Класификация на източниците на светлина. Част 2. Разрядни лампи за високо и ниско налягане

Класификация на източниците на светлина. Част 1. Лампи с нажежаема жичка и халогенни лампи

Флуоресцентни лампи

Флуоресцентните лампи са газоразрядни лампи с ниско налягане, при които в резултат на разряд на газ, невидимото за човешкото око ултравиолетово лъчение се превръща във видима светлина чрез фосфорно покритие.

Флуоресцентните лампи са цилиндрична тръба с електроди, в която се изпомпват живачни пари. Под действието на електрически разряд, живачните пари излъчват ултравиолетови лъчи, които от своя страна причиняват фосфора, отложен върху стените на тръбата, да излъчва видима светлина.

Флуоресцентните лампи осигуряват мека, равномерна светлина, но разпределението на светлината в пространството е трудно да се контролира поради голямата радиационна повърхност. Линейни, пръстенови, U-образни и компактни флуоресцентни лампи се различават по форма. Диаметрите на тръбите често се цитират в осми инч (напр. T5 = 5/8 «= 15,87 mm). В каталозите на лампите диаметрите обикновено са дадени в милиметри, например 16 мм за лампи Т5. Повечето от лампите са с международен стандарт. Промишлеността произвежда около 100 различни стандартни размери на флуоресцентни лампи с общо предназначение. Най -често срещаните лампи с мощност 15, 20.30 W за напрежение 127 V и 40.80.125 W за напрежение 220 V. Средната продължителност на изгаряне на лампата е 10 000 часа.

Физическите характеристики на флуоресцентните лампи зависят от температурата на околната среда. Това се дължи на характерния температурен режим на налягането на живачните пари в лампата. При ниски температури налягането е ниско, поради което има твърде малко атоми, които могат да участват в радиационния процес. При твърде висока температура високото налягане на парите води до непрекъснато нарастващо самопоглъщане на произведеното UV лъчение. При температура на стената на колбата прибл. Лампите при 40 ° C постигат максималното напрежение на индуктивния искрен разряд и по този начин най -високата светлинна ефективност.

Предимства на флуоресцентните лампи:

1. Висока светлинна ефективност, достигаща 75 lm / W

2. Дълъг експлоатационен живот, до 10 000 часа за стандартни лампи.

3. Способността да има източници на светлина с различен спектрален състав с по -добро цветопредаване за повечето типове от лампите с нажежаема жичка

4. Относително ниска (макар и създаваща отблясъци) яркост, което в някои случаи е предимство

Основните недостатъци на флуоресцентните лампи:

1. Ограничена единична мощност и големи размери за дадена мощност

2. Относителна сложност на включването

3. Невъзможност за захранване на лампи с постоянен ток

4. Зависимост на характеристиките от температурата на околната среда. За конвенционални флуоресцентни лампи оптималната температура на околната среда е 18-25 C. Когато температурата се отклони от оптималната, светлинният поток и светлинната ефективност се намаляват. При температури под +10 C запалването не е гарантирано.

5. Периодични пулсации на техния светлинен поток с честота, равна на двойната честота електрически ток. Човешкото око не може да забележи тези трептения на светлината поради визуална инерция, но ако честотата на движение на частта съвпада с честотата на светлинните импулси, тя може да изглежда неподвижна или бавно да се върти в обратна посока поради стробоскопски ефект. Следователно в промишлени помещения флуоресцентните лампи трябва да се включват в различни фази на трифазния ток (пулсацията на светлинния поток ще бъде в различни полупериоди).

При маркирането на флуоресцентни лампи се използват следните букви: L — флуоресцентни, D — дневна светлина, B — бяла, HB — студено бяла, TB — топло бяла, C — подобрена пропускливост на светлината, A — амалгама.

Ако «завъртите» тръбата на флуоресцентна лампа в спирала, получавате CFL — компактна флуоресцентна лампа. По своите параметри CFL са близки до линейни флуоресцентни лампи (светлинна ефективност до 75 lm / W). Те са предназначени предимно за замяна на лампи с нажежаема жичка в голямо разнообразие от приложения.

Дъгови живачни лампи (DRL)

Маркиране: D — дъга R — живак L — лампа B — включва се без баласт

Дъгови живачни флуоресцентни лампи (DRL)

Флуоресцентните живачно-кварцови лампи (DRL), се състоят от стъклена колба, покрита с фосфор от вътрешната страна, и кварцова тръба, поставена в крушката, която е пълна с живачни пари под високо налягане. За да се поддържа стабилността на свойствата на фосфора, стъклената крушка е пълна с въглероден диоксид.

Под въздействието на ултравиолетовата радиация, генерирана в живачно-кварцовата тръба, фосфорът свети, придавайки на светлината определен синкав оттенък, изкривявайки истинските цветове. За да се премахне този недостатък, в състава на фосфора се въвеждат специални компоненти, които частично коригират цвета; тези лампи се наричат ​​DRL лампи с корекция на цветността. Животът на лампите е 7500 часа.

Промишлеността произвежда лампи с капацитет 80,125,250,400,700,1000 и 2000 W със светлинен поток от 3200 до 50,000 lm.

Предимства на DRL лампите:

1. Висока светлинна ефективност (до 55 lm / W)

2. Дълъг експлоатационен живот (10000 часа)

3. Компактност

4. Не е критично за условията на околната среда (с изключение на много ниски температури)

Недостатъци на DRL лампите:

1. Преобладаването на синьо-зелената част в спектъра на лъчите, което води до незадоволително цветопредаване, което изключва използването на лампи в случаите, когато обекти на дискриминация са човешки лица или боядисани повърхности

2. Възможност за работа само на променлив ток

3. Необходимостта от включване чрез дросел от баласт

4. Продължителност на запалването при включване (около 7 минути) и началото на повторното запалване след дори много кратко прекъсване на захранването на лампата само след охлаждане (около 10 минути)

5. Пулсащ светлинен поток, по -голям от този на флуоресцентните лампи

6. Значително намаляване на светлинния поток към края на услугата

Металохалогенни лампи

Дъгови металохалогенни лампи (DRI, MGL, HMI, HTI)

Маркировка: D — дъга, R — живак, I — йодид.

Металохалогенни лампи -това са живачни лампи с високо налягане с добавки от метални йодиди или редкоземни йодиди (диспрозий (Dy), холмий (Ho) и тулий (Tm), както и сложни съединения с цезий (Cs) и калаени халогениди (Sn). Тези съединения се разлагат в централната изпускателна дъга и металните пари могат да стимулират излъчването на светлина, чиято интензивност и спектрално разпределение зависят от налягането на парите на металните халогениди.

Външно металогенните лампи се различават от DRL лампите по липсата на фосфор върху крушката. Те се характеризират с висока светлинна ефективност (до 100 lm / W) и значително по -добър спектрален състав на светлината, но техният експлоатационен живот е значително по -кратък от този на DRL лампите, а семата за включване е по -сложна, тъй като освен това да се дросел от баласт, съдържа запалително устройство.

Честото краткосрочно включване на лампи с високо налягане ще съкрати експлоатационния им живот. Това се отнася както за студено, така и за горещо стартиране.

Светлинният поток практически не зависи от температурата на околната среда (извън осветителното тяло). При ниски температури на околната среда (до -50 ° C) трябва да се използват специални устройства за запалване.

HMI лампи

HTI лампи с къса дъга — металохалогенни лампи с повишено натоварване на стената и много късо разстояние между електродите имат още по -висока светлинна ефективност и цветопредаване, което обаче ограничава техния живот. Основната област на приложение на HMI лампите е сценично осветление, ендоскопия, кино и заснемане на дневна светлина (цветна температура = 6000 K). Мощността на тези лампи варира от 200 W до 18 kW.

За оптични цели са разработени HTI късо дъгови металохалогенни лампи с малки междуелектродни разстояния. Те са много ярки. Следователно те се използват предимно за светлинни ефекти, като позиционни източници на светлина и при ендоскопия.

Натриеви лампи с високо налягане (HPS)

Маркировка: D — дъга; Na — натрий; Т — тръбен.

Натриевите лампи с високо налягане (HPS) са една от най-ефективните групи видими източници на радиация: те имат най-високата светлинна ефективност сред всички известни газоразрядни лампи (100-130 lm / W) и леко намаляване на светлинния поток с дълъг експлоатационен живот. В тези лампи изпускателна тръба, изработена от поликристален алуминий, е поставена вътре в цилиндрична стъклена колба, която е инертна към натриевите пари и добре предава лъчението си. Налягането в тръбата е около 200 kPa. Продължителност на работата — 10-15 хиляди часа. Изключително жълтата светлина и съответно ниският индекс на цветопредаване (Ra = 25) им позволяват да се използват в помещения, където има хора, само в комбинация с други видове лампи.

Ксенонови лампи (DKst)

Дъгови ксенонови тръбни лампи DKstT с ниска светлинна ефективност и ограничен експлоатационен живот се отличават с най -близкия до естествената дневна светлина спектрален състав на светлината и най -високата единична мощност от всички източници на светлина. Първото предимство практически не се използва, тъй като лампите не се използват вътре в сградите, второто определя широкото им използване за осветяване на големи открити пространства, когато са монтирани на високи мачти. Недостатъците на лампите са много големи пулсации на светлинния поток, излишък в спектъра на ултравиолетовите лъчи и сложността на веригата на запалване.