Срок службы газоразрядных ламп

Газоразрядные лампы высокой интенсивности (давления) (HID) являются высокоэффективными источниками света. Эти изделия занимают промежуточный класс между люминесцентными лампами и лампами накаливания. Преобразование электричества в свет в моделях этого типа происходит путем прохождения электрического тока через металл или пары газа. Благодаря различным газам, давлению и типу люминофора, используемого для покрытия внутренних стенок стеклянной колбы, достигаются различные цвета светового излучения. Стеклянная колба этих изделий заполнена инертными газами, в качестве которых могут выступать аргон, неон, ксенон и криптон, а также пары натрия или ртути.

Газоразрядные лампы отличаются от люминесцентных ламп повышенной мощностью для получения концентрированного, интенсивного света, сохраняя при этом все преимущества и достоинства газоразрядной технологии — широкий спектр цветовых решений, высокую экономичность и т.д. Область применения этих ламп включает в себя приборы общего освещения (прожекторы, светильники), оснащенные соответствующими пускорегулирующими аппаратами и распределительными устройствами, сигнальные устройства, требующие высокого светового потока и длительного срока службы, и т.д.

Относительно высокие финансовые затраты на такие лампы очень быстро компенсируются их высокой эффективностью и низкими эксплуатационными расходами. Например, газоразрядные лампы имеют очень хорошую световую отдачу до 120 лм/Вт и могут обеспечить срок службы от 20 000 до 50 000 часов. Кроме того, современные модели этих ламп имеют небольшие размеры, просты в управлении и обладают привлекательным дизайном, поэтому они прекрасно вписываются в декор любой комнаты или офиса, не нарушая эстетики интерьера. Существует 3 основных типа газоразрядных ламп — ртутно-паровые, металлогалогенные и натриевые.

Натриевые лампы высокого давления (HPL)

Эти лампы обладают высокой эффективностью и помогают экономить электроэнергию и снижать эксплуатационные расходы. Горелка этих источников света заполнена буферным газом, дозированным амальгамой натрия (сплав натрия и ртути). Высокая яркость и малые размеры светового тела NLWD открывают широкие возможности для их использования в различных типах светильников, характеризующихся концентрированным распределением света.

Одним из самых больших преимуществ натриевых ламп является минимальная потеря светового потока, которая за весь срок службы, например, для модели мощностью 400 Вт, составляет около 10-20% при общем времени горения 20 000 часов при 10 часах в день. Изделия с высокой степенью выгорания теряют до 25% номинального светового потока при каждом удвоении рабочего цикла. Натриевые газоразрядные лампы считаются лучшим выбором, когда экономическая эффективность приоритетнее точности цвета.

Из-за преобладания резонансного натрия в спектре FLVA они излучают яркий свет оранжево-желтого цвета. Такое монохроматическое излучение является специфической характеристикой данного типа ламп и приводит к плохой цветопередаче. Помимо спектральных характеристик, при удвоении частоты сети наблюдается мерцание света, что также негативно сказывается на качестве освещения, поэтому такие источники света следует использовать только в тех случаях, когда индекс цветопередачи лампы не критичен и нет жестких требований.

Диапазон возможных применений:

Теплый желтый свет, производимый лампами этого типа, идеально подходит для освещения парков, дорог, набережных, спортивных залов, архитектурного и декоративного освещения, коммерческих и промышленных комплексов, а также используется компаниями, специализирующимися на производстве растений.

Кроме того, существуют специальные ЛФЛД с улучшенными экологическими свойствами. Это безртутные модели с характерным желтым или оранжевым спектром, который может меняться от темно-оранжевого до красного в конце работы.

Смешанное освещение

Лампы смешанного разряда или дуговые ртутные разрядные лампы (ДРЛ) представляют собой ртутные горелки, соединенные последовательно с вольфрамовой нитью. Эти изделия успешно сочетают непрерывный спектр стандартной лампы накаливания с линейным спектром света ртутного разряда высокого давления.

Главное преимущество моделей смешанного света в том, что они не требуют балластов и работают напрямую от сети переменного тока 220 В. В то же время эти лампы сохраняют основные характеристики ртутно-паровой лампы, т.е. обладают высокой экономией энергии, обеспечивают хорошую световую отдачу 23 лм/Вт, а также лучшую цветопередачу (Ra 65). Кроме того, они имеют достаточно длительный срок службы (до 10 000 часов), компактный размер и практически не подвержены воздействию окружающей среды, за исключением экстремально низких температур.

Рассмотрены недостатки этих моделей:

  1. Работа только от переменного тока.
  2. Может переключаться только через балластный дроссель.
  3. Большие колебания светового потока по сравнению с люминесцентными аналогами.
  4. К концу срока службы наблюдается значительное снижение светового потока.
  5. Длительное время зажигания — требуется около 7 минут от включения до 10 минут после выключения, даже после кратковременного выключения после остывания лампы

Неудовлетворительное качество цветопередачи из-за преобладания сине-зеленого света в спектре излучения, поэтому не подходит для использования, когда необходимо четко различать окрашенные поверхности, лица людей и т.д.

Одним из наиболее популярных возможных применений HID-ламп смешанного типа является наружное освещение улиц и площадей, открытых автостоянок, магазинов, гаражей и т.д., промышленное освещение, где использование этих изделий вместо ламп накаливания позволит существенно сэкономить на расходах на электроэнергию. Однако их не следует использовать с диммерами и не допускать контакта с водой.

Металлогалогенные лампы

Металлогалогенные лампы работают посредством дуги разряда, т.е. дуги, которая возникает между двумя электродами и заставляет светиться люминофор и специальный галогенный наполнитель. Светящимся телом в этих изделиях является плазма дугового разряда, которой заполнена разрядная трубка. Ключевым ингредиентом такой плазмы является инертный газ (обычно ртуть Hg или аргон Ar), а другие элементы в газовой среде — галогениды металлов, образующие специальные излучающие добавки. В холодном состоянии они конденсируются в виде пленки на стенке трубки, а в нагретом состоянии испаряются и распадаются на ионы, в результате чего возникает оптическое излучение.

  • Высокая светоотдача (в 10 раз больше, чем у обычных ламп накаливания);
  • Компактные размеры с отражателем, обеспечивающим четкий путь света к освещаемой области;
  • Надежная работа в «сложных» низкотемпературных условиях;
  • Широкий выбор цветов ламп.
  • Они загораются не сразу, а через 30 или даже 50 секунд, плавно достигая номинального уровня освещенности. Они также не включаются сразу после выключения, пока не остынут, что может занять несколько минут;
  • Трудности, связанные с использованием металлогалогенных ламп для решения многих задач освещения в офисных и бытовых помещениях.

Эти лампы характеризуются белым и ярким светом и имеют гораздо лучшую цветопередачу, чем лампы, описанные выше. По этой причине металлогалогенные лампы широко используются в светильниках и осветительных установках большинства коммерческих и служебных зданий, торговых и выставочных центров, ресторанов, гостиниц, стадионов и других спортивных сооружений, а также объектов на больших открытых пространствах (котлованы, вокзалы.), в рекламной подсветке витрин, бигбордов и рекламных щитов, в архитектурном освещении различных зданий и сооружений, студийном и сценическом освещении.

Металлогалогенные лампы являются мощными и эффективными источниками света с компактными размерами, что способствует их активному использованию в технологических осветительных установках в качестве источника света, близкого к ультрафиолету в видимом спектре. Небольшие размеры светового тела таких приборов делают их наиболее удобными и подходящими для установки в проекторы с катадиоптрической и катоптрической оптикой.

Наш интернет-магазин предлагает купить газоразрядные лампы в Киеве и других регионах по доступным ценам, как в розницу, так и оптовыми партиями. Если вы не нашли нужную вам модель в широком списке товаров, предлагаемых на наших страницах, вы можете связаться с магазином и, возможно, потребовать, чтобы товар был доставлен вам по запросу. Мы предлагаем высококачественные светильники с доставкой по всей Украине.

Источник материала: http://220volt.com.ua/lampi/gazorazryadnie-lvi-.htm

2 сентября 2012 Если вспомнить старую детскую сказку о трех поросятах, которая очень хорошо отражает реалии нашей жизни, то мы ясно понимаем, что в наших условиях стены дома нельзя жалеть.

Дизайн и отделка квартир и помещений Отделка дома или квартиры — дело серьезное и ответственное. Также стоит знать, какие существуют типы дизайна интерьера и какие из них нас устроят.

Террасы из экзотической древесины Тропическая древесина (Ипе, Кумар, Мазарандуба, Ироко) — это элитный материал, используемый в строительстве и отделке премиум-сегмента.

2.2.1 Газоразрядные лампы — Газоразрядные лампы — это лампы, в которых оптическое излучение создается электрическим разрядом в газах, парах или газовых смесях при прохождении через лампу электрического тока. Они имеют более высокую световую отдачу и более длительный срок службы, чем лампы накаливания. Они особенно эффективны для освещения. В развитых странах мира, например, на них приходится более половины светового потока. Световая отдача современных люминесцентных ламп превышает 100 лм/Вт.

Лампы с парами ртути высокого давления имеют высокую световую отдачу (45-60 лм/Вт) и длительный срок службы (10 000-15 000 часов). В основном они используются для наружного освещения.

Выбирая соответствующие условия заполнения и разряда, можно создать высокоэффективные источники практически в любой спектральной области, включая ультрафиолетовую и инфракрасную. В этом случае можно получить излучение в отдельных спектральных полосах, а также излучение с непрерывным спектром.

Натриевые и металлогалогенные лампы высокого давления по своим характеристикам превосходят ртутные дуговые лампы.

Лампы HID в десятки и сотни раз ярче ламп накаливания.

Первым недостатком газоразрядных ламп является сложность их включения, так как для розжига требуется более высокое напряжение, чем для стабильного горения. Для поддержания горения необходим балласт, который ограничивает ток разряда до определенного предела. Вторым недостатком является температурная зависимость работы газоразрядных ламп, от которой зависит давление паров вещества лампы. Это приводит к тому, что при включении лампы проходит некоторое время, прежде чем она выходит на номинальный режим работы. Лампы с выделением паров металла при высоком и очень высоком давлении могут быть вновь зажжены без специальных мер только после их отключения.

Принцип работы газоразрядных ламп основан на электрическом разряде между электродами, заключенными в прозрачную колбу. Иногда для зажигания вводятся дополнительные электроды. Внутренняя часть колбы после обезвоживания и дегазации заполняется инертным газом или инертным газом с небольшим количеством металла с высоким давлением пара (ртуть, натрий). Также были введены галогениды некоторых металлов.

Для создания газоразрядных ламп используются тлеющие и газодуговые разряды. Тип разряда определяется параметрами элементов внешней цепи (напряжение питания) и балласта, типом катода и давлением газов и паров, заполняющих лампу. Тлеющий разряд горит при низком давлении газа в несколько десятков миллиметров ртутного столба (несколько тысяч паскалей). Плотность тока составляет 10 -5 -10 -2 А/см2 . Дуговой разряд отличается от тлеющего разряда высокой плотностью катодного тока (10 2 -10 4 ) А/см2 и низким катодным падением потенциала (5 — 15) В. Давление газа составляет 10 -1 -10 8 Па. Ток разряда в дуговом разряде может составлять от долей ампера до сотен ампер. Во всех лампах используется положительный накал столба.

Газоразрядные лампы можно классифицировать в соответствии с физическими особенностями конструкции, рабочими характеристиками и областью применения.

1 Газовые или пароразрядные лампы делятся на газоразрядные лампы, пароразрядные лампы и газоразрядные лампы с металлическим паром.

2 По рабочему давлению различают лампы низкого давления (10-1 -10 4 Па), высокого давления (3-10 4 -10 6 Па) и сверхвысокого давления (свыше 10 6 Па).

3 Различают люминесцентные газоразрядные лампы, дуговые газоразрядные лампы и импульсные газоразрядные лампы в зависимости от типа газового разряда.

4 Различают газоразрядные лампы накаливания и лампы с положительным столбом в зависимости от области свечения.

5 Газоразрядные лампы делятся в зависимости от источника излучения на:

Газовые или паровые лампы, в которых излучение вызвано возбуждением атомов, молекул или рекомбинацией ионов;

Фотолюминесцентные лампы (люминесцентные лампы), в которых излучение производится люминофорами, возбуждаемыми излучением разряда;

Электролюминесцентные, где излучение производится электродами, нагретыми до высокой температуры в разряде.

6 По форме колбы различают трубчатые, капиллярные (в трубках с малым диаметром менее 4 мм), сферические, в которых колба сферическая, а расстояние между электродами меньше внутреннего диаметра колбы.

9 По способу охлаждения рассматриваются лампы с естественным и принудительным охлаждением.

Во многих газоразрядных лампах разрядная колба (горелка) помещается внутри другой колбы, которая выполняет ряд функций:

1) защищает горелку от повреждений;

2) уменьшает влияние окружающей среды на тепловое поведение горелки;

3) защищает нагретые клеммы и сборку от окисления;

4) может использоваться для нанесения различных покрытий.

Зажигание разряда в газоразрядных лампах возможно только при напряжении выше определенного уровня, когда становится возможным лавинное образование заряда в газообразном межэлектродном промежутке. Это приводит к быстрому увеличению тока в течение 10 -5 -10 -7 секунд и появлению свечения. Этот процесс называется зажиганием эйгендизаряда. Напряжение зажигания зависит от типа газа, его давления, расстояния между электродами, материала и свойств катода.

На напряжение зажигания электронного разряда существенно влияет введение небольших, а иногда и ничтожных количеств специальных добавок.

Также достигается снижение напряжения зажигания:

введение вспомогательного электрода, выбор газа и его давления;

активация катода, что уменьшает работу по выходу электронов;

Предварительная зарядка катодов, обеспечивающая тепловую эмиссию электронов;

Генерация предыонизации в газе с помощью высокочастотного разряда или радиоактивных препаратов;

Использование проводящих полосок на поверхности лампы, которые изменяют распределение электрического поля.

В зависимости от типа разряда используются холодные или накаленные катоды. Холодные катоды используются в люминесцентных газоразрядных лампах. Их температура составляет около 100-200 °C. Они испускают электроны, бомбардируя поверхность катода положительными ионами. Катоды изготавливаются из материалов с низкой катодностью напыления (сталь, никель, алюминий). Часто поверхность катода покрывается тонким слоем соединений щелочноземельных металлов для снижения напряжения зажигания.

2.2.2 Люминесцентные лампы. Принцип работы люминесцентных ламп основан на фотолюминесценции люминофора, осажденного на внутренней поверхности колбы, ультрафиолетовым резонансным излучением паров ртути под давлением 5-10 Па. В основном используется излучение двух ртутных линий с длинами волн 253,7 и 184,9 нм. Добавление инертного газа (аргон, аргон-натриевые смеси) при давлении 200-400 Па облегчает зажигание дуги и усиливает эмиссию ртутных резонансных линий. Более 60 % мощности лампы приходится на резонансное излучение и 55 % на линию 253,7 нм.

Существуют безртутные люминесцентные лампы с разрядом инертного газа. Они нетоксичны и могут работать при низких температурах, но имеют короткий срок службы и низкую светоотдачу.

Цвет света люминесцентных ламп определяется составом люминофора. Как правило, в качестве люминофора используется галофосфат кальция, сплавленный с марганцем и сурьмой. Концентрация марганца варьируется между 0,35 и 1,2 % по весу, в то время как концентрация сурьмы остается постоянной на уровне 1 %. Такое изменение состава люминофора позволяет реализовать люминесцентные лампы с различной цветовой температурой света. Другие люминофоры используются в рекламных трубках. Выпускаются трубки с 17 цветовыми оттенками, что достигается смешиванием люминофоров, а также заполнением трубок неоном, аргоном или их смесью с ртутью.

2.2.3 Металлогалогенные лампы. Их действие основано на том, что галогениды многих металлов испаряются легче, чем сами металлы, и не повреждают колбу. Поэтому в лампу вводятся соединения галогенидов металлов. Наиболее часто используемыми галогенами являются йод, бром и хлор. После зажигания разряда и достижения рабочей температуры галогениды переходят в парообразное состояние. Попадая в центральную зону разряда при температуре в несколько тысяч кельвинов, они разлагаются на галогены и металлы. Во время этого процесса атомы металла излучают характерный спектр. Распространяясь к стенам, они снова вступают в реакцию с галогеном и так далее. Это дает два основных преимущества. Во-первых, в разряде создается достаточная концентрация атомов металла для получения желаемого спектра излучения, поскольку при рабочей температуре 800-900 0С давление паров галогенов многих металлов намного выше, чем давление паров самих металлов (таллий, индий, скандий и т.д.). Во-вторых, в разряд можно ввести щелочные и другие агрессивные металлы (например, кадмий, цинк), которые в чистом виде вызывают быстрое разрушение кварцевого стекла при температуре 300-400 0С, а в галогенированном состоянии не вызывают такого разрушения.

Некоторые металлы дают линейчатый спектр (натрий при 589 нм, таллий при 535 нм, индий при 435 и 410 нм). Другие металлы дают спектр из плотных спектральных линий, заполняющих всю видимую область (скандий, титан, диспрозий и другие). Галогениды олова дают непрерывные молекулярные спектры.

2.2.4 Ксеноновые лампы. Эти лампы представляют собой стеклянные (часто кварцевые) колбы, заполненные ксеноном под высоким давлением. Они имеют дуговой разряд с плотностью тока в десятки или сотни ампер на квадратный сантиметр. Спектр излучения ксеноновых ламп непрерывный в диапазоне от 200 нм до 2 мкм, с отдельными, более интенсивными полосами. В видимой области спектр похож на солнечный с цветовой температурой 6100-6300 K. В ближней инфракрасной области (БИК) в диапазоне 0,8-1 мкм существует несколько интенсивных спектральных линий.

Повышенные вольт-амперные характеристики позволяют им работать с небольшим количеством балласта или вообще без него для длинных ламп. Лампы не зависят от температуры (до минус 50 0 C), но их работа зависит от магнитного поля.

Из общей мощности ксеноновой лампы 40% приходится на излучение. Около 9% излучается в ультрафиолете, 35% — в видимом диапазоне и 56% — в ближнем инфракрасном. Световая отдача составляет 30 лм/Вт. Лампы с малым расстоянием между электродами достигают яркости 10 9 кд/м 2 . Излучение таких ламп хорошо модулируется частотами тока до нескольких десятков килогерц.

Обычно они работают в вертикальном положении — анодом вверх, поскольку в этом случае конвективный поток газа и поток электронов направлены в разные стороны, и таким образом достигается более стабильное горение лампы. Тепловой режим практически не влияет на электрические и световые свойства ламп.

Меры предосторожности при работе с ксеноновыми лампами обусловлены опасностью их взрыва даже при отсутствии источника питания, поскольку ксенон в колбе находится под высоким давлением, не менее 0,3-0,5 МПа.

Ксеноновые лампы используются в качестве осветительных приборов в кинотеатрах и в качестве источников накачки в твердотельных лазерах. В последние годы они нашли широкое применение в качестве автомобильных ламп.

Газоразрядная лампа — это источник света, излучающий энергию в видимом спектре. Физическая основа — электрические разряды в газах. В последние годы стало принято называть газоразрядные лампы газоразрядными.

Газоразрядные лампы делятся в зависимости от источника света, который выходит из них и используется человеком:

  • люминесцентные лампы (ЛЛ), где свет исходит в основном из покрывающего лампу слоя люминофора, возбуждаемого излучением газового разряда;
  • Газоразрядные лампы, в которых сам свет возникает из газового разряда;
  • Газоразрядные лампы, в которых используется свечение электродов, возбуждаемое газовым разрядом.

По степени давления газоразрядные лампы делятся на:

  • газоразрядные лампы высокого давления — ГРЛВД, подробнее см. — Лампа ДРЛ.
  • Газоразрядные лампы низкого давления — ГРЛНД, подробнее см. раздел Люминесцентные лампы.

Газоразрядные лампы характеризуются высокой эффективностью преобразования электрической энергии в световую. Эффективность измеряется в люменах/ватт.

В газоразрядных лампах могут использоваться различные газы: пары металлов (ртути или натрия), инертные газы (неон, ксенон и другие) и их смеси. Натриевые лампы (ДНаТ) являются самыми эффективными, их КПД составляет 150 лм/Вт. Подавляющее большинство газоразрядных ламп являются ртутными и работают в парах ртути. К лампам на парах ртути относятся ртутные дуговые флуоресцентные лампы (EFL). Также популярны металлогалогенные лампы (МГЛ или ДРИ) — в них используется смесь паров ртути, инертных газов и галогенидов металлов. Менее популярны безртутные газоразрядные лампы, содержащие инертные газы: ксеноновые (DXT), неоновые и другие лампы.

Оцените статью
Добавить комментарий