Лампы высокого давления, по сравнению с люминесцентными, имеют значительно меньшие габариты и большую единичную мощность. У ртутных ламп высокого давления при равной мощности с люминесцентными (например, 40, 80 Вт) длина почти в 10 раз меньше. Малые габариты и высокое давление в них обусловили температуру разрядной трубки - 700...750°С. Поэтому разрядную трубку ламп выполняют из кварцевого стекла или специальной керамики, имеющей высокую прозрачность в видимой области спектра. .
Одна из первых была разработана лампа высокого давления типа ДРТ. Обозначение лампы: Д - дуговая, Р - ртутная, Т - трубчатая; следующее затем число соответствует мощности лампы. Прежнее название лампы - ПРК (прямая ртутно-кварцевая). Лампа ДРТ предназначена для ультрафиолетового облучения молодняка животных, цыплят, яиц перед инкубацией, семян зерновых культур и т.д. Она применяется в комплекте облучательных установок различных типов.
Лампа ДРТ представляет собой прямую трубку из кварцевого стекла, по концам которой впаяны вольфрамовые электроды. В трубку введено небольшое
Рис.1.26. Схемы включения: а) - лампы ДРТ; б) - лампы ДРЛ; EL - лампа; L - дроссель, SB - кнопочный включатель; CI, C2, СЗ - конденсаторы; R - резистор
количество ртути и инертного газа - аргона. Для удобства крепления к арматуре лампа по краям снабжена хомутиками с держателями, которые соединены между собой металлической полоской, используемой для облегчения зажигания лампы. В электрическую сеть лампу ДРТ включают последовательно с дросселем L по резонансной схеме (рис.1.26a). В результате резонанса, образуемого при кратко временном включении конденсатора С2, напряжение на дросселе L и конденсаторе С2 возрастает примерно в 2 раза по сравнению с напряжением питания. Это обеспечивает в лампе дуговой разряд. Металлическая полоска, подключенная через конденсатор малой емкости С3, облегчает пробой лампы. Конденсатор C1 повышает коэффициент мощности схемы до 0,92...0,95.
Электрическая энергия, подводимая к лампе ДРТ, преобразуется в ней следующим образом: ультрафиолетовое излучение составляет 18%, инфракрасное излучение – 15%, видимый свет – 15%, потери равны 52%. Однако лампа ДРТ используется прежде всего как источник ультрафиолетового излучения. В таблице 1.9 приведены характеристики ламп ДРТ.
Таблица 1.9 - Дуговые ртутные лампы высокого давления ДРТ
Поток излучения ламп ДРТ зависит от температуры окружающего воздуха. При высокой температуре ухудшается прозрачность кварцевого стекла, что определяет снижение в особенности ультрафиолетового излучения и сроков годности лампы.
Дуговая ртутная лампа ДРЛ предназначена для наружного освещения, закрытых помещений и объектов, где не требуется высокого качества цветопередачи. Она может быть рекомендована для освещения животноводческих и других сельскохозяйственных помещений; со специальными облучателями она используется для облучения рассады в теплицах, так как имеет фотосинтезно активное излучение с длиной волны = 580...700 нм (оранжево-красная часть спектра излучения).
Баланс энергии у лампы ДРЛ: ультрафиолетовое излучение практически отсутствует, видимое излучение составляет 17%, инфракрасное излучение - 14%, тепловые потери – 69%. Цвет суммарного излучения близок к белому. Доля красного излучения составляет 6...15%. Процент содержания красного излучения указывается при маркировке ламп в скобках. Яркость ламп ДРЛ почти в 10 раз превышает яркость люминесцентных ламп низкого давления.
Конструкция лампы ДРЛ представлена на рис. 1.27. Кварцевая трубка (горелка) 3 размещена в колбе 1, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем люминофора 2. Слой люминофора преобразует ультрафиолетовое излучение трубки в свет, пригодный для освещения. В кварцевую трубку впаяны два основных вольфрамовых электрода 4, покрытых активированным слоем и подсоединенных к цоколю 7, и два дополнительных (поджигающих) 5. В трубке находится небольшое количество ртути (40...60 мг). После откачки воздуха из внешней колбы 1 она заполняется аргоном под давлением 2,5...4,5 кПа.
Такая конструкция позволяет зажигать четырехэлектродную лампу от питающей сети 220 В без специального поджигающего устройства (рис.1.26б). Наличие дросселя и конденсатора в схеме позволяет уменьшить колебания светового потока и увеличить коэффициент мощности. При этом ПРА потребляет около 10% номинальной мощности лампы. При включении лампы в сеть последовательно с дросселем разряд первоначально возникает между смежными основным и дополнительным электродами. Вызванная этим ионизация разрядного промежутка приводит к возникновению разряда между основными электродами, после чего дополнительные электроды прекращают работать.
Наличие во внешней колбе 1 аргона под давлением позволяет на долгий срок сохранить люминофорное покрытие в рабочем состоянии. Нагрев внешней колбы при работе лампы - 220... 280°С. Оптимальная температура внешней среды для работы ламп - 25...40°С. Период разгорания лампы ДРЛ длится 5...10 мин. Характеристики ламп ДРЛ приведены в табл. 1.10.
Осветительные металлогалогенные лампы общего назначения типа ДРИ (дуговые ртутные с излучающими добавками) имеют в зависимости от состава добавок различный спектр излучения, обеспечивающий высокое качество цветопередачи и более высокий, чем у ламп ДРЛ, световой КПД. Конструктивно лампы отличаются от ламп ДРЛ формой внешней колбы, не имеющей люминофорного покрытия, и отсутствием в разрядной трубке дополнительных поджигающих электродов.
 |
Поэтому в сеть их включают по схеме, содержащей специальные импульсные зажигающие устройства - ИЗУ, генерирующие высоковольтные импульсы напряжением 2...6 кВ.
Чтобы улучшить спектральный состав видимого излучения, в трубку ламп добавляют соединения галогенной группы: иодиды натрия, скандий, бромиды редкоземельных металлов. Характеристики ламп ДРИ даны в табл. 1.11.
В табл. 1.11 приведены также характеристики ламп ДРИЗ для освещения сухих, пыльных и влажных помещений и ламп ДРИШ для освещения объектов при цветных телевизионных съемках и передачах (Ш – обозначение широкого спектра).
Ртутно-кварцевые лампы высокого давления ДРЛФ созданы для облучения растений на основе ламп ДРЛ. Особенностью этих ламп является специальный состав люминофора, который обеспечивает спектр излучения, в наибольшей степени способствующий прохождению физиологических процессов в растениях. Это излучение находится в диапазоне длин волн от 350 до 750 нм с преобладанием оранжево-красных и сине-фиолетовых лучей.
По своей конструкции и по электрическим параметрам лампы ДРЛФ аналогичны лампам ДРЛ, однако они имеют колбу из стекла, выдерживающего в нагретом состоянии брызги холодной воды. В электрическую сеть лампы включаются аналогично лампам ДРЛ.
Обозначения ламп: Д - дуговая, Р - ртутная, Л - люминесцентная, Ф - с повышенной фитоотдачей. Наибольшее распространение получили лампы ДРЛФ-400 и ДРЛФ-1000 мощностью 400 и 1000 Вт с фитопотоком соответственно 12800 и 90000 мфт.
Таблица 1.10 - Ртутные лампы высокого давления ДРЛ
| Тип лампы | Мощность лампы, Вт | Напряжение на лампе, В | Световой поток, лм | Световая отдача, лм/Вт | Срок службы, ч |
| ДРЛ-50(15) | 33,7 | ||||
| ДРЛ-80(15) | |||||
| ДРЛ-125(6) | 41,9 | ||||
| ДРЛ-125(15) | 44,8 | ||||
| ДРЛ-250(6)-4 | |||||
| ДРЛ-250(14)-4 | |||||
| ДРЛ-400(10)-3 | 57,5 | ||||
| ДРЛ-400(12)-4 | |||||
| ДРЛ-700(6)-3 | |||||
| ДРЛ-700(12)-3 | 58,5 | ||||
| ДРЛ-1000(6)-2 | |||||
| ДРЛ-1000(12)-3 | 58,5 | ||||
| ДРЛ-2000(12)-2 |
Дуговая ртутно-вольфрамовая лампа ДРВ-750 предназначена для дополнительного облучения растений в теплицах. Основным ее преимуществом, по сравнению с лампами ДРЛФ, является отсутствие ПРА, в результате чего снижается металлоемкость облучающей установки, уменьшается нагрузка на крышу теплицы, улучшается маневренность подвижных систем облучения. Лампа выполнена в виде колбы, в которой смонтирована ртутная горелка совместно с нитью накаливания. Сама колба изготовлена из термостойкого стекла и рассчитана на попадание брызг холодной воды.
Таблица 1.11 - Дуговые ртутные металлогалогенные лампы для наружного и внутреннего освещения ДРИ
| Тип лампы | Мощность лампы, Вт | Напряжение на лампе, В | Световой поток, лм | Световая отдача, лм/Вт | Срок службы, ч |
| ДРИ-125 | |||||
| ДРИ-175 | 68,5 | ||||
| ДРИ-250 | |||||
| ДРИ-1000-5 | |||||
| ДРИ-400-5 | |||||
| ДРИ-700 | |||||
| ДРИЗ-250-2 | 54,8 | ||||
| ДРИЗ-400-3 | |||||
| ДРИШ-2500-2 | |||||
| ДРИШ-4000-2 |
Имеет зеркальный или диффузный отражатель. Нить накаливания является балластным сопротивлением и одновременно источником излучения, усиливающим красную часть спектральной характеристики лампы.
В результате лампа ДРВ-750 является источником смешанного излучения с преобладанием оранжево-красных и сине-фиолетовых лучей.
Модернизацией лампы ДРВ является ртутно-вольфрамовая лампа ДРВЛ. В ней также в пространстве между разрядной трубкой и внешней колбой установлена вольфрамовая спираль, включенная последовательно с разрядной трубкой и выполняющая роль балластного сопротивления. В указанном балласте теряется примерно половина мощности лампы. Это снижает в 1,5...2 раза эффективный КПД ртутно-вольфрамовых ламп по сравнению с лампами ДРЛ и ДРТ.
Дуговые ртутно-вольфрамовые эритемные лампы с диффузным отражателем типа ДРВЭД предназначены для комплексного воздействия излучением части спектра с длинами волн от 280 до 5000 нм. Внешняя колба этих ламп выполнена из специального увиолевого стекла, пропускающего ультрафиолетовое излучение. Срок службы ламп типа ДРВЭД определяется в основном сроком службы вольфрамовой спирали - 3000...5000 ч.
Дуговые ртутные люминесцентные лампы ДРФ-1000 и ДРФ-2000 с повышенной фитоотдачей предназначены для комплектования вегетационных осветительных установок, применяющихся для создания светового режима в климатических камерах и шкафах при селекции различных растений. Лампы имеют большой световой поток и высокую светоотдачу. По конструкции и характеристикам аналогичны лампам ДРЛ, но отличаются составом люминофора, имеют колбу из вольфрамового термостойкого стекла, выдерживающего брызги холодной воды. Из недостатков следует отметить большую массу ПРА и устройства компенсации коэффициента мощности.
В группе разрядных ламп высокого давления натриевые лампы типа ДНаТ (дуговые натриевые трубчатые) отличаются большим световым КПД и чуть более вытянутой по сравнению с лампой ДРЛ наружной колбой. Разрядная трубка правильной цилиндрической формы выполнена из полупрозрачной керамики (поликристаллического алюминия) или из прозрачного трубчатого монокристалла (лейкосапфира). Эти материалы устойчивы к длительному воздействию паров натрия при температуре до 1600°С. Общий коэффициент пропускания видимого излучения составляет 90...95%. Однако 70% излучения находится в зоне 560...610 нм желто-оранжевого цвета, что вызывает искажение цветопередачи. Поэтому: лампы ДНаТ в основном используют для наружного освещения. В электрическую сеть лампы ДНаТ включают по схеме, аналогичной схеме ламп ДРИ.
Характеристики натриевых ламп высокого давления ДНаТ приведены в табл. 1.12.
Дуговые ксеноновые трубчатые лампы (ДКсТ) в сельском хозяйстве используются сравнительно мало из-за сложности их эксплуатации. Лампы выполняют в одной кварцевой разрядной колбе (ДКсТ) и в двух колбах с водяным охлаждением (ДКсТВ).
В спектре ламп ДКсТ без водяного охлаждения имеется избыток ультрафиолетового излучения. Этот недостаток скорректирован в лампах типа ДКсТЛ, колбы которых выполнены из кварцевого стекла с легирующими (Л) присадками. В видимой области спектра излучение ксеноновых ламп приближается к солнечному. У ламп типа ДКсТВ доля видимого излучения составляет всего 10...12% их мощности. Указанные типы ламп выпускаются, как правило, большой единичной мощности - от 1000 до 12000 Вт со световой отдачей 24...40 лм/Вт. Срок службы составляет 500...1500 ч, что обусловлено значительной температурой поверхности разрядной трубки (750... 800°С).
Таблица 1.12 - Натриевые лампы высокого давления ДнаТ
| Тип лампы | Мощность лампы, Bт | Напряжение на лампе, В | Световой поток, лм | Световая отдача, лм/Вт | Срок службы |
| ДНаТ-70 | |||||
| ДНаТ-100 | |||||
| ДНаТ-150 | |||||
| ДНаТ-250-4 | 97,5 | ||||
| ДНаТ-250-7 | 97,5 | ||||
| ДНаТ-360 | |||||
| ДНаТ-400-4 | 102,5 | 117,5 | |||
| ДНаТ-400-7 | 102,5 |
Особенностью большинства разрядных ламп высокого давления является режим разгорания, протекающий в течение 5...10 мин после зажигания лампы. У ртутных и натриевых ламп он более продолжительный, чем у ксеноновых. В процессе разгорания изменяются все параметры лампы. Например, ток в ртутных лампах превышает номинальное значение в 1,5...2 раза. По мере разогрева давление паров внутри лампы растет, что сопровождается снижением тока и увеличением потока излучения, с ростом давления повышается напряжение зажигания лампы. Поэтому повторное зажигание погасшей лампы возможно лишь после ее остывания, следовательно, после снижения напряжения зажигания. Колебания напряжения сети мало влияют на световую отдачу ламп, однако большие отклонения напряжения сказываются значительно. Лампы должны эксплуатироваться в том положении, которое определено заводом-изготовителем. При эксплуатации установок с разрядными лампами высокого давления следует принимать во внимание значительную пульсацию световых потоков и принимать меры к их снижению.
1. Что называется искусственным источником оптического излучения?
2. Какие основные виды источников оптического излучения вы знаете?
3. Что называется идеальным излучателем?
4. Назовите три класса тел накала.
5. Как происходит преобразование эл. энергии в оптические излучения?
6. Дайте определение закона Кирхгофа.
7. Дайте определение закона Стефана Больцмана.
8. Напишите закон Планка.
9. Дайте определение закону смещения Вина.
10. Назовите основные элементы конструкции лампы накаливания общего назначения?
11. Как устроена линейная галогенная лампа накаливания?
12. Назовите некоторые разновидности ламп накаливания.
13. Каковы основные характеристики ламп накаливания?
14. Как изменяются показатели ламп накаливания от подводимого напряжения?
15. Приведите простейшие схемы включения ламп накаливания.
16. Как классифицируются разрядные лампы?
17. Как происходит преобразование эл. энергии в видимое излучение в разрядных лампах?
18. Назначение балластного устройства?
19. Как происходит стабилизация дугового разряда?
20. Как влияет вид балластного устройства на работу гозоразрядных ламп?
21. Дайте общие сведения о газоразрядных лампах низкого и высокого давления.
22. Устройство и обозначения наиболее распространенных люминисцентных ламп.
23. Как определяется коэффициент пульсации светового потока?
24. Нарисуйте стартерную схему включения люминисцентной лампы.
25. Дайте понятия о бесстартерных схемах включения люминисцентных ламп.
26. Расскажите о назначении газоразрядных ламп высокого давления типа ДРТ, ДРЛ, ДРВ, ДНаТ.
Нарисуйте схему включения лампы ДРТ, ДРЛ, и т.д.
Осветительные приборы
Эффективное светораспределение, экономичность, надежность, удобство эксплуатации осветительных установок в значительной степени зависят от применяемых типов осветительных приборов (светильников). .
Светильник состоит из двух главных частей: источника света и оптического устройства, перераспределяющего световой поток источника в пространстве (отражатель, рассеиватель, преломитель). Кроме того, светильник может иметь устройства для коммутации и стабилизации электрического тока (ПРА), для крепления источника света и самого светильника. Светильник ограничивает слепящее действие лампы, а также защищает ее от воздействия окружающей среды и, наоборот, защищает эту среду от пожара или взрыва.
Светильники различаются по распределению светового потока лампы между верхней и нижней полусферами: прямого света - не менее 90% потока излучается в нижнюю полусферу; преимущественно прямого света - от 60 до 90% потока излучается в нижнюю полусферу; отраженного света - более 90% потока излучается в верхнюю полусферу.
По форме кривой светораспределения в нижней полусфере светильники преимущественно бывают: глубокого светораспределения; среднего светораспределения; равномерного светораспределения; широкого светораспределения.
Коэффициент полезного действия светильника определяется отношением светового потока светильника к световому потоку помещенных в него ламп ():
По исполнению светильники бывают: открытые - лампа не отделена от внешней среды; закрытые - лампа и патрон отделены от внешней среды оболочкой без уплотнений; влагозащищенные - с уплотнением, защищающим от проникновения влаги внутрь светильника; пылевлагонепроницаемые - с уплотнением, защищающим лампу и токоведущие части от попадания пыли и влаги; взрывозащищенные - с уплотнением, предохраняющим выход наружу пламени или искры.
Для светильников принята международная классификация по защите от воздействия пыли и воды IP. В технической литературе встречается другая классификация этой защиты - двузначное число, у которого первая цифра обозначает степень защиты светильника от пыли, вторая - от воды. Открытые светильники по защите от пыли обозначаются цифрой 2, перекрытые - 2*, полностью пылезащищенные - 5, частично защищенные - 5*, полностью пыленепроницаемые - 6, частично пыленепроницаемые - 6*. Степень защиты от воды: 0 - незащищенные, 2 - каплезащищенные, 3 -дождезащищенные, 4 - брызгозащищенные, 5 - струезащищенные.
Для маркировки светильников используется единая система. Первая буква обозначения указывает используемый в светильнике источник света: Н - лампы накаливания общего применения, Р -ртутные лампы типа ДРЛ, Л - люминесцентные трубчатые, И - кварцевые галогенные, Г - ртутные типа ДРИ, Ж - натриевые лампы, К - ксеноновые. Вторая буква в шифре - способ установки светильника: С - подвесные, П - потолочные, Б - настенные, В - встраиваемые и т. д. Третья буква - назначение светильника: П - для промышленных предприятий, О - для общественных зданий, У - для наружного освещения улиц, Р - рудничный, Б - бытовой. Следующее двузначное число обозначает номер серии, а числа далее - число ламп в светильнике, мощность ламп в ваттах, номер модификации.
Последние буква и цифра обозначают климатическое исполнение (У - для районов с умеренным климатом, Т - для районов с тропическим климатом и т.д.) и категорию размещения светильников 1 - на открытом воздухе, 2 - под навесом и т.п., 3 - в закрытых неотапливаемых помещениях, 4 - в закрытых отапливаемых помещениях.
Пример полного обозначения светильника: НСП 03-1х60-002-УЗ - светильник с одной лампой накаливания (Н) мощностью 60 Вт, подвесной серии 03 (С), модификации 002, рассчитан для работы в районах с умеренным климатом (У) в закрытых неотапливаемых помещениях (З) промышленных предприятий (П).
Часто в различных рабочих перечнях и таблицах последние обозначения не приводятся: НСП 03-1х60 или не приводится номер модификации: НСП 03-1х60-УЗ.
Иногда в обозначении светильника может быть показан тип кривой силы света светового потока (Д - косинусная и др.), распределение светового потока в верхней и нижней полусферах (прямого (П) и преимущественно прямого (Н) типа и др.), а также степень защиты светильника - 23, 53 и т.д.).
Многие современные светильники рассчитаны на применение сетевых проводников как с медными, так и с алюминиевыми жилами с площадью поперечного сечения до 4 мм 2 , которые присоединяются или к вводному устройству, или к зажимам на корпусе светильника.
Требования, предъявляемые к эксплуатации светильников, зависят от размеров помещений, характера светотехнической задачи, условий окружающей среды и др.
Сельскохозяйственные производственные помещения, по сравнению с промышленными помещениями, имеют низкую естественную освещенность, очень малую высоту потолка по отношению к длине и ширине, наличие агрессивных газов, низкий коэффициент отражения потолка (в большей части животноводческих помещений он вообще отсутствует), тяжелые температурно-влажностные условия. Эти особенности сельскохозяйственных производственных помещений, особенно животноводческих и птицеводческих, определяют светотехнические и конструктивные данные применяемых в сельском хозяйстве светильников в отношении экономичности, надежности, правильного светораспределения и спектрального состава.
В сельскохозяйственных производственных помещениях с нормальной средой, например, в мастерских, гаражах, отапливаемых складах, применяют светильники общепромышленного исполнения, предназначенные для аналогичных помещений в промышленности.
Перечень светильников, рекомендуемых для применения в сельскохозяйственных производственных и административно-общественных помещениях, а также для наружного освещения, представлен в табл. 1.13. Общий вид некоторых светильников дан на рис. 1.28 и 1.30.
Таблица 1.13 - Светильники для сельскохозяйственных помещений
| Изделие | Тип | Номер ТУ, каталога, ГОСТа | |
| I. Светильники с лампами накаливания. Для производственных и общественно-административных помещений с нормальными условиями среды | |||
| Для ламп мощностью до 100 Вт, эмалированный отражатель, уплотненный ввод проводов | НСП 01-1х100/Д23-01У3 "Астра–1" | ТУ 16.535.498-93 | |
| То же, для ламп мощностью 150...200 Вт | НСП 01-1х200/Д23-07УЗ "Астра-3" | ТУ 16.535.498-93 | |
| Для ламп мощностью 150 Вт, потолочный, с рассеивателем из стекла | НПО 18-1х150/Н-06-У4 | ТУ 16.535.935-94 | |
| Для двух ламп мощностью по 60 Вт, потолочный с рассеивателем | НПО 18-2х60/Н-08-У4 | ТУ 16.535.935-94 | |
| Для ламп мощностью до 60 Вт, уплотненный, подвесной, с рассеивателем | НСП 03-1х60-У3 | ТУ 16.535.561-95 | |
| Для ламп мощностью I50...200 Вт | НСП 01-1х200/Д53-08У3 "Астра-12" | ТУ 16.535.498-93 | |
| Для ламп мощностью 150 Вт | НСП 01-1х150/Д53-08У3 "Астра-11а" | ТУ 16.535.498-93 | |
| Для ламп мощностью 100 Вт | НСП 01-1х100/Д53-02У3 "Астра-11" | ТУ 16,535.498-93 | |
| Для двух ламп мощностью по 100 Вт, потолочный, уплотненный, с рассеивателем | ПНП 2х100-У3 | ТУ 16.535.777-93 | |
| Для освещения помещений с тяжелыми условиями среды | |||
| Для ламп мощностью 150...200 Вт, потолочный, уплотненный с рассеивателем | ППД 1х200-У3 | ТУ 16.535.804-93 | |
| Для ламп мощностью до 100 Вт, уплотненный, с диффузным отражателем, подвесной | ППД 1х100-У3 | ТУ 16.535.804-93 | |
| Для ламп мощностью до 100 Вт, уплотненный, без отражателя, с рассеивателем, подвесной | ППР 1х100У3 | ТУ 16.535.804-93 | |
| То же, для ламп мощностью 150...20О Вт | ППР 1х200-У3 | ТУ 16.535.804-93 | |
| Для ламп мощностью до 200 Вт, уплотненный ввод проводов | НСП 01х200/Д53-08У3 "Астра-2" | ТУ 16.535.498-93 | |
| Для наружного освещения | |||
| Для ламп мощностью 200 Вт | СПО 1х200-1-У1 | ТУ 16.535.625-97 | |
| Для ламп мощностью 200 Вт | НСУ 04-1х200-001-У1 | ТУ 16.545.109-96 | |
| С галогенной лампой накаливания | ИСУ 01-1х2000-К63-01-У1 | ТУ 16.535.527-96 | |
| Для взрывоопасных помещений | |||
| Для ламп мощностью 150 Вт с отражателем | ВЗГ-200 М | __ | |
| Для ламп мощностью 150 и 200 Вт с отражателями и без них | Н4БН-150-IVI | ТУ 16.535.878-94 | |
| Для ламп мощностью до 300 Вт с отражателями и без них | Н4Т2Н-300-IVI Н4Т2Н-300-IIVI | ТУ 16.545.013-95 | |
| Для местного освещения | |||
| Для одной лампы мощностью 60 или 100 Вт | НКС 01-1х100 | ТУ 16.545.013-95 | |
| II. Светильники с люминесцентными лампами для производственных и общественно-административных помещений с нормальными условиями среды | |||
| Для двух ламп мощностью по 40 Вт, подвесные или потолочные | ЛД-2х40 ЛДР-2х40 ЛДОР-2х40 | ТУ 16.535.912-94 | |
| То же для ламп мощностью по 80 Вт | ЛД-2х80 ЛДР-2х80 ЛДОР-2х80 | ТУ 16.535.912-94 | |
| Для одной лампы мощностью 40 Вт, подвесной или потолочный | ЛПО 03-1х40 | ТУ 16.545.224-96 | |
| Для двух ламп мощностью 40 Вт, потолочный | ЛПО 25М 2х40-001-УХЛ4 | ОСТ 160.535.044-83 | |
| Для двух ламп мощностью по 40 Вт, потолочный, с рассеивателем | ЛПО 28-2х40 | OCT. I60.535.044-79 | |
| То же для четырех ламп мощностью до 40 Вт | ЛСО 02-4х40 | ТУ 16.535.605-79 | |
| Светильник с тремя У– образными лампами мощностью 30 Вт, потолочный | УПБ 04-3х30 | ТУ 16.535.822-94 | |
| Для особо сырых помещений с химически активной средой | |||
| Для двух ламп мощностью по 40 Вт, подвесной, блочный | ЛСП 15-2х40 | ТУ 16.545.211-96 | |
| То же, для ламп 40 Вт | ЛСП 23-2х40 | ТУ 16.545.211-96 | |
| То же, для ламп 80 Вт | ЛСП 23-2х80 | ТУ16.545.211-96 | |
| Для ламп мощностью 40 Вт, подвесной, с вертикальным отражателем, уплотненный | ЛСП 18-1х40 ЛСП 18-2х40(60) | ТУ 16.545.066-96 | |
| Промышленные для освещения помещений с тяжелыми условиями среды | |||
| Для одной и двух ламп мощностью по 40 Вт, подвесные | ПВЛМ 1х40-01 ПВЛМ 1х40-02 ПВЛМ 2х40-01 ПВЛМ 2х40-02 | ТУ 16.535.070-97 | |
| То же, для ламп мощностью 80 Вт | ПВЛМ 1х80-01 ПВЛМ 1х80-02 ПВЛМ 2х80-01 | ТУ 16.535.070-97 | |
| Для ламп мощностью до 40 Вт, корпус из пластмассы или стеклопластика, с рассеивателем, потолочный | ПВЛП 2х40-01 | ТУ 16.535.775-93 | |
| Для наружного освещения | |||
| Для трех ламп мощностью 40 Вт, консольный | СКЗЛ 3х40М | ОСТ 160.535.047-79 | |
| То же, подвесной | СПЗЛ 3х40М | ОСТ 160.535.047-79 | |
| Для взрывоопасных помещений | |||
| Для одной лампы мощ-ностью 40 Вт | НОДЛ 1х40-У3 | ТУ 16.535.877-94 | |
| Для одной лампы мощ-ностью 80 Вт | НОГЛ 1х80-У3 | ТУ 16.535.877-94 | |
| Для двух ламп мощностью 80 Вт | НОГЛ 2х8О-У3 | TУ 15.535.877-94 | |
| III. Светильники с лампами типа ДРЛ для помещений с тяжелыми условиями среды | |||
| Для одной лампы мощностью 250 Вт | РСП 08-250 | ТУ 16.535.739-96 | |
| Для лампы ДРЛ мощностью 250 Вт, подвесной, прямого света, частично пылезащищенный | ГХР 250-2М | ТУ 16.535.739-96 ТУ 16.535.218-95 | |
| То же, для лампы ДРЛ мощностью 400 Вт | ГХР 400М | ТУ 15.535.218-95 | |
| Для наружного освещения | |||
| Для одной лампы мощностью 125, 250 и 400 Вт, консольный | РКУ 01-250-0007 | ОСТ 160.534.047-79 | |
| Для лампы мощностью 400 Вт, консольный | РКУ 02-400-004-У1 | ОСТ 160.534.047-79 | |
| Для одной лампы мощностью 250 Вт, консольный | СКЗР 250 | ОСТ 160.534.047-79 | |
| 1V. Светильники с лампами ДРИ и ДНаТ | |||
| С лампой ДРИ мощностью 250 Вт, консольный | ГКУ 02-250-002 | ОСТ 160.535.047-79 | |
| С лампой ДНаТ мощностью 400 Вт, исполнение IP63, консольный | ЖКУ O1-400-OO1 | ОСТ 160.535.047-79 | |
| То же, исполнение IP23 | ЖКУ 01-400-002 | ОСТ 160.535.047-79 | |
| СПОГ 250 | ОСТ 160.535.047-79 | ||
| С одной лампой ДРИ мощностью 250 Вт, подвесной | ГСП 18-250-004-У3 | ОСТ 160.535.046-79 | |
| С одной лампой ДРИ мощностью 400 Вт, подвесной | ГСП 18-400-004-У3 | ОСТ 160.535.046-79 | |
| С лампой ДРИ мощностью 700 Вт | ГСП 18-400-004-У3 | ОСТ 160.535.046-79 | |
В перечень входят светильники для ламп накаливания, для трубчатых люминесцентных ламп низкого давления, а также для ламп ДРЛ.
Перечнем предусматриваются светильники, защищенные от действия окружающей среды животноводческих, птицеводческих и других помещений с тяжелыми условиями среды: брызгозащищенные, влагозащищенные, частично и полностью пылезащищенные, пылеводонепроницаемые, а также взрывозащищенные.
В перечень вошли светильники, которые применяются в других отраслях нашего хозяйства в помещениях с аналогичными или близкими условиями окружающей среды.
Для помещений с нормальными условиями среды при относительной влажности воздуха до 70% и температуре 20° С применяют открытые светильники, используемые и в промышленности,
Для освещения складов, зернотоков, территорий, мастерских, фасадов зданий и других целей используют прожекторы. Прожекторы заливающего света типа ПЗС делают с металлическими (хромированными) или со стеклянными отражателями параболической формы. В качестве источников света применяют специальные прожекторные лампы. В прожекторах типа ПЗС-25 с диаметром стекла 25 см устанавливают лампы мощностью 150...200 Вт, в прожекторах ПЗС-35 с диаметром стекла 35 см - лампы 300...500 Вт, в прожекторах ПЗС-45 - лампы 1000 Вт. Прожекторы ПСМ-40 и ПСМ-50 с лампами 500 и 1000 Вт также предназначаются для освещения открытых пространств, архитектурного и иллюминационного освещения.
В специальных случаях применяют разные типы фасадных прожекторов серии ПФС.
Как правило, прожекторы размещают на мачтах или высоких зданиях сосредоточенными группами. Наименьшая высота мачт (за исключением случаев освещения стадионов) определяется из условия
В соответствии с приведенным условием приняты наименьшие высоты для ПЗС-35, 500 Вт, 220 В - 17 м, для ПЗС-35, 500 Вт, 127 В - 20 м, для ПЗС-45, 1000 Вт, 220 В - 22 м, для ПЗС-45, 1000 Вт, 127 В - 30 м.
Высоту установки прожекторов для освещения стадионов определяют из такого расчета, чтобы перпендикуляр, опущенный из площадки мачты на продольную ось поля, образовывал с горизонтальной плоскостью угол не менее 27°.
Прожекторы типа ПКН с лампами типа КГ мощностью 1000 и 1500 Вт рекомендуются к применению для освещения строительных площадок, котлованов, стадионов и других открытых пространств.
Облучательные установки
Облучательная светотехническая установка – это совокупность источников излучения и светотехнического оборудования, предназначенных для генерации и перераспределения оптических излучений (ОИ) в целях обеспечения целесообразной (полезной) реакции приемников излучения. .
Тепловое действие излучения соответствует статистически равномерному распределению поглощенной энергии излучения. В этом случае энергия излучения преобразуется в энергию поступательного, колебательного и вращательного движений молекул, ионов и свободных электронов, взаимодействующих с излучением.
Фотоэлектрическое, фотолюминесцентное, фотохимическое и фотобиологическое действия ОИ характеризуются поглощением энергии отдельными молекулами. В результате фотоэлектрического преобразования энергии происходят изменения электрического состояния поглощающего тела – фотоэффект, при фотолюминесцентном преобразовании – излучение возбужденных молекул, атомов; при фотохимическом – химические превращения (реакции) в молекулах, поглотивших излучение, при фотобиологических процессах – химические реакции в белках, нуклеиновых кислотах и других органических веществах и связанные с этим процессы обмена веществ в живом организме. Фотоэлектрическое и фотолюминесцентное действия излучения наряду с тепловым могут быть объединены понятием фотофизического действия излучения.
На рис. 1.29 представлены три верхних уровня классификации облучательных светотехнических установок.
Облучательные светотехнические установки (ОСУ)
С естественным С искуственными Смешанного
облучателем источниками облучения
излучения
С некогерентными источниками С когерентными источниками
излучения излучения
Излучения Излучения Излучения
фотофизического фотохимического фотобиологического
действия действия действия
Рис.1.29. Три уровня классификации ОСУ
Масштабы в области применения ОСУ непрерывно возрастают.
В стране насчитываются тысячи теплиц и животноводческих помещений с
искусственным облучением и десятки тысяч приборов и технологических процессов, в которых используются ОИ.
В последние два десятилетия эта область светотехники все более обособляется, формируясь как самостоятельное направление.
Таблица 1.14 - Области применения источников ОИ
Семейство компактных газоразрядных ламп. Обладают высокой яркостью и стабильным в течение всего срока службы цветом излучения. Лампа, в которых светопроизводящая дуга стабилизируется температурой стенки, а поверхностная мощность превышает 3 ватта на квадратный сантиметр.
За почти полувековой период внедрения газоразрядных ламп они стали стандартом для всех отраслей и не нашли широкого применения только при освещении жилья в силу таких отрицательных факторов, как повышенный шум пускорегулирующей аппаратуры, неприятное мерцание света и невозможность быстрого повторного включения лампы до момента ее полного остывания. С момента начала серийного производства газоразрядных ламп (то есть в течение уже 40 лет) на рынке не появлялось никаких надежно работающих устройств, хотя бы в какой-то мере способных качественно улучшить технико- экономические показатели осветительных приборов. В условиях продолжающегося роста цен на энергоносители и удорожания осветительной арматуры, ламп и комплектующих все более насущной становится потребность во внедрении технологий, позволяющих сократить данные виды непроизводственных затрат. В условиях же удорожания рабочей силы возникает потребность в снижении затрат на замену вышедших из строя ламп, особенно если они установлены в труднодоступных местах.
Характеристики
- Цвет излучения: тепло-белый (3000 K) или нейтрально-белый (4200 K)
- Цветопередача: хорошая (3000 K: Ra>80) , отличная (4200 K: Ra>90)
- Малые размеры лампы и разрядной дуги позволяют создавать световые пучки высокой интенсивности
- Рабочее положение произвольное
Необходимо знать
- Должны применяться в закрытых светильниках с защитным стеклом
- Для работы ламп необходимы балласты и зажигающие устройства
- Обязательно применение токового предохранителя (IEC1167)
- Если напряжение сети постоянно отклоняется от номинала более чем на 3%, то необходимо использовать ПРА на другое номинальное напряжение
Области применения
- Магазины и витрины, офисы и общественные места
- Декоративное наружное освещение: освещение зданий и пешеходных зон
- Художественное освещение театров, кино и эстрады [профессиональное световое оборудование]
Преимущества
- Стабильный цвет излучения в течение всего срока службы
- Высокая эффективность ламп позволяет снизить эксплуатационные затраты
- Длительный срок службы по сравнению с галогенными лампами и лампами накаливания
- Относительно небольшое выделение тепла повышает комфорт для покупателей и персонала в магазинах
- Все типы ламп имеют защиту от УФ излучения
Ртутная газоразрядная лампа
Видимый спектр ртутной газоразрядной лампы
Ртутные газоразрядные лампы используют газовый разряд в парах ртути для получения света. Дают свечение белого цвета, кроме того интенсивное ультрафиолетовое излучение.
Ртутные газоразрядные лампы широко применяются для уличного освещения, однако в настоящее время они постепенно заменяются на более экологически чистые натриевые газоразрядные лампы
Виды
Дуговые ртутные лампы высокого давления (ДРЛ)
Лампа ДРЛ250 на самодельном испытательном стенде
Для общего освещения цехов, улиц промышленных предприятий и других объектов, не предъявляющих высоких требований к качеству цветопередачи, применяются ртутные лампы высокого давления типа ДРЛ.
Устройство
Лампа ДРЛ имеет следующее строение: стеклянный баллон, снабженный резьбовым цоколем. В центре баллона укреплена ртутно-кварцевая горелка (трубка) , заполненная аргоном с добавкой капли ртути. Четырехэлектродные лампы имеют главные катоды и дополнительные электроды, расположенные рядом с главными катодами и подключенные к катоду противоположной полярности через добавочный угольный резистор. Дополнительные электроды, облегчают зажигание лампы и делают ее работу более стабильной.
Принцип действия
В горелке из прочного тугоплавкого химически стойкого прозрачного материала в присутствии газов и паров металлов возникает свечение разряда – электролюминесценция.
При подаче напряжения на лампу между близко расположенными главным катодом и дополнительным электродом обратной полярности на обоих концах горелки начинается ионизация газа. Когда степень ионизации газа достигает определенного значения, разряд переходит на промежуток между главными катодами, так как они включены в цепь тока без добавочных сопротивлений, и поэтому напряжение между ними выше. Стабилизация параметров наступает через 10-15 минут после включения.
Электрический разряд в газе создает видимое белое и невидимое ультрафиолетовое излучение, вызывающее красноватое свечение люминофора. Эти свечения суммируются, в результате получается яркий свет, близкий к белому.
При изменении напряжения сети на 10-15% в большую или меньшую сторону работающая лампа отзывается соответствующим повышением или потерей светового потока на 25-30%. При напряжении менее 80% сетевого лампа может не зажечься, а в горящем состоянии погаснуть.
Традиционные области применения ламп ДРЛ
Освещение открытых территорий, производственных, сельскохозяйственных и складских помещений. Везде, где это связано с необходимостью большой экономии электроэнергии, эти лампы постепенно вытесняются НЛВД (освещение городов, больших строительных площадок, высоких производственных цехов и др.).
Дуговые ртутные металлогалогенные лампы (ДРИ)
Аббревиатура "ДРИ" расшифровывается, как "дуговая ртутная с излучающими добавками (иодиды и бромиды металлов)". Наряду с ртутью, в эти лампы вводятся йодиды натрия, таллия и индия, благодаря чему значительно увеличивается световая отдача (она составляет примерно 70 - 95 люмен/Вт и выше)при достаточно хорошей цветности излучения. Лампы имеют колбы эллипсоидной и цилиндрической формы. Внутри колбы размещается кварцевая или керамическая цилиндрическая горелка, где происходит разряд в парах металлов и их йодидов. Срок службы - до 8-10 тыс часов.
В современных лампах ДРИ используются в основном керамические горелки, обладающие большей стойкостью к реакциям с их функциональным веществом, благодаря чему со временем горелки затемняются гораздо меньше кварцевых. Однако последние тоже не снимают с производства из-за их относительной дешевизны.
Еще одно отличие современных ДРИ - шаровидная форма горелки, позволяющая снизить спад светоотдачи, стабилизировать ряд параметров и увеличить яркость "точечного" источника. Различают два основных исполнения данных ламп: с цоколями Е27, Е40 и софитное - с цоколями типа Rx7S и подобными им.
Для зажигания ламп ДРИ необходим пробой межэлектродного пространства импульсом высокого напряжения. В "традиционных" схемах включения данных паросветных ламп, помимо индуктивного балластного дросселя, используют импульсное зажигающее устройство - ИЗУ.
Изменяя состав примесей в лампах ДРИ, можно добиться "монохроматических" свечений различных цветов (фиолетового, зеленого и тп) Благодая этому ДРИ широко используются для архитектурной подсветки. Лампы ДРИ-12 (с зеленоватым оттенком)используют на рыболовецких судах для привлечения планктона.
Натриевая газоразрядная лампа
Натриевые газоразрядные лампы используют газовый разряд в парах натрия для получения света. Дают ярко-оранжевый свет.
Натриевые газоразрядные лампы широко применяются для уличного освещения, где они постепенно заменяют ртутные газоразрядные лампы. Причём следует заметить, что применение натриевых ламп низкого давления ограничено тем фактом, что их эффективность зависит от температуры окружающей среды (во время холодной погоды они светят хуже), а в большинстве натриевых ламп высокого давления в качестве наполнителя применяется амальгама натрия (соединение натрия со ртутью). Поэтому на вопрос о большей экологичности натриевых ламп по сравнению с ртутными однозначного ответа не существует.
Существуют два принципиально различных типа натриевых ламп - лампы низкого давления и лампы высокого давления.
Натриевая лампа низкого давления
Натриевая лампа низкого давления мощностью 35 Ватт
Натриевая лампа низкого давления характеризуется максимальной эффективностью среди всех источников света - около 200 лм/Вт. Однако излучение натриевой лампы низкого давления является монохроматическим излучением - т.н. резонансным дублетом натрия. В связи с этим качество освещения, даваемого такой лампой, например индекс воспроизводимости цветов (color rendering index), имеет крайне низкое значение. Такие лампы применяются в основном для освещения улиц, и применение их для других целей затруднительно, поскольку невозможно различать цвета предметов освещенных такими лампами. Так, при замене галогенных или ртутных ламп на натриевые в закрытом помещении искажается цветовосприятие предметов, например, зелёный цвет полностью превращается в чёрный или тёмно-синий, таким образом, например, многие станции метро часто теряют свой архитектурный облик.
Натриевая лампа высокого давления
Натриевые лампы высокого давления мощностью 150 W и 100 W
Натриевая лампа высокого давления отличается тем, что в ней линии резонансного дублета натрия сильно уширены за счёт высокого давления паров натрия. Уширенные линии дают квази-непрерывный спектр в ограниченном диапазоне в желтой части спектра. Таким образом улучшается (хотя и не слишком сильно) качество излучения - становится возможным различать цвета. Одновременно с этим падает энергетическая эффективность лампы - примерно до 150 лм/Вт (что всё еще является высоким значением, по сравнению например с 13 лм/Вт у лампы накаливания).Часто в качестве наполнителя ламп применяют смесь натрия и ртути, что даёт более качественное освещение.
Материал из Википедии - свободной энциклопедии
Электрические устройства, состоящие из прозрачного контейнера, в котором газ питается от напряжения, благодаря чему происходит процесс свечения, называются газоразрядные лампы. Предлагаем рассмотреть, чем разнятся лампы газоразрядные высокого давления и лампы накаливания, как работает данное устройство и где их купить.
Газоразрядная лампа является источником свечения, который генерирует свет, создавая электрический разряд через ионизированный газ. Как правило, эти лампы используют такие газы, как:
- аргон,
- неон,
- криптон,
- ксенон, а также смеси этих газов.
Много ламп заполнены дополнительными газами, такими как натрий и ртуть, в то время как другие используют металлогалогенные добавки.
При подаче питания на лампу, электрическое поле генерируется в трубке. Это поле образует включения свободных электронов в ионизированный газ, т.е. обеспечивает столкновение электронов с газом и атомами металла. Некоторые электроны, вращающиеся вокруг этих атомов, обеспечивают столкновения в более высокое энергетическое состояние. В таких случаях высвобождается энергия фотонов. Этот свет может быть каким угодно от инфракрасного видимого и до ультрафиолетового излучения. Некоторые лампы имеют люминесцентное покрытие на внутренней стороне колбы для преобразования ультрафиолетового излучения в видимый свет.
Некоторые лампы трубчатой формы содержат специальный источник бета-излучения, чтобы обеспечить ионизацию газа внутри. В этих трубах, тлеющий разряд, обеспеченный катодом, сведен к минимуму, в пользу так называемого положительного столба энергии. Самый яркий пример такой технологии – энергосберегающие неоновые лампы, газоразрядные импульсные ифк и флуоресцентные.
Газоразрядные лампы и виды катодов
Многие слышали термин газоразрядные люминесцентные лампы с холодным катодом CCFL и приборы для освещения с горячим катодом. Но в чем разница, какая их маркировка и какие выбрать?
С горячим катодом
В горячие катоды генерирует электроны сам электрод с термоэлектронной эмиссией. Именно поэтому они еще называются термоэлектронными катодами. Катод обычно представляет собой электрическую нить из вольфрама или тантала. Но теперь они еще покрываются слоем эмиссионного материала, что может производить больше меньше тепла и света, тем самым увеличивая эффективность и световой поток газоразрядной лампы. В некоторых случаях, когда жужжание переменного тока является проблемой, нагреватель электрически изолирован от катода. Этот метод широко используют газоразрядные металлогалогенные лампы (hpi-t plus, deluxе, hid-8) и светильники низкого давления.
Фото: металлогалогеновые лампы с горячим катодом
Источники света с горячими катодами производят значительно большее количество электронов, чем холодные катоды с той же площадью поверхности. Их используют индикаторные устройства, микроскопы, и даже такие лампы применяют для модернизации электронных пушек.
Фото: металлогалогеновые лампы вытянутой формы с горячим катодом
С холодным катодом
С холодным катодом не производится термоэлектронная эмиссия. Высоковольтные лампы в данном случае, работают на электродах, генерирующих сильное электрическое поле (допустим, марки make), которое ионизирует газ. Поверхность внутри трубки способна производить вторичные электроны, и при этом свести их «падение» к минимуму. Некоторые трубы содержат специальное заземление, которое улучшает эмиссию электронов.
Другой метод работы холодных световых приборов основан на генерации свободных электронов без термоэлектронной эмиссии, за счет полевой электронной эмиссии. Полевая эмиссия происходит в электрических полях, которые создают очень высокое напряжение. Этот метод используется в некоторых рентгеновских трубках, микроскопах, работающих за счет электрических полей, а также его применяют газоразрядные натриевые лампы (lhp, днат 400 5, днат 70, днат 250-5, днат-70, hb4).
Термин «холодный катод» не означает, что он остается в температуре окружающей среды все время. Рабочая температура катода может увеличиваться в некоторых случаях. Например, при использовании переменного тока, из-за чего электроды поменялись местами – стали катод стал анодом. Некоторые электроны также могут вызвать локализацию тепла. Например, люминесцентные лампы: после запуска, вольфрамовая проволока холодная, лампа работает с холодным катодом и явление, описанное выше, используется для нагрева нити. Когда она достигла нужного уровня света, светильник работает нормально, как с горячим катодом. Подобное явление могут демонстрировать некоторые газоразрядные ксеноновые лампочки дрл (d2s, h4 категории d).
Холодный катод устройства требует высокого напряжения, но при этом высоковольтный источник питания не требуется. Это часто явление называется CCL инвертором. Работа инвертора заключается в создании высокого напряжения для организации начального пространственного заряда и первой электрической дуги тока в трубке. Когда это происходит, внутреннее сопротивление трубки уменьшается и увеличивает ток. Преобразователь реагирует на такие перепады, и если температура превышает норму – отключается. Чаще всего такие системы устанавливают для уличного освещения.
Лампы холодного излучения часто встречаются в электронных устройствах. CCFLs (с холодным катодом люминесцентные лампы) используются как диодные лампочки для компьютеров, модемов, мультиметров, газоразрядных индикаторов ин-14, ин 18 и нв 3, и прочего. Кроме того, они широко применяются в качестве ЖК-подсветки. Еще одним примером широкого использования является трубы Nixie.
Виды газоразрядных ламп
Перед тем, как купить какое-либо устройство, нужно обязательно изучить все его характеристики.
Разрядные лампы высокого давления
Лампы низкого давления
Эти лампы содержат газ внутри трубы, находящийся в более низком давлении, чем атмосферное. Классические люминесцентные лампы way относятся к этой категории, хорошо известные сейчас неоновые лампы, а также натриевые лампы низкого давления, которые используются для уличного освещения. Все они имеют очень хорошую эффективность, но наиболее эффективными среди всех газоразрядных ламп являются натриевые лампы son. Проблема этого типа ламп (с цоколем r7s) является то, что она производит только почти монохроматический желтый свет (исключение – бездроссельные люминесцентные лампы).
Лампы высоко-интенсивного разряда
В этой категории, находятся лампы, которые излучают свет при помощи электрической дуги между электродами (е-27). Электроды обычно представлены вольфрамовыми электродами, которые находится внутри полупрозрачного или прозрачного материала. Есть много различных примеров HID (High Intensity) ламп, продажа которых осуществляется у нас в стране, таких как галогеновые (ipf h4 х-41, мн-кх7s-150вт, hq-т), ксеноновые дуговые, и светильники сверхвысокой производительности (UHP).
Минусы в работе разрядных ламп
Любые устройства имеют свои недостатки, и газоразрядные светильники не стали исключением:
- если напряжение сети меньше, чем 220 В (допустим, 100), то металогалогенные лампы (hmi-1200), не будут работать;
- запрет на использование в учебных заведениях;
- галогеновые лампы во время работы становятся слишком горячими. Они представляют определенную пожароопасность, и кроме того требуют очень щепетильного ухода – 1 капелька жира на поверхности может заставить её взорваться;
- неоновые лампы излучают свет (особенно, если серия УФ, модель н4), который вреден для глаз при долгом контакте.
Область применения
Широкое применение получили автомобильные газоразрядные лампы высокой интенсивности – и неоновые, также для авто иногда применяется диодное освещение (их цена несколько ниже). Разряд автомобильной фары заполнен смесью газообразного ксенона и металло-галоидных солей (как например использует Тойота Королла – d2r для toyota estima 2000, или БМВ 5, для Опеля astra j)). Света создается путем удара дуги между двумя электродами. Лампа имеет встроенный воспламенитель.
Для освещения промышленных помещений (гу-23а, лд30, тн-0, 3, гу26а), уличных площадей (olympiad 250, Сильвиана производства Украина), билбордов, фасадов зданий, также газоразрядные лампы высокого давления дневного света в квартирах и домах (гост 500-9006-083) и в ПРА.
Монтаж и схема подключения точно такие же, как и при установке простых ламп накаливания.
Освещение всегда и везде является главным атрибутом, без которого сложно представить современный мир. При этом мало кто задумывается о том, какие источники света существуют на сегодняшний день, а ведь каждый вид ламп создает свой световой поток.
Среди всего разнообразия лампочек, которые можно вкрутить в осветительный прибор, особое место занимают газоразрядные источники света.
Газоразрядные лампы на сегодняшний день встречаются очень часто и в самых разнообразных сферах человеческой деятельности, начиная от подсветки авто и заканчивая домашним освещением. Поэтому не лишним будет знать, что представляет собой это изделие, и как с ним следует обращаться. Обо всем, что нужно знать о газоразрядных лампочках, расскажет сегодняшняя статья.
Обзор
Газоразрядные лампы – современный источник света, который излучает световую энергию в видимом для человеческого глаза диапазоне. В своей основе газоразрядная лампочка имеет стеклянную колбу, в которую под давлением закачивается газ или пары металла. Кроме этого в строении изделия имеются электроды, которые расположены по концам стеклянной колбы.
Строение лампы
Принцип работы лампочки основывается именно на таком строении, так как вся система активируется при прохождении через колбу электрического разряда. В центральной части колбы располагается основной электрод. Под ним установлен токоограничительный резистор. Благодаря такой конструкции в колбе, при прохождении через нее электрического разряда, формируется свечение.
Помимо колбы и электродов, изделие содержит еще и цоколь, благодаря которому может вкручиваться в различные светильники с целью создания домашнего или уличного типа освещения.
Обратите внимание! Наиболее часто газоразрядные лампочки встречаются именно в системе уличного типа освещения. Их часто вкручивают в фонари, в авто и т.д.
Газоразрядные лампы представляют собой специальные устройства, которые способны создавать свечение с помощью электрического разряда.
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.
Обратите внимание! Освещение, которое получается в результате работы такой лампочки, может быть различным: от ультрафиолетового до инфракрасного видимого излучения.
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.
Виды газоразрядных ламп
Натриевые лампы высокого давления
Газоразрядная лампа, которая используется для создания уличного освещения или подсветки авто, может иметь разнообразное строение, которое не отходит от принципов работы. На этом основывается классификация таких источников света.
На сегодняшний день газоразрядные источники света бывают следующих видов:
- газоразрядные лампы высокого давления. Они в свою очередь могут подразделяться на ДРЛ (ртутные модели), ДРИ, ДНат и ДКсТ. Их особенностью является отсутствие необходимости в наличии пускорегулирующего аппарата. Такие модели можно встретить в качестве подсветки улиц (их вставляют в фонари системы уличного освещения), авто, домов и наружной рекламы;
Обратите внимание! Лампы газоразрядного типа высокого давления являются самыми распространенными (особенно ртутные модели). Очень часто с их помощью (натриевые и ртутные модели) формируют подсветку именно улиц. А вот дома такие источники света встречаются достаточно редко.
Лампы низкого давления
- газоразрядные лампы низкого давления. Они подразделяются на ЛЛ (различные модели) и КЛЛ. Такие лампочки сегодня с успехом вытесняют устаревшие лампы накаливания. Они применяются для создания подсветки дома, улиц (в составе системы уличного освещения) и даже авто.
Обратите внимание! Самые распространенные лампы низкого давления – люминесцентные. Такие модели часто применяются для освещения улиц в составе системы уличного освещения. Особенно часто такие лампочки вкручивают в фонари.
Свое широкое распространение газоразрядные лампочки получили из-за наличия у них ряда достоинств.
Достоинства и недостатки
Уличная подсветка
К основным достоинствам подобных лампочек относятся следующие качества:
- высокая светоотдача (на уровне 55 лм/Вт). Она остается достаточно высокой, даже если фонари, в которые была установлена лампочка, имеют непрозрачный плафон;
- длительный период службы. Средняя производительность газоразрядных лампочек составляет примерно 10 тыс. часов. Поэтому такие изделия часто используют для подсветки улиц и авто;
- высокая устойчивость (например, ртутные модели) к плохим климатическим условиям. В результате они часто используются для уличного освещения. Они могут вкручиваться в фонари и другие типы светильников. Но если для региона характерны заморозки, то использовать ртутные модели для совещания улиц, даже если они вкручены в специальные фонари и фары авто, нельзя;
- доступная стоимость;
- экономичность, которая позволяет обходиться без затрат на дорогие комплектующие к осветительной аппаратуре.
Вместе с тем, здесь имеются и свои недостатки:
- лампы имеют плохую цветопередачу. Это связано с ограниченным спектром лучей. Таким образом рассмотреть в созданном лампочкой свете цвет предмета будет несколько затруднительно. В связи с этим, газоразрядные лампочки зачастую используются для освещения улиц и монтируются в фары авто;
- может работать только при наличии переменного тока;
- включение происходит с помощью балластного дросселя;
- имеется период, необходимый для разогрева источника света;
- опасность использования, так как в состав газовой смеси могут входить пары ртути;
- такие лампы обладают повышенной пульсацией испускаемого светового потока.
Отдельно следует отметить, что установка данной продукции осуществляется по стандартной схеме, как и лампы накаливания.
Область применения
Конструкционные особенности, которыми обладают газоразрядные лампочки, обеспечили им обширную область применении.
Сегодня подобная продукция применяется для:
- создания уличного освещения в городской и сельской местности. Отлично такие лампы смотрятся, если они вкручиваются в фонари для создания качественной подсветки парков и скверов;
- освещения производственных сооружений, магазинов, торговых площадок, офисов, а также общественных помещений;
- с помощью газоразрядных источников света, которые вкручены в фонари, можно оформить уличную декоративную подсветку зданий или пешеходных дорожек;
- подсветки наружной рекламы и рекламных щитов;
- высокохудожественного освещения эстрад и кинотеатров. Но здесь необходимо применение специального оборудования.
Освещение в авто
Отдельно стоит отметить, что источники света газоразрядного типа сегодня очень часто используются для освещения транспортных средств. Здесь зачастую применяются грл с высокой интенсивностью (например, неоновые). Многие авто имеют в своей комплектации фары, которые заполнены газообразной смесью из металлогалоидных солей и ксенона. Такие фары можно встретить в таких марках, как БМВ, Тойота или Опель.
Иногда подобные лампочки можно встретить и в подсветке дома. Но здесь необходимо обязательно учитывать специфику источников света, чтобы их недостатки можно было минимизировать.
Но в целом область применения данной продукции достаточно обширна и разнообразна.
Заключение
Газоразрядные лампочки представляют собой современный и довольно востребованный источник света, который обладает как своими недостатками, так и преимуществами. Для создания уличного освещения такие источники света подходят лучше всего, а вот в домашних условиях они во многом уступают более безопасным лампочкам.
Выбираем светильники над рабочим столом для кухни
1. Газоразрядные лампы низкого давления (от 0,1 до 25 кПа)
2. Газоразрядные лампы высокого давления (от 25 до 1000 кПа)
3. Газоразрядные лампы сверхвысокого давления (от 1000 кПа)
Газоразрядная лампа представляет собой
стеклянную,
керамическую или металлическую (с прозрачным выходным окном) оболочку
цилиндрической, сферической или иной формы, содержащую газ, иногда
некоторое количество металла или др. вещества (например, галоидной
соли) с достаточно высокой упругостью пара..
Разрядные лампы высокого давления занимают промежуточную нишу между
лампами накаливания и люминесцентными лампами. За счет повышенной по
сравнению с люминесцентными лампами мощности они позволяют добиться
интенсивного, концентрированного света, при этом сохраняя все
преимущества газоразрядной технологии: экономичность и гибкость в
выборе цветности. Газоразрядные лампы применяют для общего освещения,
облучения, сигнализации и других целей..
Для специальных целей важны такие характеристики газоразрядных ламп как:
Яркость и цвет (например, газоразрядные ксеноновые лампы
сверхвысокого давления для киноаппаратуры)
спектральный состав и мощность (газоразрядные ртутно-таллиевые лампы
погруженного типа для промышленной фотохимии)
мощность и идентичность спектрального состава излучения солнечному
(газоразрядные ксеноновые лампы в металлической оболочке для имитаторов
солнечного излучения)
амплитудные и временные характеристики излучения (газоразрядные
импульсные лампы для скоростной фотографии, стробоскопии и т. д.)
Газоразрядные лампы высокого давления
В зависимости от химического состава наполнения колбы различают лампы ртутные, натриевые и металлогалогенные.|
Достоинства ламп ДРЛ: 1. Высокая световая отдача (до 55 лм/Вт) Недостатки ламп ДРЛ: 1. Преобладание в спектре лучей сине-зеленой части, ведущее к
неудовлетворительной цветопередаче, что исключает применение ламп в
случаях, когда объектами различения являются лица людей или окрашенные
поверхности |
Цоколь Е27 |
Натриевые
Натриевые лампы высокого давления (ДНаТ) являются одной из самых эффективных групп источников видимого излучения: они обладают самой высокой световой отдачей среди всех известных газоразрядных ламп (100 - 130 лм/Вт) и незначительным снижением светового потока при длительном сроке службы.
Классификация ламп по конструктивному исполнению:
1. В прозрачной цилиндрической внешней колбе с резьбовым цоколем
2. В эллипсоидной (прозрачной или матированной) внешней колбе с
резьбовым цоколем
3. В цилиндрической стеклянной или кварцевой колбе с двухсторонней
цоколевкой
4. В колбе специальной формы с внутренним отражателем
У ламп с односторонней цоколевкой мощностью до 70 Вт - цоколь . У ламп с двухсторонней цоколевкой (софитных) - .
Продолжительность работы – 10 -15 тыс. часов. Однако чрезвычайно желтый свет и соответственно низкий индекс цветопередачи (Ra=25) позволяют использовать их в помещениях, где находятся люди, лишь в комбинации с лампами других типов.
Газоразрядные натриевые лампы высокого давления используются для
промышленного освещения, для освещения улиц и площадей, спортивных
сооружений и для прожекторов. Высокая экономичность и золотисто-желтый
свет этих газоразрядных ламп высокого давления подходят для этого как
нельзя лучше.
Газоразрядные натриевые лампы низкого давления отличаются желтым
монохромным светом и высочайшей светоотдачей. Газоразрядные лампы этого
типа применяются для уличного освещения в некоторых европейских
странах.
Металлогалогенные
Эти лампы являются точечными источниками света большой мощности. На данный момент они обладают максимальной светоотдачей из всех типов ламп. Световой поток в 10 раз больше, чем в обычных лампах накаливания, а срок службы больше в 12 раз.Маркировка: Д – дуговая, Р – ртутная, И - йодидная
Дуговые металлогалогенные лампы (ДРИ, МГЛ, HMI, HTI)
Внешне металлогалогенные лампы отличаются от ламп ДРЛ отсутствием люминофора на колбе. Они характеризуются высокой световой отдачей (до 100 лм/Вт) и значительно лучшим спектральным составом света, но срок их службы существенно меньше, чем у ламп ДРЛ.
Преимущества:
Светоотдача в 10 раз(!) больше, чем у обыкновенных ламп.
Источник света компактен, что позволяет направить световой поток с
помощью отражателя. В совокупности с большой светоотдачей это
позволяет, например, применив несколько бра, направленных в потолок
очень технологично решить задачу создания общего освещения. Это
эргономично, т.к. нет направленных в глаза источников света на потолке,
и делает простым обслуживание светильников.
Надежная работа при низких температурах и различных условиях
эксплуатации;
Возможность применять лампы разной цветности.
Недостатки:
Они не сразу зажигаются (только втечение 30-50 секунд(!) плавно
выходят на номинальный уровень свечения), а также, после отключения не
включаются снова, пока не остынут, а это может занять несколько минут.
Пожалуй, этот недостаток является основным, и именно он осложняет
использование этого типа ламп при решении большинства задач освещения
жилых и офисных интерьеров.
Классификация металлогалогенных ламп:
1. По мощности: от 20 до 3500 ватт. Лампы с мощностью превышающей 2000
ватт включаются в сеть с напряжением 380 вольт, остальные (20, 35, 50,
70, 150, 250, 400, 700, 1000 ватт) - 220 вольт.
2. По цветности: тепло-белого цвета в 3000 кельвинов, до дневного в
6500 кельвинов, а также цветные МГЛ
3. По конструктивному исполнению: двухцокольные – софитные,
одноцокольные, и безцокольные.
4. По типу цоколя: , , ,
,
и др.
Область применения газоразрядных ламп высокого давления:
Освещение торговых площадей
гостиниц
ресторанов
уличное и дорожное освещение
| Цоколь E27 |
 Цоколь GX22 |
 Цоколь PGJ5 |
 Цоколь PGZ12 |
 Цоколь E40 |
 Цоколь RX7s |
 Цоколь (P)SFC |
 Цоколь X528 |
Компактные газоразрядные лампы
 Цоколь E27 |
 Цоколь GX10 |
 Колба R111 Цоколь GX8.5 |
 Колба Т14 Цоколь GX8.5 |
 Цоколь G12 |
 Цоколь RX7s |
Газоразрядные лампы низкого давления
Люминесцентные лампы
Люминесцентные лампы - наиболее распространённый и экономичный источник света для создания рассеянного освещения в помещениях общественных зданий: офисах, школах, учебных и проектных институтах, больницах, магазинах, банках, предприятиях.
Достоинства люминесцентных ламп
1. Высокая световая отдача, достигающая 75 лм/Вт
2. Большой срок службы, доходящий у стандартных ламп до 10000 ч.
3. Возможность иметь источники света различного спектрального состава
при лучшей для большинства типов цветопередаче, чем у ламп накаливания
4. Относительно малая (хотя и создающая ослепленность) яркость, что в
ряде случаев является достоинством.
Недостатки люминесцентных ламп:
1. Большие размеры лампы
2. Пониженный коэффициент мощности
3. Необходимость пускорегулирующих аппаратов (ПРА) и сложность схем
включения
4. Инерционность (время зажигания - до 10 мин)
5. Необходимость специальной утилизации (из-за наличия ртути)
Классификация люминесцентных ламп:
1. По конфигурации: прямые, U-oбразные, W-oбразные, кольцевые,
панельные, свечеобразные.
2. По мощности: от 5 до 80 ватт
3. По длине: от 8,5 до 1500см
4. По типу цоколя: h23, ,
G24-d-2, , 2G10, 2G7, , и др.
5. По типу разряда: дуговые, тлеющего разряда, тлеющего свечения
6. По принципу работы: компактные люминесцентные (под обычный патрон
Е14,Е27) со встроенным электронным пускорегулирующим аппаратом
7. По спектру свечения: теплый белый (для использования в жилых
помещениях); холодный белый (используется в офисных и технических
помещениях); желтый, зеленый, синий, красный, ультрафиолетовый.
В маркировку лампы входят буквы, обозначающие ее конструкцию, цвет и цифры, указывающие мощность лампы:
1. Л - люминесцентная
2. В - белый
3. ТБ - тепло-белый
4. ХБ- холодно-белый
5. Д - дневной
6. Е - естественно белый
7. К, С, З, Г, Ж - красный, синий, зеленый, голубой, желтый
8. Ц, (ЦЦ) - высокое (делюкс) или более высокое (суперделюкс) качество
цветопередачи
9. Р - рефлекторная
10. U - U-образная
11. К - кольцевая
12. А- амальгамная
| TL5 Цоколь G5 |
 T8 Цоколь G13 |
 T12 Цоколь G13 |
 T12 Цоколь FA61 |
 T12 Цоколь R18s |
 Цоколь 2G13 |
 Цоколь 2GX13 |
 Цоколь G10q |
Компактные люминесцентные лампы (энергосберегающие)
Компактные люминесцентные лампы можно распределить на три следующие группы:Компактные люминесцентные лампы
с
цоколем и
, представляющие
собой
энергоэкономичную альтернативу лампам накаливания и способные их
полностью заменить;
компактные люминесцентные лампы для очень компактных светильников;
компактные люминесцентные лампы как малогабаритные источники света,
заменяющие люминесцентные линейные лампы.
Номенклатура энергосберегающих ламп включает следующие основные виды:
Компактные люминесцентные лампы прямого подключения к сети со
встроенным ПРА
компактные люминесцентные лампы с цоколем .
Подходят практически
для любых светильников с цоколем
и могут использоваться во всех
жилых и общественных помещениях
компактные люминесцентные лампы с цоколем .
Подходят для небольших
настенных или потолочных светильников, торшеров и настольных
светильников с цоколями .
Они находят эффективное применение в жилых
помещениях, особенно там, где требуется постоянное экономичное освещение
компактные люминесцентные лампы, требующие для работы ПРА.
компактные люминесцентные лампы с двухштырьковым цоколем . Лампа
для творческого проектирования светильников и современных осветительных
приборов, а также для различных настольных ламп
компактные люминесцентные лампы с цоколями других конфигураций.
Компактные люминесцентные лампы делятся на две группы:
1. Неинтегрированные (требуют дополнительной комплектации кронштейнами
и соответствующими ПРА);
2. Интегрированные (оснащены встроенной пускорегулирующей аппаратурой).
Компактные люминесцентные неинтегрированные лампы
Компактные люминесцентные неинтегрированные лампы – это энергосберегающие лампы с долгим сроком службы, но, в отличие от стандартных компактных люминесцентных ламп, они не имеют встроенного ПРА, требуют комплектации светильников соответствующими ПРА.
Компактные люминесцентные неинтегрированные лампы обычно используются в системах коммерческого и профессионального освещения и обладают всеми характеристиками обычных стандартных люминесцентных ламп – экономичностью, долгим сроком службы и т.д.