Klasifikacija izvora svjetlosti. Dio 2. Svjetiljke s pražnjenjem za visoki i niski tlak

Klasifikacija izvora svjetlosti. Dio 1. Žarulje sa žarnom niti i halogene žarulje

Fluorescentne svjetiljke

Fluorescentne svjetiljke su niskotlačne svjetiljke s izbojem u plinu kod kojih se, kao rezultat plinskog izboja, ljudskom oku nevidljivo ultraljubičasto zračenje fosfornim premazom pretvara u vidljivu svjetlost.

Fluorescentne svjetiljke su cilindrične cijevi s elektrodama u koje se upumpavaju živine pare. Pod djelovanjem električnog pražnjenja, živine pare emitiraju ultraljubičaste zrake, koje pak uzrokuju da fosfor nataložen na stijenkama cijevi emitira vidljivu svjetlost.

Fluorescentne svjetiljke daju meku, ujednačenu svjetlost, ali je distribuciju svjetlosti u prostoru teško kontrolirati zbog velike površine zračenja. Linearne, prstenaste, U-oblika i kompaktne fluorescentne svjetiljke razlikuju se po obliku. Promjeri cijevi često se navode u osminama inča (npr. T5 = 5/8 « = 15,87 mm). U katalozima lampi promjeri se obično daju u milimetrima, npr. 16 mm za T5 žarulje.Većina svjetiljki je međunarodnog standarda. Industrija proizvodi oko 100 različitih standardnih veličina fluorescentnih svjetiljki opće namjene. Najčešće su svjetiljke snage 15, 20,30 W za napon od 127 V i 40,80,125 W za napon od 220 V. Prosječno trajanje gorenja žarulje je 10 000 sati.

Fizičke karakteristike fluorescentnih svjetiljki ovise o temperaturi okoline. To je zbog karakterističnog temperaturnog režima tlaka živine pare u svjetiljci. Pri niskim temperaturama tlak je nizak pa je premalo atoma koji mogu sudjelovati u procesu zračenja. Na previsokoj temperaturi, visoki tlak pare dovodi do sve veće samoapsorpcije proizvedenog UV zračenja. Pri temperaturi stijenke tikvice od cca. Žarulje na 40 °C postižu maksimalni induktivni napon pražnjenja i time najveću svjetlosnu učinkovitost.

Prednosti fluorescentnih svjetiljki:

1. Visoka svjetlosna učinkovitost, koja doseže 75 lm / W

2. Dug životni vijek, do 10.000 sati za standardne žarulje.

3. Mogućnost izvora svjetlosti različitog spektralnog sastava s boljim prikazom boja za većinu vrsta žarulja sa žarnom niti

4. Relativno niska (iako stvara odsjaj) svjetlina, što je u nekim slučajevima prednost

Glavni nedostaci fluorescentnih svjetiljki:

1. Ograničena snaga jedinice i velike dimenzije za danu snagu

2. Relativna složenost uključivanja

3. Nemogućnost napajanja svjetiljki istosmjernom strujom

4. Ovisnost karakteristika o temperaturi okoline. Za konvencionalne fluorescentne svjetiljke optimalna temperatura okoline je 18-25 C.Kada temperatura odstupa od optimalne, smanjuje se svjetlosni tok i svjetlosna učinkovitost. Na temperaturama ispod +10 C nije zajamčeno paljenje.

5. Periodične pulsacije njihovog svjetlosnog toka s frekvencijom jednakom dvostrukoj frekvenciji električne struje. Ljudsko oko ne može primijetiti ove svjetlosne oscilacije zbog vizualne inercije, ali ako frekvencija kretanja dijela odgovara frekvenciji svjetlosnih impulsa, može izgledati nepomično ili se polagano rotira u suprotnom smjeru zbog stroboskopskog efekta. Stoga se u industrijskim prostorijama fluorescentne svjetiljke moraju uključiti u različitim fazama trofazne struje (pulsiranje svjetlosnog toka bit će u različitim poluperiodima).

Pri označavanju fluorescentnih svjetiljki koriste se slova: L — fluorescentna, D — dnevna svjetlost, B — bijela, HB — hladno bijela, TB — topla bijela, C — poboljšana propusnost svjetla, A — amalgam.

Ako cijev fluorescentne svjetiljke "zavrnete" u spiralu, dobit ćete CFL - kompaktnu fluorescentnu svjetiljku. Po svojim parametrima, CFL su bliski linearnim fluorescentnim svjetiljkama (svjetlosna učinkovitost do 75 lm / W). Prvenstveno su dizajnirani za zamjenu žarulja sa žarnom niti u raznim primjenama.

Lučne živine žarulje (DRL)

Oznaka: D — luk R — živin L — žarulja B — pali se bez balasta

Lučne živine fluorescentne svjetiljke (DRL)

Živino-kvarcne fluorescentne svjetiljke (DRL) sastoje se od staklene žarulje obložene fosforom s unutarnje strane i kvarcne cijevi smještene unutar žarulje koja je ispunjena živinim parama pod visokim pritiskom. Kako bi se održala stabilnost svojstava fosfora, staklena žarulja se puni ugljičnim dioksidom.

Pod utjecajem ultraljubičastog zračenja koje se stvara u živino-kvarcnoj cijevi, fosfor svijetli, dajući svjetlu određenu plavkastu nijansu, iskrivljujući prave boje. Kako bi se uklonio ovaj nedostatak, u sastav fosfora uvode se posebne komponente koje djelomično ispravljaju boju; te se žarulje nazivaju DRL žarulje s korekcijom boje. Životni vijek lampi je 7500 sati.

Industrija proizvodi svjetiljke kapaciteta 80,125,250,400,700,1000 i 2000 W sa svjetlosnim tokom od 3200 do 50 000 lm.

Prednosti DRL svjetiljki:

1. Visoka svjetlosna učinkovitost (do 55 lm / W)

2. Dug životni vijek (10000 sati)

3. Kompaktnost

4. Nije kritično za uvjete okoline (osim vrlo niskih temperatura)

Nedostaci DRL svjetiljki:

1. Prevladavanje plavo-zelenog dijela u spektru zraka, što dovodi do nezadovoljavajućeg prikaza boja, što isključuje upotrebu svjetiljki u slučajevima kada su objekti diskriminacije ljudska lica ili obojene površine

2. Sposobnost rada samo na izmjeničnu struju

3. Potreba za uključivanjem kroz balastnu prigušnicu

4. Trajanje paljenja kada je uključena (oko 7 minuta) i početak ponovnog paljenja nakon čak i vrlo kratkog prekida napajanja žarulje tek nakon hlađenja (oko 10 minuta)

5. Pulsirajući svjetlosni tok, veći od onog kod fluorescentnih svjetiljki

6. Značajno smanjenje svjetlosnog toka prema kraju usluge

Metalhalogene žarulje

Lučne metalhalogene žarulje (DRI, MGL, HMI, HTI)

Označavanje: D — luk, R — živa, I — jodid.

Metalhalogene žarulje -to su visokotlačne živine žarulje s dodacima metalnih jodida ili jodida rijetkih zemalja (disprozij (Dy), holmij (Ho) i tulij (Tm), kao i kompleksni spojevi s cezijem (Cs) i kositrenim halogenidima (Sn). Ovi se spojevi razgrađuju u središnjem luku pražnjenja i metalne pare mogu stimulirati emisiju svjetlosti čiji intenzitet i spektralna distribucija ovise o tlaku pare metalnih halogenida.

Izvana, metalogene svjetiljke razlikuju se od DRL svjetiljki u odsutnosti fosfora na žarulji. Odlikuje ih visoka svjetlosna učinkovitost (do 100 lm/W) i znatno bolji spektralni sastav svjetlosti, ali im je životni vijek značajno kraći od DRL žarulja, a sklopna shema je kompliciranija, jer osim balastna prigušnica, sadrži uređaj za paljenje.

Često kratkotrajno paljenje visokotlačnih svjetiljki skratit će njihov vijek trajanja. Ovo se odnosi i na hladno i na toplo pokretanje.

Svjetlosni tok praktički ne ovisi o temperaturi okoline (izvan rasvjetnog tijela). Pri niskim temperaturama okoline (do -50 ° C) moraju se koristiti posebni uređaji za paljenje.

HMI svjetiljke

HTI kratkolučne žarulje — metalhalogene žarulje s povećanim opterećenjem zida i vrlo malim razmakom između elektroda imaju još veću svjetlosnu učinkovitost i reprodukciju boja, što međutim ograničava njihov vijek trajanja. Glavno područje primjene HMI lampi je scenska rasvjeta, endoskopija, kino i snimanje na dnevnom svjetlu (temperatura boje = 6000 K). Snaga ovih svjetiljki varira od 200 W do 18 kW.

HTI kratkolučne metalhalogene žarulje s malim međuelektrodnim razmacima razvijene su za optičke svrhe. Vrlo su svijetle. Stoga se prvenstveno koriste za svjetlosne efekte, kao što su pozicioni izvori svjetlosti i u endoskopiji.

Visokotlačne natrijeve (HPS) žarulje

Označavanje: D — luk; Na — natrij; T — cjevasti.

Visokotlačne natrijeve žarulje (HPS) jedna su od najučinkovitijih skupina izvora vidljivog zračenja: imaju najveću svjetlosnu učinkovitost među svim poznatim plinskim žaruljama s izbojem (100-130 lm / W) i lagano smanjenje svjetlosnog toka s dugim vijek trajanja . U ovim žaruljama, cijev za pražnjenje izrađena od polikristalnog aluminija smještena je unutar cilindrične staklene tikvice, koja je inertna na natrijeve pare i dobro propušta njihovo zračenje. Tlak u cijevi je oko 200 kPa. Trajanje rada — 10-15 tisuća sati. Izrazito žuta svjetlost i odgovarajući nizak indeks uzvrata boje (Ra = 25) omogućavaju njihovu upotrebu u prostorijama u kojima borave ljudi, samo u kombinaciji s drugim vrstama svjetiljki.

Xenon svjetiljke (DKst)

DKstT lučne ksenonske cijevne žarulje niske svjetlosne učinkovitosti i ograničenog vijeka trajanja odlikuju se spektralnim sastavom svjetlosti najbližim prirodnom dnevnom svjetlu i najvećom jediničnom snagom od svih izvora svjetlosti. Prva prednost se praktički ne koristi, budući da se svjetiljke ne koriste unutar zgrada, druga određuje njihovu široku upotrebu za osvjetljavanje velikih otvorenih prostora kada se montiraju na visoke stupove. Nedostaci svjetiljki su vrlo velike pulsacije svjetlosnog toka, višak u spektru ultraljubičastih zraka i složenost kruga paljenja.