Lămpi cu descărcare în gaz: tipuri, design, cum să le alegi pe cele mai bune

Doriți să achiziționați lămpi cu descărcare în gaz pentru a crea o atmosferă specială în camera dvs.? Sau cauți bulbi care să stimuleze creșterea plantelor în sera ta? Echiparea cu surse de lumină economice nu numai că va face interiorul mai atractiv și va ajuta la creșterea plantelor, dar va economisi și energie. Nu-i așa?

Vă vom ajuta să înțelegeți gama de corpuri de iluminat cu descărcare în gaz. Articolul discută caracteristicile lor, caracteristicile și domeniul de aplicare al becurilor de înaltă și joasă presiune. Ilustrațiile și videoclipurile au fost selectate pentru a vă ajuta să găsiți cea mai bună opțiune pentru lămpile cu economie de energie.

Proiectarea și caracteristicile lămpilor cu descărcare

Toate părțile principale ale lămpii sunt închise într-un bec de sticlă. Aici are loc descărcarea particulelor electrice. În interior pot fi vapori de sodiu sau mercur sau oricare dintre gazele inerte.

Opțiuni precum argon, xenon, neon și kripton sunt folosite ca umplere cu gaz. Produsele umplute cu mercur vaporos sunt mai populare.

Componentele principale ale unei lămpi cu descărcare în gaz sunt: ​​condensatorul (1), stabilizatorul de curent (2), tranzistoarele de comutare (3), dispozitivul de suprimare a zgomotului (4), tranzistorul (5)

Condensatorul este responsabil pentru funcționarea fără a clipi. Tranzistorul are un coeficient de temperatură pozitiv, care asigură pornirea instantanee a GRL fără pâlpâire. Lucrarea structurii interne începe după ce are loc generarea unui câmp electric în tubul cu descărcare în gaz.

În timpul procesului, în gaz apar electroni liberi. Ciocnind cu atomii de metal, aceștia îl ionizează. Când fiecare dintre ei trece, apare excesul de energie, generând surse de luminescență - fotoni. Electrodul, care este sursa strălucirii, este situat în centrul GRL. Întregul sistem este unit de o bază.

Lampa poate emite diferite nuanțe de lumină pe care o persoană le poate vedea - de la ultraviolete la infraroșu. Pentru a face acest lucru posibil, interiorul balonului este acoperit cu o soluție luminiscentă.

Domenii de aplicare a GRL

Lămpile cu descărcare în gaz sunt solicitate într-o varietate de domenii. Cel mai adesea pot fi găsite pe străzile orașului, în ateliere de producție, magazine, birouri, gări și centre comerciale mari. Ele sunt, de asemenea, folosite pentru a ilumina panourile publicitare și fațadele clădirilor.

GRL-urile sunt, de asemenea, folosite în farurile auto. Cel mai adesea acestea sunt lămpi cu eficiență luminoasă ridicată - modele neon. Unele faruri auto sunt umplute cu săruri cu halogenuri metalice, xenon.

Au fost desemnate primele dispozitive de iluminat cu descărcare în gaz pentru vehicule D1R, D1S. Următorul - D2R Și D2S, Unde S indică un design optic de proiector și R - reflex. Becurile GR sunt folosite și pentru fotografie.

În fotografie, GRL-uri pulsate utilizate în fotografie: IFK120 (a), IKS10 (b), IFK2000 (c), IFK500 (d), ISSh15 (d), IFP4000 (d)

În timpul fotografierii, aceste lămpi vă permit să controlați puterea de lumină. Sunt compacte, luminoase și economice. Punctul negativ este incapacitatea de a controla vizual lumina și umbrele pe care le creează însăși sursa de lumină.

În sectorul agricol, GRL-urile sunt folosite pentru iradierea animalelor și plantelor, precum și pentru sterilizarea și dezinfectarea produselor.În acest scop, lămpile trebuie să aibă lungimi de undă în intervalul corespunzător.

Concentrația puterii de radiație în acest caz este, de asemenea, de mare importanță. Din acest motiv, produsele puternice sunt cele mai potrivite.

Tipuri de lămpi cu descărcare în gaz

GRL-urile sunt împărțite în tipuri în funcție de tipul de strălucire, cum ar fi un parametru precum presiunea, în raport cu scopul utilizării. Toate formează un flux luminos specific. Pe baza acestei caracteristici, acestea sunt împărțite în:

• dispozitive fluorescente;
• soiuri cu lumină gazoasă;
• opțiuni de inducție.

În prima dintre ele, sursa de lumină sunt atomi, molecule sau combinații ale acestora, excitate de o descărcare într-un mediu gazos.

În al doilea rând, fosfor, descărcarea de gaz activează stratul fotoluminiscent care acoperă balonul, ca urmare, dispozitivul de iluminat începe să emită lumină. Lămpile de al treilea tip funcționează datorită strălucirii electrozilor încălziți de o descărcare de gaz.

Lămpile cu xenon destinate farurilor auto sunt de peste două ori mai luminoase decât omologii lor cu halogen în ceea ce privește eficiența luminoasă și luminozitatea.

În funcție de umplere dispozitive de descărcare cu arc împărțit în mercur, sodiu, xenon, lămpi cu halogenuri metalice si altii. Pe baza presiunii din interiorul balonului, are loc separarea lor ulterioară.

Pornind de la o valoare a presiunii de 3x10⁴ si pana la 10⁶ Sunt clasificate ca lămpi de înaltă presiune. Dispozitivele se încadrează în categoria inferioară cu o valoare a parametrului de la 0,15 la 10⁴ Pa. Mai mult de 10⁶ Pa - foarte mare.

Tip #1 - lămpi de înaltă presiune

RLVD diferă prin faptul că conținutul balonului este supus unei presiuni ridicate. Se caracterizează prin prezența unui flux luminos semnificativ combinat cu un consum redus de energie. Acestea sunt de obicei mostre de mercur, deci sunt folosite cel mai adesea pentru iluminatul stradal.

Astfel de lămpi cu descărcare au o putere de lumină solidă și funcționează eficient în condiții meteorologice nefavorabile, dar nu tolerează bine temperaturile scăzute.

Există mai multe categorii de bază de lămpi de înaltă presiune: DRT Și DRL (arc de mercur), DRI - la fel ca DRL, dar cu ioduri și o serie de modificări create pe baza acestora. Această serie include, de asemenea, arc de sodiu (DNAT) Și DKsT - arc xenon.

Prima dezvoltare este modelul DRT. În marcaj, D înseamnă arc, simbolul P reprezintă mercur, iar faptul că acest model este tubular este indicat de litera T din marcaj. Din punct de vedere vizual, acesta este un tub drept din sticlă de cuarț. Pe ambele părți există electrozi de wolfram. Se foloseste in instalatiile de iradiere. Înăuntru există niște mercur și argon.

La marginile lămpii DRT există cleme cu suporturi. Acestea sunt unite printr-o bandă metalică concepută pentru a face lampa mai ușor de aprins.

Lampa este conectată la rețea în serie cu regulator folosind un circuit rezonant. Fluxul luminos al unei lămpi DRT este format din 18% radiații ultraviolete și 15% radiații infraroșii. Același procent este lumina vizibilă. Restul sunt pierderi (52%). Aplicația principală este ca sursă fiabilă de radiații ultraviolete.

Pentru a ilumina locurile în care calitatea ieșirii culorii nu este foarte importantă, se folosesc dispozitive de iluminare DRL (arc de mercur). Practic nu există radiații ultraviolete aici. Infraroșu este de 14%, vizibil este de 17%. Pierderile de căldură reprezintă 69%.

Caracteristicile de design ale lămpilor DRL le permit să fie aprinse de la 220 V fără utilizarea unui dispozitiv de aprindere în impulsuri de înaltă tensiune.Datorită faptului că circuitul conține un șoc și un condensator, fluctuațiile fluxului luminos sunt reduse și factorul de putere crește.

Când lampa este conectată în serie cu inductorul, are loc o descărcare strălucitoare între electrozii suplimentari și cei adiacenți principali. Intervalul de descărcare este ionizat și ca urmare apare o descărcare între electrozii principali de wolfram. Funcționarea electrozilor de aprindere se oprește.

Lampa DRL include: bec (1), electrozi principali (2), electrozi auxiliari (3), rezistențe (4), arzător (tub de cuarț) (5), bază (6)

Arzatoarele DRL au in general patru electrozi - doi de lucru, doi de aprindere. Interiorul lor este umplut cu gaze inerte cu o anumită cantitate de mercur adăugată la amestecul lor.

Lămpile cu halogenuri metalice DRI aparțin și ele categoriei dispozitivelor de înaltă presiune. Eficiența culorilor și calitatea redării culorii sunt mai mari decât cele anterioare. Tipul spectrului de emisie este influențat de compoziția aditivilor. Forma becului, absența electrozilor suplimentari și acoperirea cu fosfor sunt principalele diferențe dintre lămpile DRI și lămpile DRL.

Circuitul prin care DRL este conectat la rețea conține un IZU - un dispozitiv de aprindere în impulsuri. Tuburile lămpii conțin componente aparținând grupului de halogen. Ele îmbunătățesc calitatea spectrului vizibil.

Gazul inert din balonul MGL servește ca tampon. Din acest motiv, curentul electric trece prin arzător chiar și atunci când acesta este la o temperatură scăzută

Pe măsură ce se încălzește, atât mercurul, cât și aditivii se evaporă, modificând astfel rezistența lămpii, fluxul luminos emitând spectrul. DRIZ și DRISH au fost create pe baza dispozitivelor de acest tip. Prima dintre lămpi este folosită în încăperile prăfuite, umede, precum și în cele uscate. Al doilea este acoperit de filmări de televiziune color.

Cele mai eficiente sunt lămpile cu sodiu HPS. Acest lucru se datorează lungimii undelor emise - 589 - 589,5 nm. Dispozitivele cu sodiu de înaltă presiune funcționează la o valoare a acestui parametru de aproximativ 10 kPa.

Pentru tuburile cu descărcare ale unor astfel de lămpi, se folosește un material special - ceramică care transmite lumina. Sticla de silicat este nepotrivită acestui scop, deoarece vaporii de sodiu sunt foarte periculosi pentru el. Vaporii de lucru de sodiu introduși în balon au o presiune de 4 până la 14 kPa. Se caracterizează prin potențiale scăzute de ionizare și excitație.

Caracteristicile electrice ale lămpilor cu sodiu depind de tensiunea rețelei și de durata de funcționare. Pentru arderea prelungită, sunt necesare balasturi

Pentru a compensa pierderea de sodiu care apare inevitabil în timpul procesului de ardere, este necesar un anumit exces al acestuia. Acest lucru dă naștere la o dependență proporțională a indicatorilor de presiune ai mercurului, sodiului și temperaturii punctului rece. În aceasta din urmă are loc condensarea excesului de amalgam.

Când lampa arde, produsele de evaporare se depun pe capete, ceea ce duce la întunecarea capetele becului. Procesul este însoțit de o creștere a temperaturii catodului și o creștere a presiunii de sodiu și mercur. Ca urmare, potențialul și tensiunea lămpii crește. La instalarea lămpilor cu sodiu, balasturile de la DRL și DRI sunt nepotrivite.

Tipul #2 - lămpi de joasă presiune

În cavitatea internă a unor astfel de dispozitive există gaz sub presiune mai mică decât cea externă. Ele sunt împărțite în LL și CFL și sunt folosite nu numai pentru iluminarea punctelor de vânzare cu amănuntul, ci și pentru îmbunătățirea locuinței. Lămpile fluorescente din această serie sunt cele mai populare.

Conversia energiei electrice în lumină are loc în două etape.Curentul dintre electrozi provoacă radiații în vapori de mercur. Componenta principală a energiei radiante care apare în acest caz este radiația UV cu undă scurtă. Lumina vizibilă este aproape de 2%. Apoi, radiația arcului din fosfor este transformată în lumină.

Marcajele lămpilor fluorescente conțin atât litere, cât și cifre. Primul simbol este caracteristica spectrului de radiații și caracteristicile de design, al doilea este puterea în wați.

Decodificarea literelor:

• LD - lumina de zi fluorescentă;
• LIVRE - lumină albă;
• LHB - tot alb, dar rece;
• LTBS - alb cald.

Unele dispozitive de iluminat au îmbunătățit compoziția spectrală a radiației pentru a obține o transmisie mai avansată a luminii. Marcajele lor conțin simbolul „C" Lămpile fluorescente oferă camerelor o lumină uniformă și moale.

Avantajul lămpilor LL este că necesită de câteva ori mai puțină putere pentru a crea același flux luminos ca și LN. De asemenea, au o durată de viață mai lungă, iar spectrul de emisie este mult mai favorabil

Suprafața de emisie LL este destul de mare, deci este dificil de controlat dispersia spațială a luminii. În condiții non-standard, în special, când există mult praf, se folosesc lămpi cu reflectoare. În acest caz, zona internă a becului nu este acoperită complet de stratul reflectorizant difuz, ci doar două treimi din acesta.

100% din suprafața internă este acoperită cu fosfor. Partea becului care nu are înveliș reflectorizant transmite un flux luminos mult mai mare decât tubul unei lămpi convenționale de același volum - aproximativ 75%. Puteți recunoaște astfel de lămpi după marcajele lor - includ litera „P”.

În unele cazuri, principala caracteristică a LL este Temperatura colorată TC.Este echivalată cu temperatura unui corp negru care produce aceeași culoare. Conform contururilor lor, LL-urile pot fi liniare, în formă de U, în formă de W sau circulare. Denumirea unor astfel de lămpi include litera corespunzătoare.

Cele mai populare dispozitive au o putere de 15 - 80 W. Cu o putere de lumină de 45 – 80 lm/W, arderea LL durează cel puțin 10.000 de ore. Calitatea muncii LL este foarte influențată de mediu. Temperatura de funcționare a acestora este considerată a fi de la 18 la 25⁰.

Cu abateri, atât fluxul luminos, cât și eficiența ieșirii luminii și tensiunea de aprindere scad. La temperaturi scăzute, șansa de aprindere se apropie de zero.

Balastul CFL este mult mai compact decât cel al unei lămpi fluorescente. Cu ajutorul balastului electronic, strălucirea a devenit mai uniformă și zumzetul a dispărut

Lămpile de joasă presiune includ și lămpi fluorescente compacte - CFL-uri.

Designul lor este similar cu LL-urile convenționale:

1. Tensiunea ridicată trece între electrozi.
2. Vaporii de mercur se aprind.
3. Apare o strălucire ultravioletă.

Fosforul din interiorul tubului face razele ultraviolete invizibile pentru vederea umană. Doar strălucirea vizibilă devine disponibilă. Designul compact al dispozitivului a devenit posibil după schimbarea compoziției fosforului. CFL-urile, ca și FL convenționale, au puteri diferite, dar performanța celor dintâi este mult mai scăzută.

Datele despre puterea CFL sunt incluse în etichetarea dispozitivului de iluminat. Există și informații despre tipul de bază, temperatura culorii, tipul de balast electronic (încorporat sau extern), indicele de redare a culorii

Temperatura de culoare este măsurată în Kelvin. O valoare de 2700 – 3300 K indică o culoare galben cald. 4200 – 5400 – alb obișnuit, 6000 – 6500 – alb rece cu albastru, 25000 – liliac.Ajustarea culorii se realizează prin schimbarea componentelor fosforului.

Indicele de redare a culorii caracterizează un astfel de parametru precum identitatea naturalității culorii cu un standard cât mai aproape de soare. Absolut negru - 0 Ra, cea mai mare valoare - 100 Ra. Corpurile de iluminat CFL variază de la 60 la 98 Ra.

Lămpile cu sodiu aparținând grupului de joasă presiune au o temperatură ridicată a punctului rece maxim - 470 K. Una mai mică nu va putea menține nivelul necesar de concentrație a vaporilor de sodiu.

Radiația rezonantă a sodiului atinge apogeul la o temperatură de 540 - 560 K. Această valoare este comparabilă cu presiunea de evaporare a sodiului de 0,5 - 1,2 Pa. Eficiența luminoasă a lămpilor din această categorie este cea mai mare în comparație cu alte dispozitive de iluminat de uz general.

Aspecte pozitive și negative ale GRL

GRL-urile se găsesc atât în ​​echipamentele profesionale, cât și în instrumentele destinate cercetării științifice.

Principalele avantaje ale dispozitivelor de iluminat de acest tip sunt de obicei numite următoarele caracteristici:

• Eficiență luminoasă ridicată. Acest indicator nu este mult redus nici măcar de sticlă groasă.
• Practicitate, exprimată în durabilitate, ceea ce le permite să fie utilizate pentru iluminatul stradal.
• Rezistență în condiții climatice dificile. Înainte de prima scădere a temperaturii, ele sunt folosite cu abajururi obișnuite, iar iarna - cu felinare și faruri speciale.
• Preț accesibil.

Nu există multe dezavantaje la aceste lămpi. O caracteristică neplăcută este nivelul destul de ridicat de pulsație a fluxului luminos. Al doilea dezavantaj semnificativ este complexitatea incluziunii.Pentru ardere stabilă și funcționare normală, au nevoie pur și simplu de un balast care să limiteze tensiunea la limitele cerute de dispozitive.

Al treilea dezavantaj este dependența parametrilor de ardere de temperatura atinsă, care afectează indirect presiunea aburului de lucru în balon.

Prin urmare, majoritatea dispozitivelor de descărcare în gaze obțin caracteristici standard de ardere după o anumită perioadă de timp după pornire. Spectrul lor de emisie este limitat, astfel încât redarea culorii atât a lămpilor de înaltă tensiune, cât și a lămpilor de joasă tensiune este imperfectă.

Tabelul oferă informații de bază despre cele mai populare lămpi DRL (mercur arc fluorescent) și corpuri de iluminat cu sodiu. DRL cu patru electrozi are o putere de lumină mai mare decât cu doi

Dispozitivele pot funcționa numai în condiții de curent alternativ. Acestea sunt activate cu ajutorul unei clapete de balast. Este nevoie de ceva timp pentru a se încălzi. Datorită conținutului de vapori de mercur, aceștia nu sunt complet siguri.

Concluzii și video util pe această temă

Videoclipul #1. Informații despre GL. Ce este, cum funcționează, argumente pro și contra în următorul videoclip:

Videoclipul #2. Informații populare despre lămpile fluorescente:

În ciuda apariției unor dispozitive de iluminat din ce în ce mai avansate, lămpile cu descărcare în gaz nu își pierd relevanța. În unele zone sunt pur și simplu de neînlocuit. În timp, GRL-urile vor găsi cu siguranță noi domenii de aplicare.

Spuneți-ne despre cum ați ales un bec cu descărcare în gaz pentru instalarea într-o lampă de stradă de țară sau acasă. Împărtășește care a fost factorul decisiv de cumpărare pentru tine personal. Vă rugăm să lăsați comentarii în blocul de mai jos, să puneți întrebări și să postați fotografii pe tema articolului.