Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Ви хочете придбати газорозрядні лампи, щоб створити в приміщенні особливу атмосферу? Або шукайте лампочки для стимуляції росту рослин в теплиці? Оснащення економічними джерелами світла не тільки зробить більш виграшним інтер'єр і допоможе в рослинництві, а й дозволить економити електроенергію. Адже вірно?

Ми допоможемо вам розібратися з асортиментом освітлювальних приладів газоразрядного типу. У статті розглянуті їх особливості, характеристики і сфера застосування лампочок високого і низького тиску. Підібрані ілюстрації і відеоролики, які допоможуть знайти оптимальний варіант енергозберігаючих ламп.

Пристрій і характеристики розрядних ламп

Всі основні деталі лампи укладені в скляну колбу. Тут відбувається розряд електричних частинок. Всередині можуть перебувати як пари натрію або ртуті, так і будь-якої з інертних газів.

Як газового наповнення застосовують такі варіанти, як аргон, ксенон, неон, криптон. Більш популярні вироби, наповнені парообразной ртуттю.

Основні вузли газорозрядної лампи це: конденсатор (1), стабілізатор струму (2), транзистори переключають (3), схемою зменшення шумів (4), транзистор (5)

Конденсатор відповідає за роботу без миготіння. Транзистор володіє позитивним температурним коефіцієнтом, який забезпечує миттєвий запуск ГРЛ без мерехтіння. Робота внутрішньої конструкції починається після того, як в газорозрядної трубці пройде генерація електричного поля.

У процесі в газі з'являються вільні електрони. Соударяясь з атомами металу, вони його іонізують. При переході окремих з них, з'являється надлишкова енергія, що породжує джерела світіння - фотони. Електрод, який є джерелом світіння, знаходиться в центрі ГРЛ. Всю систему об'єднує цоколь.

Лампа може випромінювати різні світлові відтінки, які може бачити людина - від ультрафіолетових до інфрачервоних. Щоб це стало можливим, внутрішню частину колби покривають люмінесцентним розчином.

Сфери застосування ГРЛ

Газорозрядні лампи затребувані в самих різних областях. Найбільш часто їх можна зустріти на міських вулицях, в виробничих цехах, магазинах, офісах, вокзалах, великих торгових центрах. Застосовують їх і для підсвічування щитів з рекламою, фасадів будівель.

ГРЛ використовують і в фарах автомобілів. Найбільш часто це лампи, що відрізняються високою світловіддачею - неонові моделі. Деякі автомобільні фари наповнюють металлогалоідний солями, ксеноном.

Перші газорозрядні освітлювальні прилади для транспортних засобів мали позначення D1R, D1S. Наступні - D2R і D2S, де S вказує на прожекторних оптичну схему, а R - рефлекторну. Застосовують лампочки ГР і під час фотозйомок.

На фото імпульсні ГРЛ, що застосовуються під час фотозйомок: ІФК120 (а), ІКС10 (б), ІФК2000 (в), ІФК500 (г), ІСШ15 (д), ІФП4000 (г)

В процесі фотографування ці лампи дозволяють тримати під контролем світловий потік. Вони компактні, яскраві і економічні. Негативним моментом є невміння візуально управляти світлотінями, які утворює сам джерело світла.

У сільськогосподарській сфері ГРЛ використовують для опромінення тварин, рослин, для стерилізації та знезаражування продуктів. Для цієї мети лампи повинні мати довжину хвиль відповідного діапазону.

Концентрація потужності випромінювання в цьому випадку також має велике значення. З цієї причини найбільш підходящими є вироби потужні.

Види газорозрядних ламп

Ділять ГРЛ на види за типом світіння, таким параметром, як тиск, стосовно мети використання. Всі вони утворюють конкретний світловий потік. Виходячи з цієї ознаки, вони поділяються на:

  • люмінесцентні прилади;
  • газосветние різновиди;
  • індукційні варіанти.

У перших з них джерелом світла є атоми, молекули або їх комбінації, порушувані розрядом в газовому середовищі.

По друге - люмінофори, газовий розряд активізує покриває колбу фотолюмінесцентного шар, в результаті освітлювальний прилад починає виділяти світло. Лампи третього виду функціонують за рахунок світіння електродів, розпечені від газового розряду.

Ксенонові лампи, призначені для автомобільних фар, по світловіддачі і яскравості перевищують галогенні аналоги більш ніж в два рази

Залежно від наповнення дугоразрядние прилади ділять на ртутні, натрієві, ксенонові, металогалогенні лампи та інші. Виходячи з тиску всередині колби відбувається їх подальший поділ.

Починаючи від значення тиску від 3х10 4 і до 10 6 Па їх відносять до ламп високого тиску. У категорії низького прилади потрапляють при величині параметра від 0, 15 до 10 4 Па. Більше ніж 10 6 Па - надвисокої роздільної.

Вид # 1 - лампи високого тиску

Відрізняються РЛВД тим, що вміст колби схильне високому тиску. Для них характерна наявність значної світлового потоку в поєднанні з невеликими енерговитратами. Зазвичай це ртутні зразки, тому їх найчастіше застосовують для вуличного освітлення.

Такі розрядні лампи мають солідної світловіддачею і ефективною роботою в умовах поганої погоди, але низькі температури вони переносять погано.

Є кілька базових категорій ламп високого тиску: ДРТ і ДРЛ (ртутні дугові), ДРИ - такі ж, як і ДРЛ, але з йодидами і ряд модифікацій, створених на їх основі. В цей же ряд входять також дугові натрієві (ДНаТ) і ДКсТ - дугові ксенонові.

Перша розробка - модель ДРТ. У маркуванні Д позначає дугова, символ Р - ртутна, на те, що ця модель трубчаста, вказує буква Т в маркуванні. Візуально це пряма трубка, виготовлена з кварцового скла. З двох її сторін - вольфрамові електроди. Використовують її в опромінювальних установках. Всередині - трохи ртуті і аргону.

По краях лампи ДРТ є хомутики з власниками. Об'єднує їх металева смужка, призначена для більш легкого запалювання лампи

Підключення лампи в мережу виконують послідовно з дроселем з використанням резонансної схеми. Світловий потік лампи ДРТ складається на 18% з ультрафіолетового випромінювання і на 15% - з інфрачервоного. Такий же відсоток становить видиме світло. Решта - втрати (52%). Основне застосування - як надійне джерело ультрафіолетового випромінювання.

Для освітлення місць, де якість цветоотдачі не надто важливо, застосовують освітлювальні пристрої ДРЛ (дугові ртутні). Тут практично немає ультрафіолетового випромінювання. Інфрачервоне становить 14%, видиме - 17%. На теплові втрати доводиться 69%.

Особливості конструкції ламп ДРЛ дозволяють запалювати їх від 220 В без застосування високовольтного імпульсного підпалює пристрою. Через те, що в схемі є дросель і конденсатор, коливання світлового потоку зменшуються, коефіцієнт потужності зростає.

Коли лампа підключена послідовно з дроселем, відбувається тліючий розряд між додатковими електродами і основними сусідніми. Розрядний проміжок іонізується в результаті з'являється розряд між головними вольфрамовими електродами. Робота підпалюють електродів припиняється.

До складу лампи ДРЛ входить: колба (1), електроди головні (2), допоміжні електроди (3), резистори (4), пальник (кварцова трубка) (5), цоколь (6)

Пальники ДРЛ в основному мають чотири електроди - два робочих, два підпалюють. Середину їхню наповнена інертними газами з добавкою в їх суміш певної кількості ртуті.

Металогалогенні лампи ДРІ також відносяться до розряду приладів високого тиску. Їх колірної ККД і якість передачі кольору більша, ніж у попередніх. На вигляд спектра випромінювання впливає склад добавок. Форма колби, відсутність додаткових електродів і люминофорного покриття - головні відмінності ламп ДРІ від ДРЛ.

Схема, за якою включають ДРЛ в мережу, містить ИЗУ - імпульсний запалюючий пристрій. В трубках ламп присутні складові, що входять до галогенну групу. Вони підвищують якість спектра видимого випромінювання.

Інертний газ в колбі МГЛ служить буфером. З цієї причини електричний струм проходить через пальник навіть тоді, коли вона має невелику температуру

У міру прогрівання як ртуть, так і добавки випаровуються, змінюючи тим самим опір лампи, світловий потік, який випромінює спектр. На основі приладів цього типу створені ДРІЗ і Дріш. Першу з ламп використовують в запилених вологих приміщеннях, а також в сухих. Другий - висвітлюють кольорові телевізійні зйомки.

Найбільш ефективними є лампи ДНаТ- натрієві. Пов'язано це з довжиною випромінюваних хвиль - 589 - 589, 5 нм. Прилади натрієві високого тиску функціонують при величині цього параметра близько 10 кПа.

Для розрядних трубок таких ламп застосовується спеціальний матеріал - светопропускающая кераміка. Силікатне скло для цієї мети непридатне, тому що пари натрію дуже небезпечні для нього. Робочі пари натрію, що вводиться в колбу, мають тиском від 4 до 14 кПа. Для них характерні невеликі потенціали іонізації і збудження.

Електричні характеристики натрієвих ламп залежні від напруги мережі, тривалості експлуатації. Для тривалого горіння необхідна пускорегулююча апаратура

Щоб відшкодувати втрати натрію, що неминуче виникають в процесі горіння, необхідний деякий його надлишок. Це породжує пропорційну залежність показників тиску ртуті, натрію і температури холодної точки. В останній відбувається конденсація надлишку амальгами.

Коли лампа горить, на її торцях осідають продукти випаровування, що призводить до потемніння кінців колби. Процес супроводжується зміною в бік зростання температури катода, підвищенням тиску натрію і ртуті. В результаті збільшується потенціал і напруга лампи. При монтажі ламп натрієвих баласти від ДРЛ і ДРІ непридатні.

Вид # 2 - лампи низького тиску

У внутрішній порожнині таких приладів знаходиться газ під тиском нижчим, ніж зовнішнє. Розділяють їх на ЛЛ і КЛЛ і застосовують не тільки для освітлення торгових точок, а й для домашнього облаштування. Люмінесцентні лампи в цьому ряду - найбільш популярні.

Перетворення енергії електрики в світлову відбувається в два етапи. Струм між електродами провокує випромінювання в ртутних парах. Основним складовим променевої енергії, що з'являється при цьому, є короткохвильове УФ випромінювання. Видиме світло становить близько 2%. Далі випромінювання дуги в люмінофорі трансформується в світлове.

Маркування люмінесцентних ламп містить як літери, так і цифри. Перший символ - це характеристика спектра випромінювання і конструктивні ознаки, другий - потужність у ватах.

Розшифровка букв:

  • ЛД - люмінесцентна денного світла;
  • ЛБ - білого світла;
  • ЛХБ - так само білого, але холодного;
  • ЛТБС - теплого білого.

У деяких приладів освітлення спектральний склад випромінювання поліпшений з метою отримання більш досконалої світлопередачі. В їх маркування присутній символ «Ц». Люмінесцентні лампи забезпечують приміщення рівномірним, м'яким світлом.

Перевага ЛЛ ламп полягає в тому, що вони для створення однакового з ЛН світлового потоку вимагають потужності в кілька разів меншою. Більший у них і термін експлуатації, а спектр випромінювання набагато сприятливішими

Поверхня випромінювання ЛЛ досить велика, тому складно управляти просторовим рассредоточением світла. У нестандартних умовах, зокрема, при великій запиленості, застосовують лампи рефлекторні. У цьому випадку внутрішню площу колби в повному обсязі закриває дифузний шар, що відображає, а тільки на дві третини її.

Люмінофором покривають 100% внутрішньої поверхні. Частина колби, яка не має рефлекторного покриття, пропускає світловий потік набагато більший, ніж така ж за обсягом трубка звичайної лампи - близько 75%. Розпізнати такі лампи можна за маркуванням - в неї включена буква «Р».

В окремих випадках основною характеристикою ЛЛ виступає колірна температура Тц. Прирівнюють її до температури чорного тіла, що видає ту ж кольоровість. По контурах ЛЛ бувають лінійними, U-образними, в формі символу W, кільцевими. У позначення таких ламп входить відповідна буква.

Найбільш популярні прилади, що мають потужність 15 - 80 Вт. При світловіддачі 45 - 80 лм / Вт горіння ЛЛ триває мінімум 10 000 годин. На якість роботи ЛЛ дуже впливає навколишнє середовище. Робочою для них вважається зовнішня температура від 18 до 25⁰.

При відхиленнях зменшується як світловий потік, так і ефективність світловіддачі, і напруга запалювання. При низькій температурі шанс на запалювання наближається до нуля.

Пускорегулюючі апарати КЛЛ набагато компактніші, ніж у люмінесцентної лампи. За допомогою ЕПРА світіння стало рівнішим, а гудіння зникло

До лампам низького тиску належать і люмінесцентні компактні - КЛЛ.

Пристрій їх аналогічно звичайним ЛЛ:

  1. Проходить висока напруга між електродами.
  2. Спалахують пари ртуті.
  3. Виникає ультрафіолетове світіння.

Люмінофор всередині трубки робить ультрафіолетові промені невидимими для людського зору. Доступним стає тільки видиме світіння. Компактне виконання приладу стало можливим після зміни складу люмінофора. КЛЛ, як і звичайні ЛН, мають різну потужність, але показники перших значно нижче.

Дані про потужності КЛЛ закладені в маркування світлового приладу. Там же є відомості про вид цоколя, колірну температуру, вигляді ЕПРА (вбудований або зовнішній), індексі передачі кольору

Вимірювання температури кольору відбувається в кельвінах. Значення 2700 - 3300 К вказує на колір теплий жовтого відтінку. 4200 - 5400 - білий звичайний, 6000 - 6500 - білий холодний з синявою, 25000 - бузковий. Регулювання кольоровості здійснюють шляхом зміни складових люмінофора.

Індекс передачі кольору дає характеристику таким параметром, як ідентичність природності кольору зі стандартом, наближеним по максимуму до сонячного. Абсолютно чорний - 0 R а, найбільша величина - 100 R а. Освітлювальні прилади КЛЛ входять в діапазон від 60 до 98 Rа.

Лампи натрієві, які відносяться до групи низького тиску, мають високу температуру максимально холодної точки - 470 К. Нижча не зможе сприяти збереженню необхідного рівня концентрації парів натрію.

До свого піку резонансне випромінювання натрію підходить при температурі 540 - 560 К. Ця величина порівнянна з тиском випарів натрію 0, 5 - 1, 2 Па. Светоотдача ламп цієї категорії найвища в порівнянні з іншими освітлювальними приладами загального застосування.

Позитивні і негативні сторони ГРЛ

Зустрічаються ГРЛ як в професійній апаратурі, так і в приладах, призначених для наукових досліджень.

Як головні переваги освітлювальних приладів цього виду зазвичай називають такі їх характеристики:

  • Рівень світловіддачі високий. Цей показник не дуже знижує навіть товсте скло.
  • Практичність, що виражається в довговічності, що дозволяє застосовувати їх для вуличного освітлення.
  • Стійкість в складних кліматичних умовах. До першого зниження температури їх використовують із застосуванням звичайних плафонів, а взимку - зі спеціальними ліхтарями і фарами.
  • Доступна вартість.

Мінусів у цих ламп не дуже багато. Неприємною особливістю є досить високий рівень пульсування світлового потоку. Другим вагомим недоліком є складність включення. Для стійкого горіння і нормальної роботи їм просто необхідний баласт, що обмежує напругу для необхідних приладів меж.

Третій мінус полягає в залежності параметрів горіння від досягається температури, яка опосередковано впливає на тиск робочого пара в колбі.

Тому більшість газорозрядних приладів набирає стандартні характеристики горіння через певний часовий період після включення. Випромінює спектр у них обмежений, тому передача кольору як у ламп високої напруги, так і низького неідеальна.

У таблиці представлені основні відомості про найпопулярніші лампах ДРЛ (дугових ртутних люмінесцентних) і освітлювальному приладі натриевом. ДРЛ з чотирма електродами має велику світловіддачу, ніж з двома

Робота приладів можлива тільки в умовах змінного струму. Активують їх за допомогою баластного дроселя. Для розігріву необхідно якийсь час. Через вміст ртутної пари, вони не зовсім безпечні.

Висновки і корисне відео по темі

Відео # 1. Відомості про ГОЛ. Що це таке, принцип роботи, плюси і мінуси в наступному відеоролику:

Відео # 2. Популярно про люмінесцентних лампах:

Незважаючи на появу все більш досконалих освітлювальних приладів, газорозрядні лампи не втрачають своєї актуальності. У деяких сферах вони просто незамінні. Згодом ГРЛ обов'язково знайдуть нові області застосування.

Розкажіть про те, як вибирали газорозрядну лампочку для установки в дачний вуличний або домашній світильник. Поділіться тим, що особисто для вас стало вирішальним фактором придбання. Залишайте, будь ласка, коментарі в розташованому нижче блоці, задавайте питання і розміщуйте фото по темі статті.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Електрик