Clasificarea surselor de lumină. Partea 2. Lămpi cu descărcare pentru presiune înaltă și joasă

Clasificarea surselor de lumină. Partea 1. Lămpi cu incandescență și lămpi cu halogen

Lampă fluorescentă

Lămpile fluorescente sunt lămpi cu descărcare în gaz de joasă presiune în care, ca urmare a unei descărcări de gaz, radiația ultravioletă invizibilă pentru ochiul uman este transformată în lumină vizibilă printr-un strat de fosfor.

Lămpile fluorescente sunt un tub cilindric cu electrozi în care sunt pompați vapori de mercur. Sub acțiunea unei descărcări electrice, vaporii de mercur emit raze ultraviolete, care, la rândul lor, fac ca fosforul depus pe pereții tubului să emită lumină vizibilă.

Lămpile fluorescente oferă lumină moale, uniformă, dar distribuția luminii în spațiu este greu de controlat din cauza suprafeței mari de radiație. Lămpile fluorescente liniare, inelare, în formă de U și compacte diferă ca formă. Diametrele țevilor sunt adesea cotate în optimi de inch (de exemplu, T5 = 5/8 « = 15,87 mm). În cataloagele de lămpi, diametrele sunt de obicei date în milimetri, de exemplu 16 mm pentru lămpile T5.Majoritatea lămpilor sunt de standard internațional. Industria produce aproximativ 100 de dimensiuni standard diferite de lămpi fluorescente de uz general. Cele mai comune lămpi cu o putere de 15, 20,30 W pentru o tensiune de 127 V și 40,80,125 W pentru o tensiune de 220 V. Durata medie de ardere a lămpii este de 10.000 de ore.

Caracteristicile fizice ale lămpilor fluorescente depind de temperatura ambiantă. Acest lucru se datorează regimului de temperatură caracteristic al presiunii vaporilor de mercur din lampă. La temperaturi scăzute, presiunea este scăzută, deci sunt prea puțini atomi care pot participa la procesul de radiație. La o temperatură prea ridicată, presiunea ridicată a vaporilor duce la o autoabsorbție din ce în ce mai mare a radiațiilor UV produse. La o temperatură a peretelui balonului de aprox. Lămpile la 40 ° C ating tensiunea maximă de descărcare inductivă a scânteii și, prin urmare, cea mai mare eficiență a luminii.

Avantajele lămpilor fluorescente:

1. Eficiență luminoasă ridicată, ajungând la 75 lm/W

2. Durată lungă de viață, până la 10.000 de ore pentru lămpile standard.

3. Capacitatea de a avea surse de lumină cu compoziție spectrală diferită, cu o redare mai bună a culorilor pentru majoritatea tipurilor de lămpi cu incandescență

4. Luminozitate relativ scăzută (deși creează strălucire), ceea ce în unele cazuri reprezintă un avantaj

Principalele dezavantaje ale lămpilor fluorescente:

1. Putere unitară limitată și dimensiuni mari pentru o putere dată

2. Complexitatea relativă a incluziunii

3. Imposibilitatea alimentarii lămpilor cu curent continuu

4. Dependenţa caracteristicilor de temperatura ambiantă. Pentru lămpile fluorescente convenționale, temperatura ambientală optimă este de 18-25 C.Când temperatura se abate de la optim, fluxul luminos și eficiența luminoasă sunt reduse. La temperaturi sub +10 C aprinderea nu este garantată.

5. Pulsaţii periodice ale fluxului lor luminos cu o frecvenţă egală cu curentul electric de frecvenţă dublă. Ochiul uman nu poate observa aceste oscilații luminoase din cauza inerției vizuale, dar dacă frecvența de mișcare a piesei se potrivește cu frecvența impulsurilor luminoase, aceasta poate apărea staționară sau se poate roti încet în direcția opusă datorită unui efect stroboscopic. Prin urmare, în spațiile industriale, lămpile fluorescente trebuie aprinse în diferite faze ale curentului trifazat (pulsația fluxului luminos va fi în diferite semiperioade).

La marcarea lămpilor fluorescente se folosesc următoarele litere: L — fluorescent, D — lumină naturală, B — alb, HB — alb rece, TB — alb cald, C — transmisie îmbunătățită a luminii, A — amalgam.

Dacă „răsuciți” tubul unei lămpi fluorescente într-o spirală, obțineți un CFL - o lampă fluorescentă compactă. În parametrii lor, CFL-urile sunt aproape de lămpile fluorescente liniare (eficiență luminoasă de până la 75 lm/W). Ele sunt concepute în primul rând pentru a înlocui lămpile cu incandescență într-o mare varietate de aplicații.

Lămpi cu arc cu mercur (DRL)

Marcaj: D — arc R — mercur L — lampă B — se aprinde fără balast

Lămpi fluorescente cu mercur cu arc (DRL)

Lămpile fluorescente cu mercur-cuarț (DRL) constau dintr-un bec de sticlă acoperit cu fosfor pe interior și un tub de cuarț plasat în interiorul becului care este umplut cu vapori de mercur de înaltă presiune. Pentru a menține stabilitatea proprietăților fosforului, becul de sticlă este umplut cu dioxid de carbon.

Sub influența radiațiilor ultraviolete generate în tubul de mercur-cuarț, fosforul strălucește, dând luminii o anumită nuanță albăstruie, distorsionând adevăratele culori. Pentru a elimina acest dezavantaj, în compoziția fosforului sunt introduse componente speciale, care corectează parțial culoarea; aceste lămpi se numesc lămpi DRL cu corecție de crominanță. Durata de viață a lămpilor este de 7500 de ore.

Industria produce lămpi cu o capacitate de 80.125.250.400.700.1000 și 2000 W cu un flux luminos de la 3200 la 50.000 lm.

Avantajele lămpilor DRL:

1. Eficiență luminoasă ridicată (până la 55 lm / W)

2. Durată lungă de viață (10000 ore)

3. Compactitate

4. Nu este critic pentru condițiile de mediu (cu excepția temperaturilor foarte scăzute)

Dezavantajele lămpilor DRL:

1. Predominanța părții albastru-verde în spectrul razelor, ceea ce duce la redarea nesatisfăcătoare a culorilor, care exclude utilizarea lămpilor în cazurile în care obiectele discriminării sunt fețe umane sau suprafețe vopsite

2. Capacitatea de a funcționa numai pe curent alternativ

3. Nevoia de a porni printr-un sufoc de balast

4. Durata aprinderii la pornire (aproximativ 7 minute) și începerea reaprinderii chiar și după o întrerupere foarte scurtă a alimentării lampii numai după răcire (aproximativ 10 minute)

5. Flux luminos pulsat, mai mare decât cel al lămpilor fluorescente

6. Reducerea semnificativă a fluxului luminos spre sfârșitul serviciului

Lămpi cu halogenuri metalice

Lămpi cu halogenuri metalice cu arc (DRI, MGL, HMI, HTI)

Marcare: D — arc, R — mercur, I — iodură.

Lămpi cu halogenuri metalice -este vorba despre lămpi cu mercur de înaltă presiune cu adaos de ioduri metalice sau ioduri de pământuri rare (disprosium (Dy), holmiu (Ho) și tuliu (Tm), precum și compuși complecși cu cesiu (Cs) și halogenuri de staniu (Sn). Acești compuși se descompun în arcul central de descărcare și vaporii de metal pot stimula emisia de lumină a cărei intensitate și distribuție spectrală depind de presiunea de vapori a halogenurilor metalice.

În exterior, lămpile metalogene diferă de lămpile DRL prin absența fosforului de pe bec. Ele se caracterizează printr-o eficiență luminoasă ridicată (până la 100 lm / W) și o compoziție spectrală semnificativ mai bună a luminii, dar durata lor de viață este semnificativ mai scurtă decât cea a lămpilor DRL, iar schema de comutare este mai complicată, deoarece în plus față de sufocare de balast, conține un dispozitiv de aprindere.

Pornirea frecventă pe termen scurt a lămpilor de înaltă presiune le va scurta durata de viață. Acest lucru se aplică atât la pornirile la rece, cât și la cald.

Fluxul luminos practic nu depinde de temperatura mediului ambiant (in afara corpului de iluminat). La temperaturi ambientale scăzute (până la -50 ° C) trebuie utilizate dispozitive speciale de aprindere.

Lămpi HMI

Lămpi cu arc scurt HTI — lămpile cu halogenuri metalice cu încărcare crescută pe perete și distanță foarte mică între electrozi au o eficiență luminoasă și o redare a culorii și mai mari, ceea ce, totuși, le limitează durata de viață. Principala zonă de aplicare a lămpilor HMI este iluminarea scenei, endoscopia, cinematograful și fotografierea la lumina zilei (temperatura de culoare = 6000 K). Puterea acestor lămpi variază de la 200 W la 18 kW.

Lămpile cu halogenuri metalice cu arc scurt HTI cu distanțe mici între electrozi au fost dezvoltate în scopuri optice. Sunt foarte luminoase. Prin urmare, ele sunt utilizate în principal pentru efecte de lumină, cum ar fi sursele de lumină poziționale și în endoscopie.

Lămpi cu sodiu de înaltă presiune (HPS).

Marcaj: D — arc; Na - sodiu; T — tubular.

Lămpile cu sodiu de înaltă presiune (HPS) sunt unul dintre cele mai eficiente grupuri de surse de radiații vizibile: au cea mai mare eficiență luminoasă dintre toate lămpile cu descărcare în gaz cunoscute (100-130 lm/W) și o uşoară reducere a fluxului luminos cu o durată lungă de timp. durata de viata. În aceste lămpi, un tub de descărcare din aluminiu policristalin este plasat în interiorul unui balon cilindric de sticlă, care este inert la vaporii de sodiu și își transmite bine radiația. Presiunea în conductă este de aproximativ 200 kPa. Durata muncii - 10-15 mii de ore. Lumina extrem de galbenă și indicele de redare a culorii corespunzător (Ra = 25) le permit să fie folosite în încăperi în care sunt persoane, doar în combinație cu alte tipuri de lămpi.

Lămpi cu xenon (DKst)

Lămpile cu tub xenon cu arc DKstT cu eficiență luminoasă scăzută și durată de viață limitată se disting prin compoziția spectrală a luminii cea mai apropiată de lumina naturală și cea mai mare putere unitară dintre toate sursele de lumină. Primul avantaj practic nu este utilizat, deoarece lămpile nu sunt folosite în interiorul clădirilor, al doilea determină utilizarea lor largă pentru iluminarea spațiilor mari deschise atunci când sunt montate pe catarge înalte. Dezavantajele lămpilor sunt pulsații foarte mari ale fluxului luminos, un exces în spectrul razelor ultraviolete și complexitatea circuitului de aprindere.