ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ
К данному типу световых источников относятся приборы, работающие при давлении газа в колбе от 0,15 до 104 Па. Примером приборов низкого давления могут служить традиционно применяемые люминесцентные лампы дневного света, а также так называемые энергосберегающие газоразрядные лампочки.
Лампа дневного света представляет собой герметичную цилиндрическую стеклянную колбу, в торцах которой расположены цоколи с контактными штырьками для подключения.
Штырьки соединены с электродами, выполненными в виде вольфрамовых спиралей. Для обеспечения условий, благоприятных для термоэлектронной эмиссии, поверхность электродов покрыта оксидами щелочноземельных металлов.
Внутреннее пространство колбы люминесцентной лампы заполнено инертным газом — аргоном и парами ртути, обеспечивающими хорошее её зажигание.
При запуске, в парах ртути начинает протекать электрический ток, вызывая излучение электромагнитных волн частицами ртути. Свойства ртути таковы, что выделяемое ей излучение лежит в ультрафиолетовой области спектра, то есть невидимо.
Для преобразования ртутного излучения в видимый свет используется специальный химический состав, наносимый на внутреннюю поверхность колбы. Состав называется люминофором и представляет собой соли кальция, бериллия, кадмия и других металлов.
Люминофор поглощает выделяемые парами ртути ультрафиолетовые волны, выделяя при этом излучение видимого светового спектра.
В результате этого двойного энергетического преобразования световой коэффициент полезного действия люминесцентной лампочки составляет 12%, что впрочем, существенно превосходит соответствующую характеристику лампочек накаливания.
К недостаткам осветительных люминесцентных приборов можно отнести следующие характеристики:
- необходимость использования для их питания специальной пускорегулирующей аппаратуры;
- линейчатая характеристика спектра излучения с отсутствием отдельных световых диапазонов;
- высокочастотное мерцание, вызывающее стробоскопический эффект;
- потенциальная опасность паров ртути и необходимость соблюдения определённого порядка утилизации вышедших из строя приборов.
БАКТЕРИЦИДНЫЕ ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ
Этот вид газоразрядных источников излучения низкого давления не относится к приборам освещения. Выделяемое парами ртути ультрафиолетовое излучение используется этими устройствами в медицинских целях.
Бактерицидные свойства ультрафиолетовых газоразрядных ламп используются для обеззараживания помещений в медицинских учреждениях.
Разумеется, люминофор в этом случае не применяется. Правда, спектр излучения ртути приходится фильтровать, для чего в этих устройствах используются колбы из специального увиолевого стекла. Характеристики увиолевого стекла таковы, что оно пропускает преимущественно длинноволновое ультрафиолетовое излучение.
Это необходимо для защиты людей и растений от вредного воздействия жёсткого коротковолнового ультрафиолета и препятствию концентрации озона в воздухе.
ИНДИКАТОРНЫЕ ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ
Данный вид газоразрядных лампочек применяется в электронных приборах для числовой или символьной индикации. Наиболее распространённый тип таких индикаторов представляет собой газоразрядное устройство, имеющее один анод и десять тонких сетчатых катодов.
Каждый катод соответствует одной из цифр от 0 до 9. Катоды расположены слоями, один над другим. Управляются они раздельно, при подключении одного из катодов загорается соответствующая цифра.
Громоздкость этих приборов и необходимость их питания относительно высоким напряжением привела к их полному вытеснению индикаторами светодиодного типа.
Газоразрядные лампы низкого давления
Самыми распространёнными моделями с низким накаливанием можно назвать люминесцентные устройства. В общем такая модель способна хорошо сэкономить лишнее электричество. На сегодняшний день они распространены повсеместно и поэтому имеют высокий показатель потребительского спроса. В большинстве случаев они используются в школах, магазинах и медицинских учреждения. Обычно на территории улиц они почти не применяются. Отдельной разновидностью моделей с низким накаливанием считаются люминесцентные энергосберегающие приборы. Главным их достоинством считается компактная конструкция.
Особенности лампы ДНатТ 70
Средняя характеристика мощности устройства, как можно заметить из названия, равняется 70 Вт. Параметр светового потока варьируется в области 6000 лм, а рабочее напряжение в устройстве доходит до 90 В. Средняя продолжительность работы модели около 15 000 часов. Цоколь на лампе принадлежит к классу У27. Его диаметр равен 39 мм, а длина – 156 мм. Цена на газоразрядную модель ДНаТ 70 на общем рынке начинается от 300 рублей.
ДнаТ 100 отзывы и особенности.
Показатель мощности прибора составляет 100 Вт. При этом показатели светового потока устройства расположены на отметке в 8500 лпс. Напряжение в лампе варьируется в области 100 В, а параметр силы прибора равен 1.2 А. Среднее время работы лампы 15 000 часов. Цоколь, как в предыдущем устройстве, используется класса Е27(диаметр 39 мм, а длина всего 156 мм).
Цена за ДНаТ равна 320 рублям. В конечном счёте лампа выходит вполне бюджетной и с высоким показателем полезного действия. Также отличительной особенностью этого вида считается хороший показатель передачи цвета. Световой поток от лампы стабилен на протяжении всего процесса работы устройства. К недостаткам относится высокая чувствительность прибора, по этой причине применять лампу при холодных температурах запрещено.
Отзывы Филипс 227.
Большинство потребителей оценили эту лампу лишь с положительной стороны. Мощность потребления энергии у лампы доходит до 100 Вт. При всём этом показатель яркости равен 5000 мл. Колба устройства обладает прозрачным цветом и привлекательна на внешний вид. Цветовая температура устройства составляет 2500 К, а по габаритам модель весьма компактна, что уже идёт в плюс. К минусам можно отнести лишь короткое время эксплуатации прибора. Средний промежуток эксплуатации равен 5000 часов. Цена за лампу Филипс 227 составляет 280 рублей.
Описание лампы Филипс Son 1990 К.
Данная газоразрядная лампа натриевого типа. Цоколь у неё происходит от класса E 27, а мощность потребления энергии составляет 70 Вт. Параметр потока ветов находится в области 60000 мл. Колба прозрачна. Цветовая температура устройства -1900 К. Длина модели начинается от 156 мм, а диаметр – от 32мм. Производитель сообщает, что время службы прибора составляет целых 28 000 часов, а стоимость газоразрядной лампы (по рыночному показателю) равна 400 рублей.
Характеристики лампы Филипс 422.
Данная газоразрядная модель на основе ртути обладает эллипсоидной формой. Патрон в устройстве класса У40. Параметр потребления электроэнергии доходит до 250 Вт. При всём этом показатель яркости варьируется в районе 12 000 лм. Колбы в этом устройстве матового оттенка. Цветовая температура равна 4000 К. Длина модели равна 228 мм, а диаметр – 91 мм. Эксплуатация Филипс 422 равна 6 000 часам. Питание устройства происходит посредством сети с напряжением в 220 В. Рыночная стоимость модели равняется 270 рублям.
В конечном счёте Филипс 422 – это модель, обладающая качественной световой отдачей, но при этом с небольшой производительностью, поэтому применять эту лампу на улице либо в парках крайне не советуют. Особенно лампа не способна перенести низких температур.
Также эта разновидность характеризуется низкой цветопередачей из-за своего слабого спектра лучей. Процесс работы у этой модели совершается лишь за счёт переменного тока. Чтобы включить лампу Филипс 422, в обязательном порядке жильцу будет нужен балластный дрюссель. Пульсации потока света у этой модели завышены, что не может обрадовать потребителя. В конце следует отметить, что яркость лампы Филипс 422 в конце своей службы существенно понижается.
Как работает лампочка
С конструкционными особенностями, которые имеют газоразрядные лампы, мы разобрались в предыдущем разделе. Также вскользь коснулись и того, какой принцип работы имеет это изделие. Теперь рассмотрим принцип работы более детально, чтобы понять, каким же именно образом формирует освещение подобный тип источника света.
Принцип работы лампы
Газоразрядная лампа – особые источники освещения, которые способны генерировать свет вследствие создания внутри своей колбы электрического разряда. Принцип работы такой лампы основывается на ионизации газа, который находится внутри стеклянной колбы. Принцип, по которому работает газоразрядная лампочка, предполагает, что внутри колбы под давлением закачивается определенный газ. Чаще всего для освещения домов, улиц и авто используются благородные (инертные) газы:
- неон;
- криптон;
- аргон;
- ксенон;
- смесь газов в различных пропорциях.
Ртутная модель
Очень часто для освещения домов, авто и улиц используются такие источники света, в состав которых входят дополнительные газы. Например, в состав газовой смеси может входить натрий (натриевые модели) или ртуть (ртутные модели)
Обратите внимание! Ртутные лампочки сегодня имеют большее распространение, чем натриевые. Их часто вставляют в фонари при создании уличного типа освещения
Также они применяются для подсветки домов изнутри.
Ртутные и натриевые модели входят в группу металлогалогенных источников света. Когда на газоразрядную лампочку подается питание, в трубке начинает генерироваться электрическое поле. Оно приводит к ионизации газа и свободных электронов. В результате этого электроны, которые вращаются на верхних уровнях атомов, начинают сталкиваться с другими электронами атомов металла (специальных добавок в газовые смеси). В результате столкновения происходит переход электронов на внешние орбитали. В конечном итоге происходит высвобождение энергии и фотонов. Таким образом и формируется свечение лампочки.
Вариант свечения лампы
Чтобы добиться различного цветового свечения, на колбу газоразрядных ламп наносят специальное люминесцентное покрытие. Им покрывают внутреннюю сторону колбы. С помощью такого покрытия происходит преобразование ультрафиолетового излучения в видимый свет.
Специфика применения: плюсы и минусы ламп
Осветители типа ДРЛ преимущественно устанавливаются на столбах для освещения улиц, проезжих дорог, парковых зон, придомовых территорий и нежилых сооружений. Это обусловлено техническими и эксплуатационными особенностями ламп.
Главный плюс ртутно-дуговых приборов – высокая мощность, обеспечивающая качественное освещение просторных площадей и крупных объектов.
Стоит отметить, что паспортные данные ДРЛ по световому потоку актуальны для новых ламп. Спустя квартал яркость ухудшается на 15%, через год – на 30%
К числу дополнительных достоинств можно отнести:
- Долговечность. Средний срок работы, заявляемый производителями, – 12 тысяч часов. При этом, чем мощнее лампа, тем она дольше прослужит.
- Работа при низких температурах. Этот решающий параметр при выборе осветительного прибора для улицы. Газоразрядные лампы морозостойки и сохраняют свои рабочие характеристики при минусовых температурах.
- Хорошая яркость и угол освещения. Светоотдача ДРЛ-приборов зависимо от их мощности колеблется в пределах 45-60 Лм/В. Благодаря работе кварцевой горелки и люминофорному покрытию колбы достигается равномерное распределение света с широким углом рассеивания.
- Компактность. Лампы относительно небольшие, длина изделия на 125 Вт около 18 см, прибора на 145 Вт – 41 см. Диаметр – 76 и 167 мм соответственно.
Одна из особенностей использования осветителей ДРЛ – необходимость подключения к сети через дроссель. Роль посредника – ограничение тока, питающего лампочку. Если подсоединить осветительный прибор в обход дросселя, то из-за большого электротока он сгорит.
Схематично подключение представлено последовательным соединением ртутной люминофорной лампы через дроссель к сети питания. Во многие современные осветители ДРЛ уже встроен пускорегулирующий механизм – такие модели дороже обычных ламп
Ряд недостатков ограничивает применение ДРЛ-светильников в быту.
Значимые минусы:
- Длительность розжига. Выход на полную освещенность – до 15 минут. Для разогрева ртути требуется время, что в условиях дома очень неудобно.
- Чувствительность к качеству электроснабжения. При понижении напряжения на 20% и более от номинального значения, включить ртутную лампу не получится, а светящийся прибор потухнет. При снижении показателя на 10-15% – ухудшается яркость света на 25-30%.
- Шум при работе. ДРЛ-светильник издает жужжащий звук, не заметный на улице, но ощутимый в помещении.
- Пульсация. Несмотря на применение стабилизатора, лампочки мерцают – выполнять длительную работу при таком освещении нежелательно.
- Низкая цветопередача. Параметр характеризует реальность восприятия окружающих цветов. Рекомендованный индекс цветопередачи для жилых помещений – не менее 80, оптимально – 90-97. У ламп ДРЛ значение показателя не достигает 50-ти. При таком освещении невозможно четко различать оттенки и цвета.
- Небезопасность применения. В процессе работы выделяется озон, поэтому при эксплуатации лампы внутри помещения требуется организация качественной вентсистемы.
Кроме того, наличие в колбе ртути само по себе представляет потенциальную опасность. Такие лампочки после использования нельзя просто выбросить. Чтобы не загрязнять окружающую среду, они утилизируются соответствующим образом.
Еще одно ограничение применения газоразрядных ламп в быту – необходимость их установки на значительной высоте. Модели мощностью 125 Вт – подвес в 4 м, 250 Вт – 6 м, 400 Вт и мощнее – 8 м
Существенный минус ДРЛ осветителей – невозможность повторного включения до полного остывания лампы. При работе прибора давление газа внутри стеклянной колбы сильно повышается (до 100 кПа). Пока лампа не остынет, пробить искровой промежуток напряжением запуска невозможно. Повторное включение происходит примерно через четверть часа.
Достоинства и недостатки
Популярность ламп ДРЛ обусловлена их достоинствами, главными из которых являются:
- Продолжительные сроки эксплуатации.
- Компактные размеры.
- Высокие показатели по световому потоку.
Кроме этого, модели серии ДРВ могут быть использованы вместо ламп накаливания, позволяя снизить нагрузку на питающую электрическую сеть. А наличие вольфрамовой нити способствует стабилизации напряжения питания источника света.
Основными недостатками ламп ДРЛ являются следующие показатели:
- Восприимчивость к скачкам напряжения в питающей сети.
- Повторное включение источника света можно осуществить только после его остывания.
- Пульсация светового потока.
Модификации ДРВ, кроме вышеуказанных недостатков, обладают меньшими КПД и сроком эксплуатации, чем аналогичные модели серии ДРЛ.
В связи с тем, что в последние годы все большее количество потребителей электрической энергии борются за ее экономию, на смену газоразрядным лампам приходят их светодиодные аналоги.
Светотехнические приборы, использующие светодиоды в качестве источника света, применяются в качестве уличных светильников, а также для внутреннего освещения, декорирования помещений и при оформлении ландшафтного дизайна.
Устройство и принцип работы
В сравнении с другими типами ламп, газоразрядные устройства имеют целый ряд отличий. Что сказывается и на их конструктивных особенностях, и на принципе действия. Чтобы разобраться с основами получения светового излучения в газоразрядных лампах, для начала рассмотрим их конструктивные особенности.
Рис. 1. Устройство газоразрядной лампы
- Цоколя – предназначен для подключения газоразрядного устройства к электрической сети. Может выполняться в различных типах и размерах, под параметры конкретного светильника.
- Колбы – изготавливается из жаропрочного стекла, предназначена для создания вакуума вокруг горелки. Выполняется герметичной для предотвращения нарушения разреженной среды по отношению к окружающему пространству.
- Кронштейна крепления – представляет собой несущую конструкцию, выступающую и в роли опоры для газовой горелки, и в качестве одного из проводников электрического тока.
- Горелки – как правило, трубка из оксида металла, внутри которой и происходит электрический разряд. Наполняется смесью инертных газов и паров металла, в зависимости от модели, наполняемые компоненты могут существенно отличаться.
- Электродов – предназначены для начала искрообразования и продолжения горения тлеющего разряда.
Принцип действия газоразрядных ламп заключается в получении светового потока от ионизации смести газа и паров металла. Рассмотрим принцип их работы на следующем примере (см. рисунок 2):
Рис. 2. Принцип действия газоразрядной лампы
При подаче напряжения на светильник с газоразрядной лампой осуществляется его преобразование через пускорегулирующий аппарат (ПРА). Затем повышенное напряжение порядка 2 – 5кВ поступает на электроды лампы. Этого достаточно для пробоя газового промежутка, поэтому, сначала возникает искра, а затем загорается тлеющий разряд внутри трубки.
Температура горения разряда достигает 1300 ºС, за счет чего смесь разогревается до такого состояния, когда все свободные частицы обладают достаточной энергией для выхода за пределы атома. Физически этот процесс сопровождается планомерным повышением интенсивности светового потока по мере разогрева газоразрядной среды. При этом можно наблюдать некоторые колебания цветового спектра свечения по мере изменения диапазона излучаемой волны.
Заметьте, несмотря на то, что в конструкции самой газоразрядной лампы ПРА отсутствует, без него запустить устройство не получится. В состав пускорегулирующего аппарата входит:
- дроссель-трансформатор, предотвращающий резкое нарастание тока при протекании переходного процесса;
- импульсное зажигающее устройство — кратковременно увеличивает напряжение на электродах лампы до величины пробоя искрового промежутка;
- конденсатор – применяется для сглаживания кривой напряжения, но устанавливается не во все модели ПРА.
В зависимости от типа газоразрядной лампы, будет отличаться и устройство ПРА, технические особенности его компонентов. Поэтому для каждого конкретного вида осветительного оборудования устанавливаются свои модули.
Что нужно знать об индикаторных видах ламп
В качестве альтернативы малогабаритным лампам накаливания использование газоразрядных индикаторных ламп (лампы ин) выглядит более чем оправдано. Такие лампы работают за счет свечения закачанного между электродами газа, помещенного в стеклянную колбу. Какого цвета газ использовали для наполнения колбы, такого цвета получится конечное свечение.
Самые популярные линейные газоразрядные индикаторы — на основе неона. Конструкции можно встретить в елочных гирляндах, не редкость и светильник с наполнением такого рода —лампочкой газоразрядного типа миниатюрных размеров.
Газоразрядные индикаторы отличаются практичностью и экономичностью работы, особенно по сравнению с обычными лампочками. Они имеют невысокий уровень внутреннего сопротивления. Одиночные варианты чаще всего используют для подсвечивания надписей на стекле или пластике, также индикаторы подходят для подсветки символических пиктограмм.
В заключение отметим, что невозможно искусственно увеличить значение использования газоразрядных ламп в жизни современного человека. Изделия действительно востребованы и в некотором роде даже незаменимы. Сколько еще применений сможет им найти человек в ближайшем будущем? Время покажет.
Светодиоды
Светодиоды, служащие источником света в светодиодных светильниках, представляют собой устройство, в центре которого размещен полупроводниковый кристалл. Этот кристалл состоит из двух материалов: n-типа, обогащенного отрицательными носителями заряда (электронами) и материала p-типа, с положительными носителями заряда. При подаче электрического тока происходит переход частиц из одного полупроводника в другой, в результате чего создаются частицы света — фотоны.
У светодиодных светильников очень высокий КПД — не меньше 90 %, в то время как ртутные и натриевые лампы лишь 50–70 % потребляемой энергии преобразуют в видимый свет. Кроме этого, светодиодные светильники обладают рядом преимуществ, недостижимых для ламп ДРЛ и ДНаТ:
- устойчивость к перепадам напряжения;
- способность работать в широком диапазоне температур (-60… +55 ºС);
- стабильный световой поток на протяжении всего срока службы;
- высокая контрастность и более высокий индекс цветопередачи (Ra 80). Спектр излучения светодиодов безопасен для зрения человека, практически не имеет УФ и ИК-излучений;
- отсутствие мерцаний;
- экологичность: в светодиодных лампах нет токсичных материалов (ртути, свинца).
Итак, сравним
Мы сравнили уличные светодиодные светильники «ЛУЧ» мощностью 90, 150, 200 Вт и лампы ДРЛ, ДНаТ по четырем параметрам:
- активная мощность, которая говорит об энергозатратах при использовании светильника;
- световой поток в начале эксплуатации;
- световой поток спустя три месяца эксплуатации;
- срок службы лампы.
Отправная точка нашего сравнения — относительно одинаковый световой поток в начале эксплуатации. Как мы видим, уже через три месяца у ламп ДРЛ и ДНаТ он снижается на 30 и 15 %, у светодиодных светильников остается на том же уровне.
Активная мощность меньше всего у светильников на светодиодах: в 2–4 раза ниже, чем у газоразрядных конкурентов. А это значит, что потребители несут в 2–4 раза меньше затрат на электроэнергию.
По сроку службы в нашем рейтинге снова лидируют светодиодные светильники, ведь они служат в 3–6 раз дольше светильников с лампами ДРЛ и ДНаТ. И, как мы помним, сохраняют световой поток во время эксплуатации до 95 % от изначального.
Сегодня по техническим параметрам и безопасности светодиодным светильникам нет равных. Основное препятствие на пути лидерства в освещении — высокая цена. Но высокой она кажется лишь на первый взгляд. Светодиодные светильники служат много лет, и спустя год-два после начала использования полностью оправдывают свою стоимость.
Сравнение ламп ДРЛ, ДНаТ и светодиодных
| Характеристики | ДРЛ-250 | ДНаТ-150 | ЛУЧ-220-СТ 90 |
| Активная мощность | 280 Вт | 170 Вт | 90 Вт |
| Световой поток | 10 500 Лм | 12 000 Лм | 12 600 Лм |
| Световой поток через 3 месяца эксплуатации | 7500 Лм | 10 200 Лм | 12 600 Лм |
| Срок службы лампы | 12 000 часов | 10 000 часов | 60 000 часов |
| Характеристики | ДРЛ-400 | ДНаТ-250 | ЛУЧ-220-СТ 150 |
| Активная мощность | 460 Вт | 300 Вт | 150 Вт |
| Световой поток | 19 200 Лм | 22 400 Лм | 21 000 Лм |
| Световой поток через 3 месяца эксплуатации | 13 440 Лм | 19 040 Лм | 21 000 Лм |
| Срок службы лампы | 15 000 часов | 15 000 часов | 60 000 часов |
| Характеристики | ДРЛ-700 | ДНаТ-400 | ЛУЧ-220-СТ 200 |
| Активная мощность | 820 Вт | 470 Вт | 200 Вт |
| Световой поток | 32 800 Лм | 38 400 Лм | 29 700 Лм |
| Световой поток через 3 месяца | 22 960 Лм | 32 640 Лм | 29 700 Лм |
| Срок службы лампы | 20 000 часов | 15 000 часов | 60 000 часов |
Уличные светодиодные светильники «ЛУЧ» — оптимальная замена светильников с газоразрядными лампами. Выбирайте из каталога светильники мощностью от 60 до 200 Вт и экономьте уже сейчас!
Как выбирать газовую лампу
При выборе необходимо знать характеристики 3-х групп ламп:
- МГЛ (металлогалогенных);
- натриевых;
- ртутных.
Металлогалогенные газоразрядные светильники содержат пары ртути и металлов. Давление высокое, свечение мощное и яркое. Колба из боросиликатного стекла отсекает ультрафиолетовые лучи. В моделях, используемых в промышленности, колба может отсутствовать. Мощность 70-2000 ватт, цоколь один или два.
Цвет близок к белому, но с оттенками, зависящими о наполнения:
- натрий желтый;
- таллий зеленый;
- индий голубой.
Доступны модели, в которых 90% белого цвета, и лампочки для подсветки аквариумов и парников с особым спектром. Для человека эти приборы более благоприятны, чем люминесцентные и натриевые.
Натриевые модели отличаются высокой светоотдачей компактными размерами. Срок службы от 25-и тыс. часов, спад потока света 10-20%. Некоторые производители к натриевым соединениям добавляют ксенон, что позволяет получить белое свечение. Модели с высокой мощностью монтируются в основном вне помещений. Из Европы поставляются лампочки с мощностью до 35 Вт, предназначенные для жилых помещений.
Что нужно знать об индикаторных видах ламп
Индикаторная газовая лампа – это прибор с анодом и холодным катодом в виде цилиндра, стержня или диска, изготовленного из железа, алюминия, молибдена, никеля. При включении создается тлеющий заряд, излучающий оранжевый или красный цвет. Декоративные индикаторы оснащены балластовым редуктором и подключаются к бытовой сети 220 вольт. Для оснащения сигнальных источников света колба изнутри покрывается составом, превращающим красное излучение в зеленое. Для подсветки неоновые малогабаритные лампочки монтируются вместе со светодиодными.
Индикаторные лампы широко применяются в знаках. У них один анод и до 12-и катодов в форме букв или цифр. Такой знак хорошо виден на относительно большом расстоянии.
Подобное освещение используется:
- в подсветке афиш, витрин, мостов, зданий;
- в иллюминации во время праздников;
- для подсветки вывесок и интерьеров ресторанов и ночных клубов;
- в ландшафтном дизайне.
В быту яркий пример индикаторных лампочек – елочные гирлянды и небольшие светильники. Это осветительное оборудование компактное, экономичное, служит долго.
Виды газоразрядных ламп.
По давлению различают:
- ГРЛ низкого давления
- ГРЛ высокого давления
Газоразрядные лампы низкого давления.
Люминесцентные лампы (ЛЛ) – предназначены для освещения. Представляют собой трубку, покрытую изнутри люминофорным слоем. На электроды подается импульс высокого напряжения (обычно от шестисот вольт и выше). Электроды разогреваются, между ними возникает тлеющий разряд. Под воздействием разряда начинает излучать свет люминофор. То, что мы видим – это свечение люминофора, а не сам тлеющий разряд. Они работают при низком давлении.
Подробнее о люминесцентных лампах — тут
Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) принципиально ничем не отличаются от ЛЛ. Различие только в размерах, форме колбы. Плата с электроникой для запуска, как правило, встроена в сам цоколь. Все направлено на миниатюризацию.
Подробнее об устройстве КЛЛ — тут
Лампы подсветки дисплеев также не имеют принципиальных отличий. Питаются от инвертора.
Индукционные лампы. Этот тип осветителя не имеет никаких электродов в свое колбе. Колба традиционно заполнена инертным газом (аргон) и парами ртути, а стенки покрыты слоем люминофора. Ионизация газа происходит под действие высокочастотного (от 25 кГц) переменного магнитного поля. Сам генератор и колба с газом могут составлять одно целое устройство, но есть и варианты разнесённого изготовления.
Газоразрядные лампы высокого давления.
Существуют и приборы высокого давления. Давление внутри колбы превышает атмосферное.
Дуговые ртутные лампы (сокращенно ДРЛ) ранее применялись для наружного уличного освещения. В настоящее время применяются все реже. На смену им приходят металлогалогеновые и натриевые источники света. Причина – низкая эффективность.
Внешний вид лампы ДРЛ
Дуговые ртутные лампы с йодидами (ДРИ) содержат горелку в виде трубки из плавленого кварцевого стекла. В ней находятся электроды. Сама горелка наполнена аргоном – инертным газом с примесями ртути и йодидов редкоземельных металлов. Может содержать цезий. Сама горелка размещена внутри колбы из жаропрочного стекла. Из колбы выкачан воздух, практически горелка находится в вакууме. Более современные оснащаются горелкой из керамики – она не темнеет. Применяются для освещения больших площадей. Типичные мощности от 250 до 3500 Вт.
Дуговые натриевые трубчатые лампы (ДНаТ) имеют вдвое большую светоотдачу в сравнении с ДРЛ при тех же потребляемых мощностях. Эта разновидность предназначена для уличного освещения. Горелка содержит инертный газ – ксенон и пары ртути и натрия. Эту лампу можно сразу узнать по свечению – свет имеет оранжево-желтый или золотистый оттенок. Отличаются довольно большим временем перехода в выключенное состояние (около 10 минут).
Дуговые ксеноновые трубчатые источники света характеризуются белым ярким светом, спектрально близким к дневному. Мощность лам может достигать 18 кВт. Современные варианты выполнены из кварцевого стекла. Давление может достигать 25 Атм. Электроды изготавливаются из вольфрама, легированного торием. Иногда применяется сапфировое стекло. Такое решение обеспечивает преобладание ультрафиолета в спектре.
Световой поток создается плазмой около отрицательного электрода. Если в состав паров входит ртуть, то свечение возникает возле анода и катода. К этому типу относят и вспышки. Типичный пример – ИФК-120. Их можно опознать по дополнительному третьему электроду. Благодаря своему спектру они отлично подходят для фотодела.
Металлогалогенные газоразрядные лампы (МГЛ) характеризуются компактностью, мощностью и эффективностью. Зачастую применяются в осветительных приборах. Конструктивно представляют собой горелку, помещенную в вакуумную колбу. Горелка изготовлена из керамики, либо кварцевого стекла и заполнена парами ртути и галогенидами металлов. Это необходимо для корректировки спектра. Свет излучается плазмой между электродами в горелке. Мощность может достигать 3.5 кВт. В зависимости от примесей в парах ртути возможен разный цвет светового потока. Обладают хорошей светоотдачей. Сроком эксплуатации может достигать 12 тысяч часов. При этом имеет хорошую цветопередачу. Долго выходит на рабочий режим – около 10 минут.
Сферы применения ГРЛ
Газоразрядные лампы востребованы в самых разных областях. Наиболее часто их можно встретить на городских улицах, в производственных цехах, магазинах, офисах, вокзалах, больших торговых центрах. Применяют их и для подсвечивания щитов с рекламой, фасадов зданий.
ГРЛ используют и в фарах автомобилей. Наиболее часто это лампы, отличающиеся высокой светоотдачей — неоновые модели. Некоторые автомобильные фары наполняют металлогалоидными солями, ксеноном.
Первые газоразрядные осветительные приборы для транспортных средств имели обозначение D1R, D1S. Следующие — D2R и D2S, где S указывает на прожекторную оптическую схему, а R — рефлекторную. Применяют лампочки ГР и при фотосъемках.
На фото импульсные ГРЛ, применяемые при фотосъемках: ИФК120 (а), ИКС10 (б), ИФК2000 (в), ИФК500 (г), ИСШ15 (д), ИФП4000 (г)
В процессе фотографирования эти лампы позволяют держать под контролем световой поток. Они компактные, яркие и экономичные. Отрицательным моментом является неумение визуально управлять светотенями, которые образует сам источник света.
В сельскохозяйственной сфере ГРЛ используют для облучения животных, растений, для стерилизации и обеззараживания продуктов. Для этой цели лампы должны иметь длину волн соответствующего диапазона.
Концентрация мощности излучения в этом случае также имеет большое значение. По этой причине наиболее подходящими являются изделия мощные.
