Почему светодиодная лампа светится в стакане воды. Лампа на соленой воде
В Дубае была представлена инновационная энергосберегающая лампочка , которая загорается, если положить её цоколь в стакан с водой или даже взять в рот. Ну а попасть на полки магазинов ОАЭ она собирается уже в конце этого месяца.
По словам её создателя, 31-летнего д-ра Нобля Инасу, высокоэффективная лампа Flamber (потребляемая мощность 9 Вт), сделана из 18-ти LED-светодиодов со световым потоком в 900 Люмен и будет продаваться по цене в $16 за штуку во всех супермаркетах страны, начиная с 21-го июня.
Как заявляет производитель, примечательной особенностью этой универсальной лампы также является возможность автономной работы до 25-ти часов без питания. Это обеспечивается встроенной литий-ионной батареей на 2000 мА.
Дополнительным ее достоинством является инновационное решение, позволяющее зажигать LED-лампу от контакта с влагой, которое может изменить принцип освещения домов в Африке, в сельских местностях Индии и других регионах с отсутствием централизованных сетей, а также усовершенствует работу по оказанию помощи в зонах бедствий.
Автономный источник освещения
«В таких ситуациях, как те, что недавно случились в Непале, это может быть удивительно удобным для тех, кто работает в экстремальных условиях, зачастую без электричества», - добавил д-р Инасу, некогда обучавшийся в Лондоне специалист по внутренней медицине, который на данный момент возглавляет отдел исследования и разработки в Britelite, создателей ультраэффективной LED лампочки.
«Нам кажется, что мы первые, кто придумал подобное аварийное освещение такого масштаба. Самое лучшее в данном подходе то, что эта лампочка может также служить для освещения кемпинга, выступать в роли инвертора и, конечно же, быть стандартной LED лампочкой для домов», - говорит д-р Инасу из Кералы, Индия, который родился и вырос в ОАЭ.
«Если обратить внимание на затраты по установке, то они составляют чуть более $1 в год. В свою очередь, затраты на электроэнергию ещё меньше – они уменьшаются практически до десятой части того, что связано с обычным освещением. За ту же цену показатель стоимости и 1 Вт потребляемой энергии гораздо меньше, чем у большинства конкурентов на рынке», - отмечает создатель продукта.
По его словам, Flamber, которая, по-видимому, получила своё название от сочетания слов flame (пламя) и amber (янтарь), является наиболее рентабельной в долгосрочной перспективе.
«Янтарь горит действительно долго, что символично, так как наши лампочки гарантированно прослужат до 12-ти лет, - добавляет Инасу. - Наша светодиодная лампочка заряжается полностью за три часа, после чего может предоставить от трех до четырех ночей непрерывного света. В Индии и других странах, где перебои с подачей электроэнергии стандартное явление, это может быть просто большим благословением».
Компания уже подала заявление на международный патент на дизайн и технологию изготовления LED-лампы со встроенным аккумулятором. Остаётся только ждать, когда Flamber «перевернет наше представление» об освещении.
Лампа на соленой воде
Проектировщик: Siyu Huang и Jiahui Song
Лампа “Ясный Свет” использует соленую воду чтобы проводить электричество и заставлять лампу работать. По сути, соленая вода заменяет обычные провода, чтобы уменьшить потерю в энергии. Лампа оснащена голосовым выключателем и металлической пластинной на которой размещены основные элементы управления.
Это ручной фонарь, которому не требуется топливо.
Его разработали Рафаэль и Айса Миджено – близнецы.
Предпосылкой к изобретению стали проблемы в общинах Гринпис, где работала Айса. Здесь нет электричества и газа, керосин для ламп купить невозможно из-за перебоев с транспортом. Зато соленая вода – это то, что есть повсюду и недорого стоит.
Лампа может работать 8 часов на стакане воды и двух чайных ложках соли. Два различных типа металла погружены в соленую воду. Они сбрасывают избыточные электроны, которые затем путешествуют из одного металла в другой через провод, производя электроэнергию, питающую светодиоды. Лампа абсолютно пожаробезопасна. В ней предусмотрен даже USB-порт для зарядки смартфонов.
Изобретатели предлагают применить тот же принцип и для уличных фонарей, используя морскую воду.
В будущем, возможно, появятся электростанции, работающие по этому принципе.
Несмотря на то, что стержни в лампе потребуется менять раз в 2 года, это очень экономичный выход для жителей Филиппин.
Брат и сестра мечтают в дальнейшем построить большой генератор на соленой воде, способный питать целый дом. А пока они готовятся к запуску серийного производства своей лампы, в этом им помогают инвесторы и гранты от таких организаций, как USAID.
Вопрос с поиском альтернативных источников энергии особо остро стоит в развивающихся странах, ведь они стеснены в материальных средствах и не имеют особо развитой инфраструктуры подачи электроэнергии, особенно экологически чистой. При установке ультрасовременных солнечных панелей и ветряных турбин возникает еще одна проблема – нехватка квалифицированных кадров.
Но как оказалось, в случае с такими странами совсем не обязательно выворачиваться наизнанку, а всего лишь стоит вспомнить о простых вещах. Например, о солнечной лампе, работающей на соленой воде, что кроме освещения дает ей возможность служить зарядным устройством для небольших гаджетов, например, мобильных телефонов.
Кроме специального источника света нам ничего сверхъестественного не потребуется. Достаточно в специальном пакетике растворить 16 соли в 350 мл воды и залить полученное вещество в емкость фонаря. И никаких батареек, что очень удобно и экологично. Находясь внутри фонаря, соляной раствор действует как электролит, взаимодействуя с магниевым проводом (отрицательный электрод) и углеродным проводом (положительный электрод). Он действительно способен вырабатывать небольшие объемы электричества. Правда, пока неизвестно, что делать, если под рукой только морская вода.
Компания-производитель уверяет, что такие лампы способны вырабатывать электричество на протяжении восьми часов и иметь мощность в 55 люмен. В таком режиме они могут проработать до 120 часов, после чего магниевый электрод придется заменить. У ламп имеется специальный USB-порт для подключения устройств при зарядке.
Работа лампы:
Работа лампы основана на принципе работы гальванического элемента. Лампа использует солёную воду, как электролит в гальванической батарее. Два электрода размещаются в растворе с электролитом, энергия вырабатывается и она в свою очередь зажигает лампу.
Лампа разработана таким образом, чтобы наносить как можно меньше вреда окружающей среде, используя возобновляющие источники энергии. У неё есть способность оставаться включенной около восьми часов в день и работать полгода.
Айса Миено работает в SALt (Sustainable Alternative Lighting). Она основала эту компанию, с целью поставить 600 ламп местному населению Филиппин.
В дальнейших планах у Миено увеличить производство в 2016 году и вывести эту продукцию на массовый рынок. Планируемое улучшение позволит светодиодной лампе работать дольше и подзаряжать мобильные телефоны
Устройство LED ламп существенно отличается от устройства обычных ламп накаливания. В этом зачастую и кроется объяснение того, почему светодиодные лампы продолжают гореть при выключенном выключателе (извиняюсь за тавтологию).
Устройство LED ламп
Несмотря на многообразие моделей и различие технических решений в зависимости от фирмы-производителя, в каждой светодиодной лампе есть основные узлы:
- цоколь;
- корпус;
- светодиоды;
- драйвер.
Как и в обычных осветительных приборах, цоколь применяют для крепления, а корпус для размещения основных элементов. Некоторые из ламп оснащены радиаторами для охлаждения. Источниками освещения выступают светодиоды — полупроводниковые элементы, преобразующие электрическую энергию в световое излучение. Потребляемое ими напряжение значительно ниже обычных 220 В, поэтому и мощность гораздо меньше той, которую расходуют обычные лампочки. На этом и основана экономия при эксплуатации светодиодных ламп. Но для создания нужного напряжения необходимо использовать специальные преобразователи (драйверы), которые понижают его до требуемого значения. Вот тут и проявляются главные отличия. Преобразователь представляет собой сложное устройство, состоящее из электронных компонентов: диодного моста, резисторов, транзисторов, конденсаторов, дросселей, иногда, трансформаторов.
Почему работают светодиодные лампы после выключения?
Свечение прибора, когда он отключен, может быть вызвано несколькими причинами.
Работа конденсатора, входящего в драйвер
Свойство LED лампы продолжать работать при выключенном свете у многих потребителей вызывает вполне логичное удивление. Электроэнергия не подается, а прибор функционирует. Тогда возникает следующий вопрос: откуда берется питание. Некоторые электронные компоненты способны накапливать в себе электрическую энергию. Конденсатор — один из них. Он входит в состав LED лампы. Во время ее свечения от сети он аккумулирует электричество. Когда же электричество полностью выключено, емкость отдает накопленную энергию и выступает в данном случае источником напряжения. Именно из-за этой детали светодиодные лампы могут кратковременно гореть после выключения.
Емкость считается реактивным сопротивлением, т. к. способна возвращать в сеть потребленную мощность. Если бы она не являлась составным элементом LED ламп, то они бы не могли светить при выключении электричества. Аналогично тому, как перестают работать обычные лампы после отключения, т. к. являются очень простыми устройствами, которые не содержат реактивных элементов. Когда накопленное конденсатором электричество заканчивается, то он прекращает быть источником питания и выдавать напряжение, в результате чего светодиодные лампы перестают получать энергию и гаснут. В таком случае аккумулированного заряда хватает лишь на несколько секунд для поддержания работы устройства после выключения.
Вряд ли эту пару мгновений свечения требуется устранять. Тем более что емкость выполняет важную роль в преобразовании питания: она сглаживает пульсации в напряжении после понижения.
Светодиодный выключатель
Если же LED лампа светится продолжительное время после отключения, то причина заключается в другом. Возможно, осветительный прибор используется вместе с выключателем. Очень часто применяют светодиодный выключатель, который, кроме основной функции, заключающейся в разъединении электрической цепи, выполняет и дополнительную: светит, когда лампа выключена. Для этого он оснащен светодиодом, на который подается напряжение в тот момент, когда лампочка не работает. Благодаря параллельному соединению на лампу питание не поступает. Т. е. в этот момент через светодиод выключателя проходит электрический ток, который заряжает вышеупомянутый конденсатор. Когда последний накопит достаточное количество электроэнергии, то начинает отдавать ее в сеть, выступая источником питания. Светодиодные лампочки получают это электричество и светятся. После разрядки реактивного элемента энергия отсутствует, и лампочка перестает гореть. Затем конденсатор снова заряжается, и процесс повторяется. Она будет то светить, то гаснуть, что визуально выглядит как мигание.
Важно! Этот недостаток нарушает обычную эксплуатацию прибора, увеличивает количество потребленной электроэнергии, и сокращает срок службы.
Необходимо рассмотреть, что можно сделать для того, чтобы ликвидировать описанный дефект.
Способы устранения мигания
- Самый простой выход — замена выключателя на другой, который не светится. После размыкания всей цепи он не будет светиться, поэтому во время отключения не потребуется напряжение, и ток, подзаряжающий конденсатор, протекать не будет. Преимущества этого способа заключаются в быстроте и простоте, но его минус состоит в дополнительных финансовых затратах на новый выключатель.
- Самостоятельное удаление подсветки из выключателя. В таком случае потребуется разобрать корпус лампы, открутить или откусить с помощью кусачек провод, который идет к резистору и светодиоду.
- Добавление шунтирующего резистора. Данный метод подходит для тех, кто хочет, чтобы и светодиодная лампочка не мигала, и выключатель светился в темноте. Но для его реализации необходимы некоторые технические действия. Прежде всего, потребуется приобрести резистор сопротивлением около 50 кОм и мощностью 2-3 Вт, такой можно найти в любом магазине радиодеталей. Затем надо снять плафон лампы, а проволочки, отходящие от резистора, воткнуть в клеммник, к которому подсоединяются сетевые провода.
Важно! До начала работ следует обесточить цепь, отключив автомат, а при работе необходимо соблюдать технику безопасности. Не делайте эту работу сами, если не уверены в своих силах. Работа с высоким напряжением опасна для жизни!
Если хозяин не хочет заниматься электрикой, как предлагают описанные методы, то можно просто дополнительно вкрутить обычную лампу накаливания при наличии в люстре свободного патрона. Минусами этого способа является то, что она будет светить тогда, когда светодиодная лампа будет выключена. Таким образом мигание будет заменено на постоянное. Также к недостаткам можно будет отнести то, что вкрученная лампочка будет потреблять электроэнергию в те моменты, когда освещение вообще не требуется.
Ошибки при подключении электропроводки к выключателю
Если светодиодная лампа продолжает работать даже тогда, когда выключена, и человек не пользуется выключателем с подсветкой, то причиной может служить неправильный монтаж проводки: к выключателю вместо фазы подсоединили ноль. В этом случае при размыкании цепи отключается ноль, а не фаза, вследствие чего проводка находится под напряжением. В результате лампа горит при выключенном выключателе. Такую ситуацию обязательно надо исправить, подсоединив провода правильно. В противном случае во время плановой замены осветительного прибора даже тогда, когда все отключено, появится опасность получить удар электрическим током, т. к. проводка будет находиться под напряжением.
Какой бы способ устранения мигания светодиодных лампочек после выключения вы не выбрали, соблюдение правил техники безопасности является обязательным, а безошибочное подсоединение проводки к выключателю — залог нормальной работы устройства.
Японская компания Hitachi Maxell разработала лампу-фонарь, которая вместо батареек использует для работы соленую воду. Новинка под названием Mizusion может здорово выручить в чрезвычайной ситуации или при внезапном отключении электропитания.
Как это работает
Чтобы заставить Mizusion работать, совсем не обязательно искать ближайший выход к морю - достаточно положить несколько ложек соли в специальный резервуар и залить их водой. Но это еще не все. Нужны сменные картриджи из магниевого сплава. Они выступают как анод, а положительно заряженный электрод получается за счет кислорода в атмосфере. В результат система генерирует электричество.
Mizusion обеспечивает световой поток в 2000 люкс, одного картриджа хватит на 80 часов непрерывной работы, но может понадобиться несколько раз сменить воду. Лампа будет работать, даже простояв 10 лет в шкафу. Ее можно добавить в набор для выживания при стихийном бедствии, которые собирают предусмотрительные японцы.
Сколько это стоит?
В Японии Mizusion можно купить примерно за $26 без учета налога, а металлические картриджи обойдутся в $9 за штуку. Стивен Хокинг мог