Lampade a scarica di gas: tipi, dispositivo, come scegliere il migliore

Vuoi acquistare lampade a scarica per creare un'atmosfera speciale nella stanza? O cercare i bulbi per stimolare la crescita delle piante in una serra? Dotare di fonti di luce economiche non solo renderà gli interni più vantaggiosi e aiuterà nella produzione agricola, ma consentirà anche di risparmiare energia. Giusto?

Ti aiuteremo a gestire la gamma di illuminazione a scarica di gas. L'articolo discute le loro caratteristiche, caratteristiche e portata delle lampadine ad alta e bassa pressione. Illustrazioni e video selezionati per aiutarti a trovare l'opzione migliore per le lampade a risparmio energetico.

Dispositivo e caratteristiche delle lampade a scarica

Tutte le parti principali della lampada sono racchiuse in un pallone di vetro. Ecco la scarica di particelle elettriche. All'interno, possono esserci vapori di sodio o di mercurio o qualsiasi gas inerte.

Come riempimento di gas, vengono utilizzate opzioni come argon, xenon, neon, krypton. Più popolari sono i prodotti pieni di mercurio vaporoso.

I componenti principali di una lampada a scarica sono: un condensatore (1), uno stabilizzatore di corrente (2), transistor di commutazione (3), un dispositivo di soppressione delle interferenze (4), un transistor (5)

Il condensatore è responsabile del funzionamento senza lampeggiare. Il transistor ha un coefficiente di temperatura positivo, che fornisce un avvio immediato del GRL senza sfarfallio. Il lavoro della struttura interna inizia dopo la generazione di un campo elettrico nel tubo di scarica del gas.

Nel processo, gli elettroni liberi appaiono nel gas. Scontrandosi con atomi di metallo, lo ionizzano. Durante la transizione di alcuni di essi, appare l'energia in eccesso, che genera fonti di luce - i fotoni. L'elettrodo, che è la fonte del bagliore, si trova al centro del GRL. L'intero sistema è unito da una base.

La lampada può emettere diverse tonalità di luce che una persona può vedere, dall'ultravioletto all'infrarosso. Per rendere ciò possibile, l'interno del pallone è rivestito con una soluzione luminescente.

Campi di applicazione

Le lampade a scarica di gas sono richieste in vari settori.Molto spesso possono essere trovati nelle strade della città, nei negozi di produzione, negozi, uffici, stazioni ferroviarie, grandi centri commerciali. Sono anche utilizzati per evidenziare cartelloni pubblicitari, pubblicità, costruzione di facciate.

GRL utilizzato nei fari delle automobili. Molto spesso si tratta di lampade con elevata emissione luminosa - modelli al neon. Alcuni fari delle auto sono riempiti con sali di alogenuri metallici, xeno.

Sono stati designati i primi dispositivi di illuminazione a scarica di gas per veicoli D1R, D1S. I seguenti sono D2R e D2Sdove S indica un circuito ottico del proiettore e R - riflesso. Applica le lampadine e quando fotografi.

Nella foto, GRL pulsati utilizzati nella fotografia: IFK120 (a), ИКС10 (б), ИФК2000 (в), ИФК500 (d), ИШШ15 (d), ИФП4000 (d)

Nel processo di fotografia di queste lampade ti permettono di controllare il flusso luminoso. Sono compatti, luminosi ed economici. Un punto negativo è l'incapacità di controllare visivamente il chiaroscuro che forma la sorgente luminosa.

Nel settore agricolo, i GRL vengono utilizzati per irradiare animali e piante, per sterilizzare e disinfettare i prodotti. A tale scopo, le lampade dovrebbero avere una lunghezza d'onda della gamma appropriata.

Anche la concentrazione della potenza di radiazione in questo caso è di grande importanza. Per questo motivo, i più adatti sono prodotti potenti.

Tipi di lampade a scarica

Il GRL è diviso in tipi in base al tipo di bagliore, ad esempio un parametro come la pressione, applicato allo scopo di utilizzo. Tutti formano un flusso luminoso specifico. Sulla base di questa funzione, sono suddivisi in:

• dispositivi fluorescenti;
• varietà a gas;
• opzioni di induzione.

Nel primo di essi, la sorgente luminosa sono atomi, molecole o loro combinazioni, eccitati da una scarica in un mezzo gassoso.

In secondo luogo, i fosfori, una scarica di gas attiva lo strato fotoluminescente che copre il pallone, di conseguenza, il dispositivo di illuminazione inizia a emettere luce. Le lampade del terzo tipo funzionano a causa del bagliore degli elettrodi, incandescente da una scarica di gas.

Le lampade allo xeno progettate per i fari delle automobili superano le controparti alogene di oltre due volte in termini di resa luminosa e luminosità

A seconda del riempimento dispositivi di scarica ad arco diviso in mercurio, sodio, xeno, lampade ad alogenuri metallici e altri. In base alla pressione all'interno del pallone, sono ulteriormente separati.

A partire da un valore di pressione di 3x10⁴ e fino a 10⁶ Pa sono indicati come lampade ad alta pressione. Nella categoria bassa, i dispositivi rientrano con un valore di parametro compreso tra 0,15 e 10⁴ Pa. Più di 10⁶ Pa - superhigh.

Visualizza # 1 - lampade ad alta pressione

RLVD differisce in quanto il contenuto del pallone è soggetto ad alta pressione. Sono caratterizzati dalla presenza di un flusso luminoso significativo in combinazione con un basso consumo di energia. Di solito si tratta di campioni di mercurio, quindi vengono spesso utilizzati per l'illuminazione stradale.

Tali lampade a scarica hanno un'emissione luminosa solida e un funzionamento efficace in condizioni meteorologiche avverse, ma non tollerano le basse temperature.

Esistono diverse categorie di base di lampade ad alta pressione: DRT e DRL (arco di mercurio) DRI - lo stesso di DRL, ma con ioduri e una serie di modifiche create sulla base. La stessa serie comprende anche archi di sodio (HPS) e CDLS - arco allo xeno.

Il primo sviluppo è il modello DRT. Nella marcatura, D significa arco, il simbolo P è mercurio; questo modello è tubolare, la lettera T nella marcatura indica. Visivamente, questo è un tubo dritto fatto di vetro al quarzo. Sui suoi due lati sono elettrodi di tungsteno. Usalo negli impianti di irradiazione. All'interno c'è un po 'di mercurio e argon.

Ai bordi della lampada DRT sono presenti morsetti con supporti. Sono uniti da una striscia di metallo progettata per facilitare l'accensione della lampada

La lampada è collegata alla rete in serie con soffocamento usando un circuito risonante.Il flusso luminoso della lampada DRT è costituito dal 18% di radiazioni ultraviolette e dal 15% di infrarossi. La stessa percentuale è luce visibile. Il resto sono perdite (52%). L'applicazione principale è una fonte affidabile di radiazione ultravioletta.

Per illuminare i luoghi in cui la qualità della resa cromatica non è molto importante, vengono utilizzati dispositivi di illuminazione DRL (arc mercurio). Non ci sono praticamente radiazioni ultraviolette. L'infrarosso è del 14%, visibile - 17%. Le perdite di calore rappresentano il 69%.

Le caratteristiche di design delle lampade DRL consentono di accenderle da 220 V senza l'uso di un dispositivo di accensione ad impulsi ad alta tensione. A causa del fatto che il circuito ha uno starter e un condensatore, le oscillazioni del flusso luminoso sono ridotte, il fattore di potenza aumenta.

Quando la lampada è collegata in serie con l'induttore, si verifica una scarica di incandescenza tra gli elettrodi aggiuntivi e quelli principali vicini. Lo spazio di scarica è ionizzato, causando una scarica tra i principali elettrodi di tungsteno. Il funzionamento degli elettrodi di accensione è terminato.

La lampada DRL è composta da: lampadina (1), elettrodi principali (2), elettrodi ausiliari (3), resistori (4), bruciatore (tubo al quarzo) (5), cappuccio (6)

I bruciatori DRL hanno sostanzialmente quattro elettrodi: due operai e due di accensione. Il loro interno è riempito di gas inerti con l'aggiunta di una certa quantità di mercurio nella loro miscela.

Anche le lampade ad alogenuri metallici DRI appartengono alla categoria dei dispositivi ad alta pressione. La loro efficienza e qualità di resa cromatica sono superiori a quelle delle precedenti. La composizione degli additivi influenza l'aspetto dello spettro delle radiazioni. La forma del bulbo, l'assenza di elettrodi aggiuntivi e un rivestimento al fosforo sono le principali differenze tra lampade DRI e DRL.

Lo schema, che include il DRL nella rete, contiene un dispositivo di accensione a impulsi IZU. Nei tubi delle lampade sono presenti componenti inclusi nel gruppo alogeno. Aumentano la qualità dello spettro delle radiazioni visibili.

Il gas inerte nel matraccio MGL funge da tampone. Per questo motivo, una corrente elettrica passa attraverso il bruciatore anche quando ha una bassa temperatura.

Durante il riscaldamento, sia il mercurio che gli additivi evaporano, cambiando in tal modo la resistenza della lampada, il flusso luminoso e lo spettro di emissione. Sulla base di dispositivi di questo tipo, vengono creati DRIZ e DRISH. La prima lampada viene utilizzata in ambienti polverosi e umidi, nonché in ambienti asciutti. Il secondo - illumina le riprese televisive a colori.

Le più efficaci sono le lampade DNaT: sodio. Ciò è dovuto alla lunghezza d'onda emessa - 589 - 589,5 nm. I dispositivi al sodio ad alta pressione funzionano a un valore di circa 10 kPa.

Per i tubi a scarica di tali lampade, viene utilizzato un materiale speciale: la ceramica a trasmissione luminosa. Il vetro silicato non è adatto a questo scopo, perché il vapore di sodio è molto pericoloso per lui. Le coppie di lavoro di sodio introdotte nel pallone hanno una pressione compresa tra 4 e 14 kPa. Sono caratterizzati da piccoli potenziali di ionizzazione ed eccitazione.

Le caratteristiche elettriche delle lampade al sodio dipendono dalla tensione di rete e dalla durata del funzionamento. Per la combustione continua sono necessari reattori

Per compensare la perdita di sodio, che si verifica inevitabilmente durante il processo di combustione, è necessario un eccesso. Ciò provoca una relazione proporzionale tra mercurio, pressione del sodio e temperatura del punto freddo. In quest'ultimo caso si verifica la condensazione dell'amalgama in eccesso.

Quando la lampada brucia, i prodotti di evaporazione si depositano sulle sue estremità, il che porta all'oscuramento delle estremità del bulbo. Il processo è accompagnato da un cambiamento nella direzione dell'aumento della temperatura del catodo, un aumento della pressione di sodio e mercurio. Di conseguenza, il potenziale e la tensione della lampada aumentano. Quando si installano lampade, i reattori al sodio di DRL e DRI non sono adatti.

Visualizza # 2 - lampade a bassa pressione

Nella cavità interna di tali dispositivi è presente gas sotto una pressione inferiore a quella esterna.Sono divisi in LL e CFL e utilizzati non solo per l'illuminazione dei punti vendita, ma anche per l'arredamento della casa. Le lampade fluorescenti di questa serie sono le più popolari.

La conversione dell'energia dell'elettricità in luce avviene in due fasi. La corrente tra gli elettrodi provoca radiazioni nel vapore di mercurio. Il componente principale dell'energia radiante che appare in questo caso è la radiazione UV a onde corte. La luce visibile è vicina al 2%. Successivamente, la radiazione ad arco nel fosforo viene trasformata in luce.

La marcatura delle lampade fluorescenti contiene sia lettere che numeri. Il primo simbolo è una caratteristica dello spettro di radiazione e delle caratteristiche del design, il secondo è la potenza in watt.

Decodifica di lettere:

• LD - luce diurna fluorescente;
• LB - luce bianca;
• LHB - anche bianco, ma freddo;
• LTBS - bianco caldo.

Per alcuni dispositivi di illuminazione, la composizione spettrale della radiazione è migliorata al fine di ottenere una migliore trasmissione della luce. Nella loro marcatura c'è un simbolo "C". Le lampade fluorescenti forniscono alla stanza una luce uniforme e morbida.

Il vantaggio delle lampade LL è che richiedono molte volte meno energia per creare lo stesso flusso luminoso con LN. Hanno una vita utile più lunga e lo spettro delle radiazioni è molto più favorevole

La superficie di radiazione di LL è piuttosto grande, quindi è difficile controllare la dispersione spaziale della luce. In condizioni non standard, in particolare, con elevato contenuto di polvere, vengono utilizzate lampade reflex. In questo caso, l'area interna del bulbo non copre completamente lo strato riflettente diffuso, ma solo i due terzi di esso.

Il fosforo copre il 100% della superficie interna. La parte della lampadina che non ha un rivestimento riflesso consente al flusso luminoso di passare molto più del tubo della stessa dimensione di una lampada normale - circa il 75%. Tali lampade possono essere riconosciute marcando - la lettera "P" è inclusa in essa.

In alcuni casi, la caratteristica principale di LL è temperatura di colore TN. Equivalilo alla temperatura del corpo nero, emettendo lo stesso colore. Secondo i contorni, LL è lineare, a forma di U, nella forma del simbolo W, circolare. La designazione di tali lampade comprende la lettera corrispondente.

I dispositivi più popolari con una potenza di 15 - 80 watt. Con un'emissione luminosa di 45 - 80 lm / W, la combustione di LL dura almeno 10.000 ore. La qualità del lavoro di LL è molto influenzata dall'ambiente. Una temperatura esterna da 18 a 25⁰ è considerata funzionante per loro.

Con deviazioni, diminuiscono sia il flusso luminoso che l'efficienza dell'emissione luminosa e la tensione di accensione. A basse temperature, la possibilità di accensione si avvicina allo zero.

L'alimentatore CFL è molto più compatto di quello di una lampada fluorescente. Con l'aiuto di reattori elettronici, il bagliore divenne più uniforme e il ronzio scomparve

Lampade compatte luminescenti - Anche i CFL appartengono alle lampade a bassa pressione.

Il loro dispositivo è simile al normale LL:

1. L'alta tensione passa tra gli elettrodi.
2. Il vapore di mercurio si accende.
3. C'è un bagliore ultravioletto.

Il fosforo all'interno del tubo rende i raggi ultravioletti invisibili alla visione umana. Solo il bagliore visibile diventa disponibile. Il design compatto del dispositivo è diventato possibile dopo aver modificato la composizione del fosforo. I CFL, come i comuni LD, hanno capacità diverse, ma gli indicatori del primo sono molto più bassi.

I dati di potenza CFL sono integrati nella marcatura del dispositivo luminoso. Ci sono anche informazioni sul tipo di tappo, temperatura del colore, tipo di reattori elettronici (interni o esterni), indice di resa cromatica

La misurazione della temperatura del colore avviene in kelvin. Il valore 2700 - 3300 K indica un colore giallo caldo. 4200 - 5400 - bianco normale, 6000 - 6500 - bianco freddo con blu, 25000 - lilla. La regolazione del colore viene eseguita modificando i componenti del fosforo.

L'indice di resa cromatica caratterizza un parametro come l'identità della naturalezza del colore con uno standard vicino al massimo al sole.Assolutamente nero - 0 Ra, il valore più grande - 100 Ra. Gli apparecchi di illuminazione CFL vanno da 60 a 98 Ra.

Le lampade al sodio, appartenenti al gruppo a bassa pressione, hanno una temperatura elevata del punto freddo massimo - 470 K. Una lampada inferiore non sarà in grado di mantenere il livello richiesto di concentrazione di vapore di sodio.

L'emissione di risonanza del sodio si avvicina al suo picco ad una temperatura di 540–560 K. Questo valore è paragonabile alla pressione di vaporizzazione del sodio di 0,5–1,2 Pa. L'efficienza luminosa delle lampade in questa categoria è la più elevata rispetto ad altri apparecchi di illuminazione generali.

I lati positivi e negativi di GRL

I GRL si trovano sia in apparecchiature professionali che in dispositivi destinati alla ricerca scientifica.

Come principali vantaggi dei dispositivi di illuminazione di questo tipo, le loro caratteristiche sono generalmente chiamate:

• Emissione luminosa elevata. Questa cifra non riduce davvero nemmeno il vetro spesso.
• praticità, espresso in durabilità, che consente di utilizzarli per l'illuminazione stradale.
• Stabilità in ambienti difficili. Fino al primo calo di temperatura, vengono utilizzati con tonalità convenzionali e in inverno con luci e fari speciali.
• Costo accessibile.

Gli svantaggi di queste lampade non sono molti. Una caratteristica spiacevole è il livello piuttosto alto di pulsazione del flusso luminoso. Il secondo grande svantaggio è la complessità dell'inclusione. Per una combustione stabile e un funzionamento normale, hanno semplicemente bisogno di un alimentatore, che limiti la tensione per i limiti necessari per i dispositivi.

Il terzo meno è la dipendenza dei parametri di combustione dalla temperatura raggiunta, che influenza indirettamente la pressione del vapore di lavoro nel pallone.

Pertanto, la maggior parte dei dispositivi a scarica di gas ottiene le caratteristiche di combustione standard dopo un certo periodo di tempo dopo l'accensione. Lo spettro di emissione in essi contenuto è limitato, quindi la resa cromatica di entrambe le lampade ad alta e bassa tensione non è l'ideale.

La tabella fornisce informazioni di base sulle più popolari lampade DRL (fluoruro di mercurio ad arco) e un apparecchio di illuminazione al sodio. Il DRL con quattro elettrodi ha un'emissione luminosa maggiore rispetto a due

Il funzionamento dei dispositivi è possibile solo in condizioni di corrente alternata. Attivali con uno starter di zavorra. Ci vuole del tempo per riscaldarsi. A causa del contenuto di vapore di mercurio, non sono del tutto sicuri.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Video n. 1. Informazioni sul GL. Cos'è, il principio di lavoro, i pro ei contro nel seguente video:

Video n. 2. Popolare su lampade fluorescenti:

Nonostante l'emergere di dispositivi di illuminazione sempre più sofisticati, le lampade a scarica di gas non perdono la loro rilevanza. In alcune aree, sono semplicemente insostituibili. Nel tempo, GRL troverà sicuramente nuove applicazioni.

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