Làmpades de descàrrega de gas: tipus, disseny, com triar-ne les millors
Vols comprar làmpades de descàrrega de gas per crear un ambient especial a la teva habitació? O estàs buscant bulbs per estimular el creixement de les plantes al teu hivernacle? Equipar-se amb fonts de llum econòmiques no només farà que l'interior sigui més atractiu i ajudarà al creixement de les plantes, sinó que també estalviarà energia. No és així?
T'ajudarem a entendre la gamma d'il·luminació de descàrrega de gas. L'article analitza les seves característiques, característiques i àmbit d'aplicació de les bombetes d'alta i baixa pressió. S'han seleccionat il·lustracions i vídeos per ajudar-vos a trobar la millor opció per als llums d'estalvi d'energia.
El contingut de l'article:
Disseny i característiques de les làmpades de descàrrega
Totes les parts principals del llum estan tancades en una bombeta de vidre. Aquí és on es produeix la descàrrega de partícules elèctriques. A l'interior hi pot haver vapor de sodi o mercuri, o qualsevol dels gasos inerts.
Opcions com l'argó, el xenó, el neó i el criptó s'utilitzen com a farciment de gas. Els productes farcits de mercuri vaporós són més populars.
El condensador és responsable del funcionament sense parpellejar. El transistor té un coeficient de temperatura positiu, que garanteix l'engegada instantània del GRL sense parpelleig. El treball de l'estructura interna comença després que es produeixi la generació d'un camp elèctric al tub de descàrrega de gas.
Durant el procés, apareixen electrons lliures al gas. En xocar amb àtoms metàl·lics, l'ionitzen. Quan un individu d'ells transició, apareix un excés d'energia, generant fonts de luminescència: fotons. L'elèctrode, que és la font de la resplendor, es troba al centre del GRL. Tot el sistema està unit per una base.
La làmpada pot emetre diferents tons de llum que una persona pot veure, des dels ultraviolats fins als infrarojos. Per fer-ho possible, l'interior del matràs està recobert amb una solució luminescent.
Àmbits d'aplicació del GRL
Les làmpades de descàrrega de gas es demanen en diversos camps. Molt sovint es poden trobar als carrers de la ciutat, als tallers de producció, botigues, oficines, estacions de tren i grans centres comercials. També s'utilitzen per il·luminar cartells publicitaris i façanes d'edificis.
Els GRL també s'utilitzen als fars dels cotxes. Sovint es tracta de làmpades amb una alta eficiència lluminosa: models de neó. Alguns fars dels cotxes estan plens de sals d'halogenurs metàl·lics, xenó.
Es van designar els primers dispositius d'il·luminació de descàrrega de gas per als vehicles D1R, D1S. Pròxim - D2R I D2S, On S indica un disseny òptic de projector, i R - reflex. Les bombetes GR també s'utilitzen per a la fotografia.
Durant la fotografia, aquestes làmpades us permeten controlar la sortida de llum. Són compactes, brillants i econòmics. El punt negatiu és la incapacitat de controlar visualment la llum i les ombres que crea la pròpia font de llum.
En el sector agrícola, els GRL s'utilitzen per irradiar animals i plantes, i per esterilitzar i desinfectar productes.Per a això, les làmpades han de tenir longituds d'ona en el rang adequat.
La concentració de la potència de radiació en aquest cas també és de gran importància. Per aquest motiu, els productes potents són els més adequats.
Tipus de làmpades de descàrrega de gas
Els GRL es divideixen en tipus segons el tipus de resplendor, com ara la pressió, en relació amb el propòsit d'ús. Tots ells formen un flux lluminós específic. En funció d'aquesta característica, es divideixen en:
- dispositius fluorescents;
- varietats lleugeres de gas;
- opcions d'inducció.
En el primer d'ells, la font de llum són àtoms, molècules o combinacions d'aquests, excitats per una descàrrega en un medi gasós.
En segon lloc, els fòsfors, la descàrrega de gas activa la capa fotoluminiscent que cobreix el matràs, com a resultat, el dispositiu d'il·luminació comença a emetre llum. Les làmpades del tercer tipus funcionen a causa de la resplendor dels elèctrodes escalfats per una descàrrega de gas.
En funció del farcit dispositius de descàrrega d'arc dividit en mercuri, sodi, xenó, làmpades d'halogenurs metàl·lics i altres. En funció de la pressió dins del matràs, es produeix la seva separació posterior.
A partir d'un valor de pressió de 3x104 i fins a 106 Es classifiquen com a làmpades d'alta pressió. Els dispositius entren a la categoria baixa amb un valor de paràmetre de 0,15 a 104 Pa. Més de 106 Pa - extra alt.
Tipus #1: làmpades d'alta pressió
Els RLVD es diferencien perquè el contingut del matràs està subjecte a alta pressió. Es caracteritzen per la presència d'un important flux lluminós combinat amb un baix consum d'energia. Normalment són mostres de mercuri, de manera que s'utilitzen més sovint per a l'enllumenat públic.
Aquestes làmpades de descàrrega tenen una sortida de llum sòlida i funcionen de manera eficient en condicions meteorològiques adverses, però no toleren bé les baixes temperatures.
Hi ha diverses categories bàsiques de làmpades d'alta pressió: DRT I DRL (arc de mercuri), DRI - el mateix que DRL, però amb iodurs i una sèrie de modificacions creades sobre la seva base. Aquesta sèrie també inclou arc de sodi (DNAT) I DKsT - arc de xenó.
El primer desenvolupament és el model DRT. A la marca, D significa arc, el símbol P significa mercuri i el fet que aquest model sigui tubular s'indica amb la lletra T a la marca. Visualment, es tracta d'un tub recte fet de vidre de quars. A banda i banda hi ha elèctrodes de tungstè. S'utilitza en instal·lacions d'irradiació. A dins hi ha una mica de mercuri i argó.
El llum està connectat a la xarxa en sèrie amb accelerador utilitzant un circuit ressonant. El flux lluminós d'una làmpada DRT consta d'un 18% de radiació ultraviolada i un 15% de radiació infraroja. El mateix percentatge és llum visible. La resta són pèrdues (52%). L'aplicació principal és com a font fiable de radiació ultraviolada.
Per il·luminar llocs on la qualitat de la sortida del color no és molt important, s'utilitzen dispositius d'il·luminació DRL (arc de mercuri). Aquí pràcticament no hi ha radiació ultraviolada. L'infrarojo és del 14%, el visible és del 17%. Les pèrdues de calor representen el 69%.
Les característiques de disseny de les làmpades DRL permeten encendre-les des de 220 V sense utilitzar un dispositiu d'encesa per pols d'alta tensió.A causa del fet que el circuit conté una bobina i un condensador, les fluctuacions en el flux de llum es redueixen i el factor de potència augmenta.
Quan la làmpada està connectada en sèrie amb l'inductor, es produeix una descàrrega brillant entre els elèctrodes addicionals i els principals adjacents. El buit de descàrrega està ionitzat i, com a resultat, apareix una descàrrega entre els elèctrodes principals de tungstè. El funcionament dels elèctrodes d'encesa s'atura.
Els cremadors DRL solen tenir quatre elèctrodes: dos de treball i dos d'encesa. El seu interior està ple de gasos inerts amb una certa quantitat de mercuri afegit a la seva mescla.
Les làmpades d'halogenur metàl·lic DRI també pertanyen a la categoria dels dispositius d'alta pressió. La seva eficiència cromàtica i qualitat de reproducció del color són superiors a les anteriors. El tipus d'espectre d'emissió està influenciat per la composició dels additius. La forma de la bombeta, l'absència d'elèctrodes addicionals i el recobriment de fòsfor són les principals diferències entre les làmpades DRI i les làmpades DRL.
El circuit pel qual es connecta el DRL a la xarxa conté un IZU, un dispositiu d'encesa per pols. Els tubs de la làmpada contenen components pertanyents al grup dels halògens. Milloren la qualitat de l'espectre visible.
A mesura que s'escalfa, tant el mercuri com els additius s'evaporen, canviant així la resistència de la làmpada, el flux lluminós que emet l'espectre. DRIZ i DRISH es van crear a partir de dispositius d'aquest tipus. La primera de les làmpades s'utilitza a les habitacions polsegoses i humides, així com a les seques. El segon està cobert per imatges de televisió en color.
Les més efectives són les làmpades de sodi HPS. Això es deu a la longitud de les ones emeses - 589 - 589,5 nm. Els dispositius de sodi d'alta pressió funcionen a un valor d'aquest paràmetre d'uns 10 kPa.
Per als tubs de descàrrega d'aquestes làmpades, s'utilitza un material especial: ceràmica que transmet la llum. El vidre de silicat no és adequat per a aquest propòsit, perquè el vapor de sodi és molt perillós per a ell. Els vapors de treball de sodi introduïts al matràs tenen una pressió de 4 a 14 kPa. Es caracteritzen per un baix potencial d'ionització i excitació.
Per compensar la pèrdua de sodi que es produeix inevitablement durant el procés de combustió, cal un cert excés. Això dóna lloc a una dependència proporcional dels indicadors de pressió de mercuri, sodi i temperatura del punt fred. En aquest últim, es produeix la condensació de l'excés d'amalgama.
Quan la làmpada es crema, els productes d'evaporació s'instal·len als seus extrems, la qual cosa provoca l'enfosquiment dels extrems de la bombeta. El procés va acompanyat d'un augment de la temperatura del càtode i un augment de la pressió de sodi i mercuri. Com a resultat, augmenta el potencial i la tensió de la làmpada. Quan s'instal·len làmpades de sodi, els balastos de DRL i DRI no són adequats.
Tipus #2: làmpades de baixa pressió
A la cavitat interna d'aquests dispositius hi ha gas a pressió inferior a l'exterior. Es divideixen en LL i CFL i s'utilitzen no només per il·luminar punts de venda, sinó també per millorar la llar. Les làmpades fluorescents d'aquesta sèrie són les més populars.
La conversió d'energia elèctrica en llum es produeix en dues etapes.El corrent entre els elèctrodes provoca radiació en vapor de mercuri. El component principal de l'energia radiant que apareix en aquest cas és la radiació UV d'ona curta. La llum visible és propera al 2%. A continuació, la radiació de l'arc del fòsfor es transforma en llum.
Les marques de les làmpades fluorescents contenen tant lletres com números. El primer símbol és la característica de l'espectre de radiació i les característiques del disseny, el segon és la potència en watts.
Descodificació de lletres:
- LD - llum diürna fluorescent;
- LB - llum blanca;
- LHB - també blanc, però fred;
- LTBS - blanc càlid.
Alguns dispositius d'il·luminació han millorat la composició espectral de la radiació per tal d'aconseguir una transmissió de llum més avançada. Les seves marques contenen el símbol "C" Les làmpades fluorescents proporcionen a les habitacions una llum suau i uniforme.
La superfície d'emissió LL és bastant gran, per la qual cosa és difícil controlar la dispersió espacial de la llum. En condicions no estàndard, en particular quan hi ha molta pols, s'utilitzen làmpades reflectores. En aquest cas, l'àrea interna de la bombeta no està completament coberta per la capa reflectora difusa, sinó només dos terços d'ella.
El 100% de la superfície interna està coberta de fòsfor. La part de la bombeta que no té un recobriment reflectant transmet un flux lluminós molt més gran que el tub d'una làmpada convencional del mateix volum, al voltant del 75%. Podeu reconèixer aquestes làmpades per les seves marques: inclouen la lletra "P".
En alguns casos, la característica principal de LL és Temperatura de colors TC.S'equipara a la temperatura d'un cos negre que produeix el mateix color. Segons els seus contorns, els LL poden ser lineals, en forma d'U, en forma de W o circulars. La designació d'aquestes làmpades inclou la lletra corresponent.
Els dispositius més populars tenen una potència de 15 - 80 W. Amb una sortida de llum de 45 a 80 lm/W, la combustió LL dura almenys 10.000 hores. La qualitat del treball de LL està molt influenciada pel medi ambient. Es considera que la temperatura de funcionament d'ells és de 18 a 25⁰.
Amb desviacions, tant el flux lluminós com l'eficiència de la sortida de llum i la tensió d'encesa disminueixen. A baixes temperatures, la probabilitat d'ignició s'acosta a zero.
Les làmpades de baixa pressió també inclouen làmpades fluorescents compactes - CFL.
El seu disseny és similar als LL convencionals:
- L'alta tensió passa entre els elèctrodes.
- El vapor de mercuri s'encén.
- Apareix un resplendor ultraviolat.
El fòsfor dins del tub fa que els raigs ultraviolats siguin invisibles a la visió humana. Només està disponible la brillantor visible. El disseny compacte del dispositiu es va fer possible després de canviar la composició del fòsfor. Els CFL, com els FL convencionals, tenen diferents potències, però el rendiment dels primers és molt inferior.
La temperatura del color es mesura en Kelvin. Un valor de 2700 – 3300 K indica un color groc càlid. 4200 – 5400 – blanc normal, 6000 – 6500 – blanc fred amb blau, 25000 – lila.L'ajust del color es realitza canviant els components del fòsfor.
L'índex de reproducció cromàtica caracteritza un paràmetre com la identitat de la naturalitat del color amb un estàndard el més proper possible al sol. Absolutament negre - 0 Ra, el valor més gran - 100 Ra. Els accessoris d'il·luminació CFL oscil·len entre 60 i 98 Ra.
Les làmpades de sodi que pertanyen al grup de baixa pressió tenen una temperatura alta del punt de fred màxim: 470 K. Una de més baixa no podrà mantenir el nivell necessari de concentració de vapor de sodi.
La radiació ressonant del sodi arriba al seu màxim a una temperatura de 540 - 560 K. Aquest valor és comparable a la pressió d'evaporació del sodi de 0,5 - 1,2 Pa. L'eficiència lluminosa de les làmpades d'aquesta categoria és la més alta en comparació amb altres dispositius d'il·luminació d'ús general.
Aspectes positius i negatius del GRL
Els GRL es troben tant en equips professionals com en instruments destinats a la investigació científica.
Els principals avantatges dels dispositius d'il·luminació d'aquest tipus solen anomenar-se les característiques següents:
- Alta eficiència lluminosa. Aquest indicador no es redueix molt fins i tot amb un vidre gruixut.
- Practicitat, expressada en durabilitat, que permet utilitzar-les per a l'enllumenat públic.
- Resistència en condicions climàtiques difícils. Abans de la primera baixada de temperatura, s'utilitzen amb pantalles normals i, a l'hivern, amb fanals i fars especials.
- Preu assequible.
No hi ha molts desavantatges d'aquestes làmpades. Una característica desagradable és el nivell força elevat de pulsació del flux de llum. El segon inconvenient important és la complexitat de la inclusió.Per a una combustió estable i un funcionament normal, només necessiten un llast que limiti la tensió als límits requerits pels dispositius.
El tercer desavantatge és la dependència dels paràmetres de combustió de la temperatura aconseguida, que afecta indirectament la pressió del vapor de treball al matràs.
Per tant, la majoria dels dispositius de descàrrega de gas aconsegueixen característiques de combustió estàndard després d'un període de temps determinat després de l'encesa. El seu espectre d'emissió és limitat, de manera que la reproducció del color tant de les làmpades d'alta com de baixa tensió és imperfecta.
Els dispositius només poden funcionar en condicions de corrent altern. S'activen mitjançant un accelerador de llast. Es necessita temps per escalfar-se. A causa del contingut de vapor de mercuri, no són del tot segurs.
Conclusions i vídeo útil sobre el tema
Vídeo #1. Informació sobre GL. Què és, com funciona, pros i contres en el següent vídeo:
Vídeo #2. Informació popular sobre les làmpades fluorescents:
Malgrat l'aparició de dispositius d'il·luminació cada cop més avançats, les làmpades de descàrrega de gas no perden la seva rellevància. En algunes zones són simplement insubstituïbles. Amb el temps, els GRL trobaran, sens dubte, noves àrees d'aplicació.
Expliqueu-nos com heu triat una bombeta de descàrrega de gas per instal·lar-la en un fanal de carrer o de casa. Comparteix quin ha estat el factor de compra decisiu per a tu personalment. Si us plau, deixeu comentaris al bloc següent, feu preguntes i publiqueu fotos sobre el tema de l'article.
Al nostre poble de vacances tenim un problema amb la tensió: de vegades baixa a 160V. Les làmpades de descàrrega de gas funcionaran normalment en aquest cas? Vaig a il·luminar la pròpia zona i part de la carretera.
Bona tarda, Maxim. Abans de planificar la il·luminació, preocupa el president del poble de vacances per trobar la causa de la caiguda de tensió. Els símptomes que heu citat són típics dels desequilibris de fase. Aquí, una influència addicional serà exercida per la posada a terra del transformador zero i la presència de posades a terra repetides als suports.
Després de restablir el funcionament normal de la xarxa, pregunteu al president si podeu augmentar la potència d'il·luminació a la zona. Crec que la teva càrrega és limitada.