11 ноября 2012 в 20:07

Краш-тест электрических ламп при низких температурах (до -145 градусов Цельсия)

image

В лаборатории канала GTV мы провели тестирование электрических ламп при низких температурах и вот сегодня завершили монтаж сюжета. Для тестирования нам был доступен диапазон температур от 0°C до -145°C и достигался он путем подачи в термокамеру жидкого и газообразного азота. Регулировали температуру путем пропускания азота через испаритель. Это что-то вроде радиатора, только в отличии от классического предназначения, наш не охлаждал, а нагревал комнатной температурой проходящий через него газ.

Весь тест целиком можно посмотреть на видео. На видео все наиболее наглядно.



Для тестирования были выбраны следующие лампы


  • светодиодная лампа;
  • галогенная лампа;
  • лампа накаливания;
  • люминесцентная лампа (в народе именуется как «энергосберегающая»).

image

Результаты тестирования заносили в таблицу.

image

Лампы выделяют тепло


В процессе эксперимента мы давали лампам сравнять свою температуру с температурой внутри короба. Для этого мы их периодически ненадолго отключали.

image

Из всех электрических ламп сильнее всего нагревалась лампа накаливания, а за ней шла галогенная. Как и следовало ожидать, почти не выделала тепло светодиодная лампа. Ну а керосинка, которую мы взяли просто для красоты картинки, была лидером по нагреву.

image

Процесс тестирования


Начался тест с минусовой температуры в -5°C. Все лампы исправно работали и не подавали никаких признаков хандры.

image

При -30°C стало очевидным, что с люминесцентной лампой что-то не так. Она потеряла в яркости и начала светить желтоватым светом.

image

Минус 50 по Цельсию окончательно выбили почву из под ног энергосберегающей лампы: она потускнела основательно и светить стала уже красным светом.

image

Ну а температура в -95°C и выключение на 3 минуты, оказались невыносимыми для люминесцентной и светодиодной ламп. Последняя даже не смогла запуститься, видимо подвела схема запуска.

image

На, казалось бы, финишной прямой при -130°C, после очередного отключения перегорела нить накала в галогенной лампе.

image

И как можно видеть, температуру в -145 градусов Цельсия лампа накаливания уверенно выдерживает.

image

Тест завершен


После того, как все лампы были извлечены из термокамеры в комнатную температуру, на них резко начал осаждаться конденсат. Но и это не сломило дух «лампочки Ильича». Зато люминесцентная лампа через несколько минут пребывания в тепле заработала и ее цветовая температура стала снова приходить в норму.

image

На следующей фотографии видно, что у галогенной лампы действительно повредилась нить накала.

image

Выводы для себя каждый может сделать сам, а мы лишь вспомнили одну мудрость: «Старый конь борозды не испортит».

Будем рады за подписку на HI-TESTING вконтакте. А следить за новыми тестами и экспериментами можно на сайте канала.
Автор: @AndreyMokhov
Простая Наука
рейтинг 46,93
Компания прекратила активность на сайте

Комментарии (88)

  • +2
    А как отводили тепло?
    Или у вас незамкнутый цикл был и просто через испаритель прогонялся хладагент?
    Тоже думаю дома собрать себе низкотемпературную тестовую камеру.
    • +3
      У нас было так: жидкий азот проходя через испаритель переходил в газообразное состояние и поступал в короб. В коробе сверху есть отверстие, из которого более теплый газ удаляется наружу. Цикл незамкнутый.
      • +1
        Понятно, на длительные тесты такая механика не пойдет.
        • +2
          Баллон в редакции на 185 литров жидкого азота. Этого хватает на 5 часов плотного тестирования. А если нужно нагнать градусов -20 — 50? то и на большее время хватит. Потом перезаправляем.
          • 0
            Я планирую тесты часов на 100-120, запарюсь перезаправлять :)
            Проще уже всё по уму сделать — с компрессором, конденсатором, дросселем.
            По моим прикидкам одного контура даже может хватить, без каскадирования.
      • +15
        Кстати, а почему только одну лампу взяли нормальной фирмы GE, а остальное дешевый Китай? Кстати только этот GE и остался работать. В дешевых китайских лампочках (особенно это касается люминесцентных и светодиодных) паршивое качество сборки, да и электроника лишь бы подешевле. Попробовали бы те же OSRAM, Philips, GE. Просто как бы не получилось, что подохли они из-за качества изготовления.
        Так же интересно было бы глянуть как ведут себя лампы на мощных светодиодах, там обычно 3-5 больших диодов и обязательно радиатор, так как выделяют прилично тепла.
  • +4
    Эх, жаль убрали керосинку. Нужно было и ее оставить, для компании :)
    • +17
      В коробе азот, а он не поддерживает горение. Она сразу тухнет.
      • +1
        Спасибо за эксперимент. Интересно!
        Извините за ламерский вопрос, но если бы вместо азота был бы обычный воздух, керосинка продолжала бы гореть и при -145? А обычная свечка?
        • 0
          Не знаю, не пробовал :) Наспех можно ответить — да. Но ведь известно, что на морозе огонь горит слабее.
        • +7
          Керосин замерзает при ~-50-60C (зависит от марки)
          • 0
            Логично! А то я ищу, но нигде не говорится о том, как низкая температура влияет на огонь.
        • +3
          жидкий воздух + пористые горючие материалы + открытый огонь = взрыв
        • +1
          Нет, при -30 уже не загорается спичка, а при минус 50 керосин становится слишком вязким и не может испаряться (горит не сам керосин, а его пары). Такую лампу надо будет заправить бутаном — он при минус 40 не замерзает.
          • 0
            При — 30 не загорается спичка?

            /me вспоминал как прикуривал на 42-х градусном морозе…
            • +2
              Спички, наверное, были теплые, из внутреннего кармана? Вообще по моему опыту в -30 холодный коробк уже не разжечь, и костер в минус 30 спичками тоже уже не разжигается, даже в безветрие.
              • 0
                У меня был опыт, как в 42-х градусный мороз, мы решили устроить пикник. И костёр развели и спички зажгли. Было не просто, не скрою. Спасло сухое горючее.
              • 0
                Кто курит знает, что спички — единственная вещь, которая не подведёт на морозе. Из внутреннего кармана можно и зажигалку достать. А спичкам по барабану, если они сухие.
  • 0
    Верните картон с домиком и солнцем цыплятам!
    • +2
      А мы его никуда не убирали :) он так и в курятнике и есть
      • +2
        Точно есть. Теперь я спокоен, а то подумал, что маленьких обижают.
      • 0
        > Срок работы пробной версии продукта истек. Через две недели этот сайт полностью прекратит свою работу. Вы можете купить полнофункциональную версию продукта на сайте www.1c-bitrix.ru.

        Это ок?
        • 0
          Все в процессе :)
        • 0
          Там есть вот это, поэтому все ок:
          .tablebodytext {
          	display: none !important;
          }
          

          Т.е. они знают о проблеме и прилепили временный хак.
  • +7
    Со стороны все выглядело так :)

    image
    • 0
      У Вас очень много свободного времени! Но интересно!
      А как насчет протестить мобильники на морозе?
      • 0
        Мы до этого как раз тестировали мобильники, но воде. На морозе… мы подумаем :)
        • +2
          Я думаю многим было бы интересно.
          Но тут важно как еще они при этом реагируют на нажатия со стороны человека (допустим набрать номер или смс на морозе).
          • +2
            Ага, набрать номер на тачскрине при -145. Без перчаток, разумеется :)
            • 0
              До -50 думаю достаточно. Вопрос — не жалко им будет телефоны, а то помрут как лампочки?
              Перчатки специальные при -145, как у космонавта. Интересно у космонавтов есть сотовые?
              • 0
                Круче. У них спутниковые! :)
                • 0
                  С GPS-Глонас определением? в случае неожиданной от стыковки и оказывания в открытом космосе?
                  • 0
                    Разумеется. С межгалактической яндекс-картой.
  • –10
    А смысл? Смысл этого теста?
    • –17
      Ёмкость бытовых аккумуляторов актуально. А с лампочками на школьный опыт не тянет. Игрушки
    • +12
      Если даже бессмысленно, после просмотра видео я получил удовлетворение и умиротворение.
      И да, болел за лампочку накаливания.
      • +5
        А я за LED!
  • +3
    А можно то же самое только для HDD повторить? Очень хочется на балкон выкинуть комп для NAS…
    • +5
      Интересное предложение. Но тут важно протестировать долгое пребывание, наверное. Это можно проделать дома на балконе :)
    • 0
      Не думаю, что получится. Если на балконе — холодно, то от перемены температур, блины должны покрыться конденсатом.
      • 0
        если он будет постоянно включен, значить будет теплый, конденсат не успеет образоваться.
      • 0
        Мне кажется, тут может все зависеть от конкретной модели, точнее, от электронных комплектующих, которые в ней использованы. Какие-то потянут ощутимую отрицательную температуру, а какие-то могут ее и не пережить.
    • +1
      Производителями заявляется от 5-10 по цельсию минимум для обычного HDD. Даже если тест пройдет успешно на паре конкретных моделей, стоил ли рисковать NAS-ом? Это с одной стороны.

      С другой стороны мы на балконе (застекленном) комп (сервер) ставили. При температуре за окном в -30, температура на балконе ниже -20 не падала, при этом компьютер (проц/винты/мост) ниже +10 не остывал (никогда не выключался). Проблемы с конденсатом так же не было, т.к. перепад температур на балконе минимален в течении короткого времени, а комп сам себя сушит. Так что если проблема в температуре и Вы не в сибири, то шансы есть:)
      Однако вопрос с влажностью нам остался неясен. Через полтора года использования, хотя комп и без проблем работал, но некоторые железки ржавчиной начали покрываться.
      • 0
        Т.е. разница температуры винтов и температуры воздуха на балконе была 30 градусов. Значит в комнате было бы 25+30=55? Многовато как-то.
        • +1
          Зимой в компе на балконе вентиляторы не включались вообще, хотя были на автомате в этом смысле. Поэтому, наверное, не вполне корректно проводить прямую аналогию.
          В комнате, честно признаемся, температуру не наблюдали, но вентиляторы шумели постоянно, иногда включаясь на полную, так что разница вряд ли была 30 градусов. Шум, кстати, был основной из причин уезда сервака на балкон.
          • 0
            Аа, автоматические вентиляторы… Это всё объясняет!
      • 0
        У меня аналогично работал в сарае. Год. Зимой не выключал вообще, температура даже в самые лютые морозы была выше нуля (как и у вас, около +10). Больше переживал весной-осенью, когда влажность воздуха зашкаливала, а пол в сарае заливало водой.
        Но ржавчины не заметил. Машинка была подарена родственникам, и жива и здорова по сей день.
    • 0
      afaik, как многие уже заметили, если комп не выключается зимой, то проблем не будет, есть проблема с конденсатом/влажностью, и, как ни странно, с перегревом. Летом на балконе может быть весьма жарко. Где-то я статью на эту тему читал, может быть даже тут.
    • 0
      Недолго проработают, электроника слетит.
      То же самое в тропическом лесу.
    • 0
      Тут лучше тестировать многократное прохождение температуры через 0 градусов…
  • +5
    А где взрыв?)
    • +8
      Взрыва, к сожалению, удалось избежать :)
  • 0
    Очень интересно, но все-таки надо кому-то грамотному писать. Или проверять давать после написания. Столько ошибок портят все впечатление от интересной работы.
  • 0
    А ещё у вас на сайте пока страница не загрузилась вылезает надпись.
    Срок работы пробной версии продукта истек. Через две недели этот сайт полностью прекратит свою работу. Вы можете купить полнофункциональную версию продукта на сайте www.1c-bitrix.ru.
    • 0
      Да, мы знаем. Об этом уже в комментариях даже писали.
  • 0
    Жаль, что светодиодная лампа не ожила потом, возможно, что конденсат добил ее, а люминесцентной повезло — не замкнула.
    • +1
      Да это очевидно. Там же что у светодиодной что у энергосберегающей электроники хватает. Внутренние компоненты ниже -35 не обязаны работать. Это не военная отрасль и не космическая.
  • +4
    Подготовка к концу света идет полным ходом.
    • +2
      Следующая часть будет посвящена тестированию тушенки.
      • +1
        … при -145…
    • 0
      … хотя Чубайс с РАО ЕЭС давно ушёл…
  • +4
    Плавный пуск или использование 12в лампы могли бы спасти галогенку…
    Раз была произведена проверка светодиодов с внешним питальником, почему то же самое не сделано с люминесцентной лампой? Нечестно по отношению к ней.
    • –1
      Плавный пуск сгорел бы, у галогенных ламп малое сопротивление в «холодном» состоянии, при работе она разогревается и сопротивление увеличивается, так что в момент пуска лампы токи в ней превышают рабочие в разы, при нормальной температуре лампа быстро нагреваться до рабочей температуры и выходит из «пускового режима», в при сильно отрицательной температуре лампа нагревается дольше из-за большей разности температур ( текущего состояния и рабочего), и из-за этого пусковые токи длятся значительно больше времени и лампа перегорает.

      Если бы лампу не выключали, то она бы выдержала и более низкую температуру окружающей среды.
      • +5
        Плавный пуск для того и нужен, чтобы предотвратить выход из строя лампы при включении, поэтому он рассчитан на токи холодной лампы. Вопрос в том выживет-ли он при настолько холодной спирали. Нет оснований утверждать что он однозначно сгорит.
        • 0
          Если не брать мощность с запасом, то я вам гарантирую, а если на лампочку в 100 ватт брать 1кВт плавный пуск, то конечно он выдержит. Я говорил то устройства плавного пуска которые работают с лампами в нормальных условиях.
  • +9
    Энергосберегающая лампа изменила свой спектр потому, что в ней, вероятно, сконденсировались пары ртути. Аналогичное явление наблюдается с оранжевыми натриевыми лампами. Там в холодной лампе натрий кристаллизуется, и лишь через некоторое время после включения, когда лампа нагревается, он снова испаряется и начинает участвовать в газовом разряде. В ртутной лампе, которая светилась тусклым красноватым светом, у вас инертный газ светился, который ее наполняет. Аргон скорее всего. Так же работают ртутные лампы в конце срока своей эксплуатации, если потеря ртути произошла до перегорания электродов или выхода из строя схемы управления.

    Но вообще, конечно, любопытные опыты, несмотря на то, что часть результатов можно было предсказать. Вопрос поиска подходящих источников света для низких температур далеко не праздный. Чем, например, светить на Марсе?

    Впрочем, я думаю, что можно и газоразрядную лампу заставить работать при низких температурах. Если у вас аргон светился — то может есть и другие вещества, которые при таких температурах и давлениях остаются в газообразном состоянии, и которые выделяют видимый или ультрафиолетовый свет при газовом разряде через них.

    Что касается галогенки — то она тоже могла перегореть потому, что что-то произошло с галогеном, которым наполнена колба, а то, что осталось (вакуум или инертный газ) оказались неспособны поддержать сохранение нити накала при рабочей температуре. Ну а обычная лампочка — та выдержала, потому что в ней аргон, с ним ничего не станется.
    • +2
      Там есть другой нюанс — механизм плавного запуска на термисторе.
      При низкой температуре лампа так и не выходит на полную мощность, т.к. думает что она так плавно включается.

      Вот если бы люминесцентная лампа была попроще, без плавного пуска — могло работать.

      А сконденсированные пары ртути — быстро должны были испарится от накала спирали.
      • 0
        Люминесцентную надо у основания обмотать специальным теплоизолирующим скотчем…
    • 0
      галогена в галогенке немного совсем, остальное тоже аргон или криптон. Сконденсироваться он может, но после прогрева испарится обратно. На ресурс это вроде бы влиять не должно
      • 0
        Без галогена, думаю, срок службы сокращается катастрофически…
        • 0
          Это если долго без него. А секунды до выхода на режим — ничего страшного. Тут именно превышение тока через нить чревато
  • +3
    Вот они, британские учёные за работой!
    Всё можно было предсказать по конструктиву ламп. Например, вспомнить про электролитические конденсаторы в БП сберегаек.
    Кстати, у светодиодной лампы никакой «схемы запуска» нету — просто токовый источник питания.
  • –15
    Нельзя было просто опыт показать, нет, надо было на шесть минут растянуть обязательно?
  • +15
    Девушка на видео здорово рисует :)
  • +3
    Спасибо!
    PS: В идеале нужно было морозить 2-3 разных производителя каждой лампочки, результат был бы более объективен.
  • +1
    А вы можете в будущих выпусках продемонстрировать действие радиации на различную бытовую технику? Интересно было бы посмотреть как радиация «убивает» технику.
  • +4
    Кстати, старая мудрость, которую вы вспомнили, полностью звучит так: «cтарый конь борозды не испортит… да неглубоко пашет».
  • +2
    Извините конечно, но какой знатный троллейбус получился;)
  • 0
    Сберегайки не для Сибири…
  • 0
    После снятия мороза все лампы, кроме галогенной, заработали?
    • +1
      Светодиодная окочурилась. Точнее не она сама, а её электроника.
      • 0
        Светодиоды живы, проверяли?
        • 0
          Они проверили светодиодную гирлянду сунуть в этот мороз. Они попроще, подключены без электроники. Тем хоть бы хны.)
  • +1
    >>И как можно видеть, температуру в -145 градусов Цельсия лампа накаливания уверенно выдерживает.
    Кто бы сомневался.
    • 0
      Сама себя греет…
  • +1
    Красивый ролик. Только неприятно удивило, что ламп взяли всего по одной каждого типа, к тому же, как уже сказали, некачественных китайских. Штуки по три разных фирм было бы намного правильнее с точки зрения сравнения и выводов.
  • +1
    Эксперимент по стилю проведения напомнил Разрушителей мифов
  • 0
    КЛЛ рекомендуется вкручивать в патрон за пластиковый корпус, а не за колбу…

Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.