е. количеcтва света, вышедшего из рефлектора.

Светораспределение на поверхности воды не учитывалось. Например, иногда желательно иметь равномерную освещеность по поверхности или, наоборот, иметь больше света спереди.

Тщательной оптимизации рефлекторов не производилось, поэтому можно ожидать, что при дальнейшей оптимизации можно получить 5-10% эффективности. Однако, из-за погрешностей изготовления рефлектора, ошибки в положении ламп, относительно рефлектора, вариации в световом потоке ламп, которые могут достигать 10%, зависимость светоотдачи ламп от температуры, питающего напряжения и т.д. данная оптимизация представляется нецелесообразной.

Различные рефлекторы дают световой поток с различными углами падения к поверхности воды. Для минимизации потерь на отражение следует стараться, чтобы угол падения был как можно ближе к 90 градусам. С другой стороны, если поверхность воды находится в движении, например фильтр или компрессор создают волны, то такая оптимизация не имеет особого смысла.

Я промоделировал стандартные лампы диаметром T12 и T5, для ламп диаметром T8 результат будет где-то посередине. Лампы полагались излучающими равномерно по длине и с поверхностью излучающей по закону Ламберта (кто не знает этого, вполне могут пропустить). Свет попадающий обратно в лампу переизлучается с эффективностью 10% (в реальности, наверное, еще меньше). Лампы размещались на высоте 8 см от поверхности воды.

Никакой зависимости температуры ламп от их взаимного расположения не учитывалось. хотя этот фактор очень важен, поскольку при нагревании ламп их эффективность падает.

Было промоделировано 4 типа рефлекторов. В таблице приведены округленные значения светого потока. Конфигурации рефлекторов даны на рисунках ниже.

13407207508002680118012201400310501650

1620 (лампы близко к друг другу)
1770 (лампы далеко друг от друга)

1860413501980

1860 (лампы близко к другу)
2240 (лампы далеко друг от друга)

220013406606907502680100010201120393012601280141041200152014801600

Из этого можно сделать следующие выводы:

  • Как и следовало ожидать, при отсутствии рефлектора, количество света, попадающего на поверхность воды, определяется углом между направлениями на края аквариума и с вершиной в лампе u=2 atan (15/8) = 124° . Количество света равно (лампа излучает в полный угол 360°) 124/360 = 34%. Эффективность не зависит от количества и диаметра ламп, при условии, что лампы размещены примерно посередине. Если разместить лампы близко к краю, то часть светового потока будет теряться.
  • Не имеет смысла использовать много ламп, особенно большого диаметра. При расположении их близко к друг другу теряется много света, при этом они нагреваются, что приводит к еще большим потерям.
  • Использование даже самого простого рефлектора приводит к увеличению полезного светового потока почти вдвое. Поэтому лучше использовать меньшее количсетво ламп, но с рефлектором.
  • Самый «хороший» рефлектор ненамного (10-20%) лучше самого плохого.
  • Моделирование показало, что если рефлектор расположен невысоко над водой, то использование диффузного рефлектора (покрытого белой краской с коэффициентом отражения 0.8 — 0.9) приводит к снижению его эффективности на 10-15% при 1-2 лампах и к намного большим потерям при 3-4 лампах.

Если рассматривать эффективность рефлектора совместно с водой в аквариуме, то различные рефлекторы отличаются эффективностью, но этот вопрос тут не рассматривается (это несложно, но в другой раз)

Рефлектор «M»- типа. Каждая из половинок имеет достаточно сложную форму профиля.

Полукруглый рефлектор. На самом деле — это форма не круглая, а достаточно сложный профиль — параболический или гиперболический

Все рефлекторы «полукруглой» формы и одинаковой высоты оказались практически одинаковы в своей эффективности, вне зависимости от конкретного профиля рефлектора (конечно, всегда можно выбрать никудышный профиль). Это можно понять из рисунка. Рефлектор определенной высоты захватывает примерно одинаковое количсетво света, вне зависимости от его формы. Весь этот свет направляется в воду, кроме той части света, которая излучается лампами вертикально вверх на отражается обратно на лампы. Как понятно, лампы меньшего диаметра более эффективны, поскольку менее экранируют свет. На изображенном на рисунке рефлекторе, значительная часть света теряется — те лучи, которые лежат выше граничного луча от лампы к краю аквариума и нижэ тех которые перехватываются рефлектором. Такой вот рефлектор, в виде короба. оказался практически не хуже, чем рефлекторы «полукруглой» формы. Следует отметить необходимость удаления верхней плоскости рефлектора от ламп, особенно при наличии нескольких ламп.

Во первом случае свет, излученный левой лампой, из-за близости верхней поверхности рефлектора, отражается во вторую лампу. Во втором случае, свет проходит мимо второй лампы. Помиомо этого, близкое расположение рефлектора вызывает перегрев ламп и снижение их светоотдачи.

Рефлектор, напоминающий букву «М». Такая конфигурация является одной из наиболее оптимальной (на рисунке изображен не самый оптимальный рефлектор, поэтому не имеет особого смысла его копировать), позволяя получить на 10-15% света больше и под более выгодным углом к поверхности воды.

Если пренебречь конечностью длины лампы и считать ее бесконечно длинной, то задача проектирования рефлектора сводится к двумерной, которая достаточно хорошо изучена.

Такой рефлектор лучше предыдущих, поскольку лучи, излучаемые вверх, не отражаются обратно в лампы, а как бы «огибают» их.

На рисунках показано относительное распределение освещенности на поверхности воды для различных рефлекторов. Данные лампы являются явно короткими для такого аквариума. У меня они были размещены со сдвигом, чтобы компенсировать продольную неравномерность. Как видно, меняя форму рефлектора, можно менять распределение света, например перераспределяя его так, чтобы большее количество света падало на переднюю часть аквариума (поскольку рыбы смотрятся более ярко окрашенными в отраженном свете)

В итоге, можно сделать вывод:

Если вы не гонитесь за последними 5% (как известно, последние 5% требуют 95% усилий), то принципиального значения форма поверхности рефлектора не имеет. Любой «хороший» рефлектор будет давать примерно одинаковое количество света. Вариации в световом потокое ламп, положения ламп относительно рефлектора и т.д. делают дальнейшую оптимизацию не имеющей особого смысла.

к началу страницы

Рефлектор для лампы достаточно несложно изготовить самому. Если у вас нету материала с отражающим покрытием, то каркас можно изготовить из пластика, дерева и обклеить фольгой. Помните о том, что температура на поверхности рефлектора может быть достаточно высокой и вам необходимо обеспечить вентиляционные отверстия и не использовать легковозгораемые пластики и т.д.

Как было показано выше, форма рефлектора, особенно для одной-двух ламп не имеет принципиального значения, поэтому любая «хорошая» форма будет иметь примерно одинаковую эффективность в пределах 10-15%. Под «хорошей» формой понимается та форма, у которой число отражений не более одного и возврат лучей в лампу минимален. на рисунке предствалено двумерное сечение рефлектора. Видно, что высота рефлектора должна быть такой, чтобы все лучи выше того, который идет от лампы в край аквариума (или другую точку на воде), перехватывались рефлектором. Задавшись примерным направлением отраженного граничного луча (например, вниз или под углом), можно построить перпендикуляр к поверхности рефлектора в этой точке (точка 1 на рисунке). Аналогично определяется перпендикуляр и в точке 2. рекомендуется взять еще несколь точек, для проверки, чтобы не получилась ситуация, изображенная на точке 3, где отраженный луч не идет вниз. После этого можно либо сделать многоугольный каркас, либо построить плавную кривую и по шаблону выгнуть рефлектор. Не следует размещать верхнюю точку рефлектора близко к лампе, поскольку лучи будут попадать обратно в лампу. К тому же лампа будет греться.

Такой самодельный рефлектор будет иметь эффективность ненамного хуже фирменного.

Рефлекторная лампа. иногда называемую апертурной, представляет собой обычную люминесцентную лампу, на часть поверхности которой нанесено отражающее покрытие. За счет этого световой поток направляется в одну сторону. Такие лампы удобны, поскольку при их использовании ненужно делать дополнительный рефлектор. Однако, ничего не бывает на свете просто так. В этом случае приходится платить меньшим световым потоком лампы, который составляет примерно 60% потока обычной лампы.

Это можно понять, если предположить покрытие зеркально отражающим (для диффузного покрытия результат получается аналогично фотометрическому шару).

В таком случае, часть света, сгенерированного лампой, которая вышла из апертуры при первом проходе, полагая лампу бесконечно длинной:

F1 = F w0, где w0 = w/360° — относительная площадь апертуры лампы. Часть потока отразится обратно — (F-F1) = u F. где u=1-w0

Полагая коэффициент отражения и коэффицицент потерь при прохожении через лампу- r, получим, что при втором проходе количество света, вышедшее через апертуру равно: F2 = r u F w0, а отразится обратно: r u2 F

После второго отражения, через апертуру выйдет свет: F3 = r2 u2 F w0. И так далее, в итоге получается бесконечная геометрическая прогрессия, сумма которой равна:

Fаперт = F w0 /(1- ru)

Положим коэффициент отражения r=0.8 и определим эффективность такой лампы:

30°31%60°50%90°63%120° 71%

Как и следовало ожидать, эффективность такой лампы не слишком высока. Иначе потери света можно обьяснить тем, что чем меньше апертура лампы, тем больше свет «бегает» внутри лампы, отражаясь от зеркального покрытия.

Из этого можно сделать вывод, что рефлекторная лампа по своей эффективности примерно равна обычной лампе с внешним рефлектором

Отличительные черты галогеновых ламп для потолочного освещения

Все мы давно знакомы с обычными лампами накаливания, которые понемногу приобретают статус невыгодных в использовании, и недолговечных источников света. Постепенно, на смену им приходят галогенные светильники, имеющие разительно отличающееся строение и состав в целом. Свое название такие изделия получили благодаря парообразным химическим галогенам, заключенным в каждую лампочку. Находясь в состоянии пара, галогены в несколько раз усиливают отдачу света, заставляя сам светильник служить намного дольше.

По своему внешнему виду и форме галогенки мало чем отличаются от лампочек накаливания, только их оболочка сделана из специфического кварцевого стекла, способного выдерживать критически высокие температуры и влияние химических веществ.

Потолочные галогеновые источники света могут иметь либо полупрозрачное покрытие, либо быть полностью покрыты зеркальной краской. По сути, такие приборы наделены возможностями полноценного нагревательного устройства спирального вида, вот только их толщина не бывает больше 1-го см., а пользовательские габариты до неприличия компакты и сподручны. Но даже не это делает галогенки востребованными, а их удивительная экономичность и невероятная долговечность.

Разновидности галогеновых ламп

Разновидности галогеновых светильников

Планируя смонтировать у себя в доме светильник галогеновый настенный или потолочный, изначально следует разобраться в ассортименте подобной продукции. К слову будет сказано, что галогеновые лампочки могут быть самыми разноликими, но в целом всех их можно объединить в две огромные группы: сетевые, ориентированные на 220 В, и низковольтные, выдерживающие до 24В. Для потолочного освещения никак не подходят лампочки линейного типа, поскольку они очень громоздкие и слишком ярко светят. Такие изделия являются полноценными уличными прожекторами, тогда как их сборка и монтаж в домашних условиях представляют собой достаточно трудоемкий и продолжительный процесс. Остальные разновидности галогенок представлены:

  • Декоративными лампами, которые обычно делаются в виде свечек или шестигранников.
  • Лампочками направленного действия, созданными нарочно для осветительных приборов, закрывающихся наружной стеклянной колбой. Они могут быть подключены непосредственно к розетке, или работать посредством специфического устройства питания. Работая на освещение, такие лампы выделяют очень много тепла, поскольку функционируют по такому же принципу, как и их «накаливающиеся» аналоги.
  • Самыми экономичными и выгодными считаются модификации галогенок с интерференционным отражателем, покрытые алюминиевым или полупрозрачным покрытием.
  • IRS лампочки, у которых защитное стекло, может и вовсе отсутствовать либо быть совершенно прозрачным. Варианты без защитного колпачка устанавливаются в закрытых светильниках, тогда как изделия с прозрачным или разноцветным колпаком могут использоваться буквально повсюду.
  • Галогенки точечного направления, которые можно встраивать в натяжные или подвесные потолочные конструкции, используя их в роли дополнительного или главного источника света. Приборы подключаются посредством электронного или электромагнитного трансформатора, а в их конструкции обязательно имеется отражатель.
  • Пальчиковые или мини-лампочки с продольно или поперечно расположенным телом накаливания. Их сфера использования – декоративное освещение, исходящее из светильников без защитного стекла.
  • В роли дополнительной подсветки или основного источника света могут быть использованы капсульные галогенки сетевого напряжения.

Светильники потолочные на основе галогеновых ламп

Точечный светильник с галогеновой лампой

Сегодня буквально каждый потолочный светильник способен работать на галогенках. Но стоит знать, какие конкретно модификации приспособлены для них лучше всего. К примеру, чаще всего в люстры устанавливаются капсульные галогеновые лампочки, которых отличает минимальный размер и как следствие, незаметность. Главное неудобство заключается в том, что им нужен специфический цоколь, и это необходимо учитывать при покупке осветительного прибора.

В случае если предвидится монтаж низковольтных ламп, светильник должен быть дополнительно оборудован регулятором яркости и трансформатором, который будет понижать напряжение.

Без необходимости стабилизировать сеть могут работать следующие виды лампочек:

  • линейные;
  • декоративные, сделанные в виде цилиндриков или свечек;
  • капсульные;
  • универсальные, снабженные отражателем зеркального плана.

Галогенные встраиваемые потолочные светильники стандартно врезаются в подвесной или ПВХ потолок, после чего на его поверхности остается только декоративная окантовка и сами лампочки. Прибор фиксируется за счет пары пружин-упоров, а с сетью соединяется посредством штырей из металла, вставляющихся в патрон.

Светильники потолочные точечные галогеновые привлекают своей компактностью и способностью обеспечивать качественное и яркое освещение, несмотря на свои малые габариты. Они ощутимо экономят электроэнергию, и могут быть не только встраиваемыми в потолок, но и накладными. В последнем случае приборы просто фиксируются на поверхности, не деформируя ее.

Немного полезной информации

Точечные галогеновые светильники в интерьере

Галогенки не рекомендуется трогать руками, когда они находятся в рабочем состоянии. Дело в том, что оставшиеся отпечатки пальцев существенно укорачивают срок их службы, не говоря уже о риске получить ожог, и вовсе вывести прибор из рабочего состояния.

Разные материалы и конструктивные тонкости приводят к тому, что галогеновые лампочки по-разному распределяют свет. К примеру, матовое стекло гарантирует мягкое и спокойное освещение, равномерно рассеянное по всему помещению. А светильники направленного действия выгодно выделяют определенную зону.

Галогенки — это поистине универсальные изделия, которые могут использоваться как обособленно, так группами, быть смонтированными в потолочные светильники с датчиками движения или украшать натяжной потолок.

Из достоинств такого освещения стоит выделить:

  • продолжительный срок полезного и беспроблемного использования;
  • ощутимо больший и яркий поток света;
  • малая масса, дающая возможность монтировать его в любую поверхность;
  • эстетичность и экономность в плане энергосбережения.

Теперь о недостатках. Да, таковые имеются, но в процессе активного применения таких источников света, все его изъяны становятся несущественными, особенно на фоне быстрой окупаемости. Галогенки немного смущают конечного пользователя своей высокой стоимостью и широким ассортиментным рядом, разобраться в котором без малейшей подготовки достаточно сложно. Еще стоит сказать о том, что галогеновые лампочки не стоит применять при частых и резких перепадах напряжения, а без стабилизирующего устройства или трансформатора – и подавно. В частности, это касается помещений, в которых царит повышенная влажность.

Использование точечных галогеновых светильников в дизайне интерьеров

В целом же, галогенки рекомендуется устанавливать в комнатах с высокими потолками и внушительной квадратурой, поскольку они, как уже было сказано выше, сильно греются, и дают мощный световой поток. Последний будет неуместным и некомфортным в малогабаритных помещениях.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *