ПОЧЕМУ ЛАМПОЧКИ ТАК БЫСТРО ПЕРЕГОРАЮТ?
Интрига, которая обсуждается 10-летия - почему лампочки приходится так часто менять? Казалось бы, должны гореть 1000 часов по нормативам, но даже и этот срок не выдерживают. А по идее могут гореть и больше. Заговор?
Столетняя лампа — так называют самую долго-горящую лампу в мире. Она находится в пожарной части города Ливермор (Калифорния), и непрерывно горит с 1901 года до настоящего времени. В пожарном департаменте утверждают, что эта лампа непрерывно горит как минимум 113 лет и за весь этот срок выключалась только несколько раз.
В чем ее секрет? Почему бы не выпускать такие лампы?
Илл 1. Более ста лет горит лампа в пожарной части города Ливермор
Ответ:
Версия 1. Теория запланированного устаревания.
Начиная с 1920-х годов, для инженеров главным параметром была долговечность лампы. В соответствии с законом повышения идеальности, инженеры стремились повысить срок службы электрических ламп. И вскоре срок службы ламп Эдисона достиг 2 500 часов и продолжал нарастать. Однако через некоторое время выяснилось, что длительный срок службы электроламп крайне вреден для производителей, поскольку резко сокращает рынок. И тогда на картельном совещании производителей было принято решение об ограничении срока службы ламп 1000 часами. Правда, до сих пор не удалось доказать существование этого соглашения.
Картельные соглашения были запрещены законом в США и других странах, поэтому наличие соглашений тщательно скрывают. Но то, что при достигнутом результате срока службы лампочек в несколько тысяч они до сих пор горят не более 1000 часов, говорит в пользу этого.
Версия 2.
Это «запланированное устаревание» правда, но только частичная – которая, как известно, хуже прямой лжи. Лампы сгорают по двум причинам:
1. Светимость (КПД лампы) пропорциональна примерно квадрату температуры. И примерно так же растет эмиссия атомов вольфрама со спирали, они улетают и осаждаются на стекло, ухудшая его прозрачность. Спираль утончается, температура еще подрастает, в конечном итоге происходит перегорание.
2. Другая причина перегорания – окисление вольфрама. Внутри кислорода почти нет – не важно, вакуумная или газонаполненная лампа. Но чем горячее стекло, тем сильнее оно пропускает кислород. Если стекло тонкое и сильно нагрето – диффузия быстрая.
Таким образом, сделать вечную или почти вечную лампу накаливания очень просто – уменьшить нагрев спирали и сделать стекло толще и дальше расположенным от спирали. Но это приведет к увеличению (хорошо, если не в квадрате) расхода электроэнергии для получения той же светимости, существенному росту стоимости лампы и ее завышенным габаритам. Стоит ли игра свеч? Если в США (где напряжение 110 вольт) продавать российские 220-вольтовые лампы, они будут работать почти вечно,…но с большими потерями электроэнергии и низким КПД.
Таким образом, увеличение срока службы электролампы приводит к перерасходу электроэнергии, что будет экономически неоправданно.
Сделаем простой расчет. Если лампа в 100 ватт работает 1000 часов, то она использует около 100 квт.часов. В нынешних ценах на электричество это около 20 долларов. Если эффективность в два раза ниже, то дополнительные потери составят более 20 долларов за 1000 часов, при стоимости одной лампы менее доллара. Налицо экономическая выгода таких ламп.
Таким образом, речь идет не о сговоре, а об оптимизации работы электролампы.
Послесловие:
Изначально «Столетняя лампа» имела мощность 30 - 60 ватт, но в настоящий момент она очень тусклая, выделяет примерно столько же света, как, например, 4-ваттная лампа, потребляя при этом прежние 30-60 ватт энергии.
Автор: Лев Певзнер