Лампи високого тиску, Порівняно з люмінесцентними, мають значно менші габарити і більшу одиничну потужність. У ртутних ламп високого тиску за рівної потужності з люмінесцентними (наприклад, 40, 80 Вт) довжина майже в 10 разів менша. Малі габарити та високий тиск у них зумовили температуру розрядної трубки – 700...750°С. Тому розрядну трубку ламп виконують із кварцового скла або спеціальної кераміки, що має високу прозорість у видимій області спектру. .
Однією з перших була розроблена лампа високого тиску типу ДРТ. Позначення лампи: Д – дугова, Р – ртутна, Т – трубчаста; наступне число відповідає потужності лампи. Колишня назва лампи – ПРК (пряма ртутно-кварцова). Лампа ДРТ призначена для ультрафіолетового опромінення молодняку тварин, курчат, яєць перед інкубацією, насіння зернових культур тощо. Вона застосовується в комплекті опромінювальних установок різних типів.
Лампа ДРТ є прямою трубкою з кварцового скла, по кінцях якої впаяні вольфрамові електроди. У трубку введено невелике
Рис.1.26. Схеми включення: а) - лампи ДРТ; б) - лампи ДРЛ; EL – лампа; L – дросель, SB – кнопковий вмикач; CI, C2, СЗ – конденсатори; R – резистор
кількість ртуті та інертного газу – аргону. Для зручності кріплення до арматури лампа по краях має хомутики з тримачами, які з'єднані між собою металевою смужкою, що використовується для полегшення запалювання лампи. У електричну мережулампу ДРТ включають послідовно з дроселем L за резонансною схемою (рис.1.26a). В результаті резонансу, який утворюється при короткочасному включенні конденсатора С2, напруга на дроселі L і конденсаторі С2 зростає приблизно в 2 рази в порівнянні з напругою живлення. Це забезпечує у лампі дуговий розряд. Металева смужка, що підключена через конденсатор малої ємності С3, полегшує пробою лампи. Конденсатор C1 збільшує коефіцієнт потужності схеми до 0,92...0,95.
Електрична енергія, що підводиться до лампи ДРТ, перетворюється в ній наступним чином: ультрафіолетове випромінювання становить 18%, інфрачервоне випромінювання – 15%, видиме світло – 15%, втрати дорівнюють 52%. Однак лампа ДРТ використовується насамперед як джерело ультрафіолетового випромінювання. У таблиці 1.9 наведено характеристики ламп ДРТ.
Таблиця 1.9 - Дугові ртутні лампи високого тиску ДРТ
Потік випромінювання ламп ДРТ залежить від температури навколишнього повітря. При високій температурі погіршується прозорість кварцового скла, що визначає зниження особливо ультрафіолетового випромінювання та термінів придатності лампи.
Дугова ртутна лампа ДРЛ призначена для зовнішнього освітлення, закритих приміщень та об'єктів, де не потрібно високої якості передачі кольору. Вона може бути рекомендована для висвітлення тваринницьких та інших сільськогосподарських приміщень; зі спеціальними опромінювачами вона використовується для опромінення розсади в теплицях, оскільки має фотосинтезно активне випромінювання з довжиною хвилі = 580...700 нм (оранжево-червона частина спектра випромінювання).
Баланс енергії у лампи ДРЛ: ультрафіолетове випромінювання практично відсутнє, видиме випромінювання становить 17%, інфрачервоне випромінювання – 14%, теплові втрати – 69%. Колір сумарного випромінювання наближається до білого. Частка червоного випромінювання становить 6...15%. Відсоток вмісту червоного випромінювання вказується при маркуванні ламп у дужках. Яскравість ламп ДРЛ майже вдесятеро перевищує яскравість люмінесцентних ламп низького тиску.
Конструкція лампи ДРЛ представлена на рис. 1.27. Кварцова трубка (пальник) 3 розміщена в колбі 1, внутрішня поверхня якої покрита тонким шаром люмінофора 2. Шар люмінофора перетворює ультрафіолетове випромінювання трубки на світло, придатний для освітлення. У кварцову трубку впаяні два основних вольфрамових електрода 4, покритих активованим шаром і приєднаних до цоколя 7, і два додаткових (підпалюють) 5. У трубці знаходиться невелика кількість ртуті (40...60 мг). Після відкачування повітря із зовнішньої колби 1 вона заповнюється аргоном під тиском 2,5...4,5 кПа.
Така конструкція дозволяє запалювати чотириелектродну лампу від мережі живлення 220 В без спеціального пристрою для підпалювання (рис.1.26б). Наявність дроселя та конденсатора у схемі дозволяє зменшити коливання світлового потоку та збільшити коефіцієнт потужності. При цьому ПРА споживає близько 10% номінальної потужностілампи. При включенні лампи в мережу послідовно з дроселем розряд спочатку виникає між суміжними основним та додатковим електродами. Викликана цим іонізація розрядного проміжку призводить до розряду між основними електродами, після чого додаткові електроди припиняють працювати.
Наявність у зовнішній колбі 1 аргону під тиском дозволяє на тривалий термін зберегти люмінофорне покриття у робочому стані. Нагрів зовнішньої колби під час роботи лампи - 220... 280°С. Оптимальна температура довкілля для роботи ламп - 25...40°С. Період розгорання лампи ДРЛ триває 5...10 хв. Характеристики ламп ДРЛ наведені у табл. 1.10.
Освітлювальні металогалогенні лампи загального призначеннятипу ДРІ (дугові ртутні з випромінюючими добавками) мають залежно від складу добавок різний спектр випромінювання, що забезпечує висока якістькольоропередачі та вищий, ніж у ламп ДРЛ, світловий ККД. Конструктивно лампи відрізняються від ламп ДРЛ формою зовнішньої колби, що не має люмінофорного покриття, і відсутністю в розрядній трубці додаткових електродів, що підпалюють.
 |
Тому в їх мережу включають за схемою, що містить спеціальні імпульсні запалювальні пристрої - ІЗУ, що генерують високовольтні імпульси напругою 2...6 кВ.
Щоб поліпшити спектральний склад видимого випромінювання, трубку ламп додають сполуки галогенної групи: іодиди натрію, скандій, броміди рідкоземельних металів. Характеристики ламп ДРІ дано в табл. 1.11.
У табл. 1.11 наведено також характеристики ламп ДРІЗ для освітлення сухих, запорошених та вологих приміщень та ламп ДРІШ для освітлення об'єктів при кольорових телевізійних зйомках та передачах (Ш – позначення широкого спектру).
Ртутно-кварцові лампи високого тиску ДРЛФ призначені для опромінення рослин на основі ламп ДРЛ. Особливістю цих ламп є спеціальний склад люмінофора, який забезпечує спектр випромінювання, що найбільше сприяє проходженню фізіологічних процесів у рослинах. Це випромінювання знаходиться в діапазоні довжин хвиль від 350 до 750 нм з переважанням оранжево-червоних та синьо-фіолетових променів.
За своєю конструкцією та по електричним параметрамлампи ДРЛФ аналогічні лампам ДРЛ, однак вони мають колбу зі скла, що витримує в нагрітому стані бризки холодної води. В електричну мережу лампи включаються аналогічно ламп ДРЛ.
Позначення ламп: Д – дугова, Р – ртутна, Л – люмінесцентна, Ф – з підвищеною фітовіддачею. Найбільшого поширення набули лампи ДРЛФ-400 та ДРЛФ-1000 потужністю 400 та 1000 Вт з фітопотоком відповідно 12800 та 90000 мфт.
Таблиця 1.10 – Ртутні лампи високого тиску ДРЛ
| Тип лампи | Потужність лампи, Вт | Напруга на лампі, | Світловий потік, лм | Світлова віддача, лм/Вт | Термін служби, год |
| 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 |
Дугова ртутно-вольфрамова лампа ДРВ-750 призначена для додаткового опромінення рослин у теплицях. Основною її перевагою, в порівнянні з лампами ДРЛФ, є відсутність ПРА, в результаті чого знижується металоємність опромінювальної установки, зменшується навантаження на дах теплиці, покращується маневреність рухомих систем опромінення. Лампа виконана у вигляді колби, в якій змонтовано ртутний пальник спільно з ниткою розжарювання. Сама колба виготовлена з термостійкого скла та розрахована на попадання бризок холодної води.
Таблиця 1.11 - Дугові ртутні металогалогенні лампи для зовнішнього та внутрішнього освітлення ДРІ
| Тип лампи | Потужність лампи, Вт | Напруга на лампі, | Світловий потік, лм | Світлова віддача, лм/Вт | Термін служби, год |
| ДРІ-125 | |||||
| ДРІ-175 | 68,5 | ||||
| ДРІ-250 | |||||
| ДРІ-1000-5 | |||||
| ДРІ-400-5 | |||||
| ДРІ-700 | |||||
| ДРІЗ-250-2 | 54,8 | ||||
| ДРІЗ-400-3 | |||||
| ДРІШ-2500-2 | |||||
| ДРІШ-4000-2 |
Має дзеркальний чи дифузний відбивач. Нитка розжарювання є баластним опором і водночас джерелом випромінювання, що посилює червону частину спектральної характеристики лампи.
В результаті лампа ДРВ-750 є джерелом змішаного випромінювання з переважанням оранжево-червоних та синьо-фіолетових променів.
Модернізацією лампи ДРВ є ртутно-вольфрамова лампа ДРВЛ. У ній також у просторі між розрядною трубкою та зовнішньою колбою встановлена вольфрамова спіраль, включена послідовно з розрядною трубкою і виконує роль баластного опору. У вказаному баласті втрачається приблизно половина потужності лампи. Це знижує в 1,5...2 рази ефективний ККД ртутно-вольфрамових ламп у порівнянні з лампами ДРЛ та ДРТ.
Дугові ртутно-вольфрамові еритемні лампи з дифузним відбивачем типу ДРЗЕД призначені для комплексного впливу випромінюванням частини спектру з довжинами хвиль від 280 до 5000 нм. Зовнішня колба цих ламп виконана із спеціального увіолевого скла, що пропускає ультрафіолетове випромінювання. Термін служби ламп типу ДРЗЕД визначається переважно терміном служби вольфрамової спіралі - 3000...5000 год.
Дугові ртутні люмінесцентні лампи ДРФ-1000 та ДРФ-2000 з підвищеною фітовіддачею призначені для комплектування вегетаційних освітлювальних установок, що застосовуються для створення світлового режиму в кліматичних камерах та шафах при селекції різних рослин. Лампи мають великий світловий потік та високу світловіддачу. За конструкцією і характеристиками аналогічні лампам ДРЛ, але відрізняються складом люмінофора, мають колбу з термостійкого вольфрамового скла, що витримує бризки холодної води. З недоліків слід відзначити велику масу ПРА та пристрої компенсації коефіцієнта потужності.
У групі розрядних ламп високого тиску натрієві лампи типу ДНаТ (дугові трубчасті натрієві) відрізняються великим світловим ККД і трохи більш витягнутою в порівнянні з лампою ДРЛ зовнішньою колбою. Розрядна трубка правильної циліндричної форми виконана з напівпрозорої кераміки (полікристалічного алюмінію) або прозорого трубчастого монокристалу (лейкосапфіру). Ці матеріали стійкі до тривалого впливу натрію парів при температурі до 1600°С. Загальний коефіцієнт пропускання видимого випромінювання становить 90...95%. Однак 70% випромінювання знаходиться в зоні 560...610 нм жовто-жовтогарячого кольору, що викликає спотворення кольору. Тому: лампи ДНаТ переважно використовують для зовнішнього освітлення. В електричну мережу лампи ДНаТ включають за схемою, аналогічною схемою ламп ДРІ.
Характеристики натрієвих ламп високого тиску ДНаТ наведено у табл. 1.12.
Дугові ксенонові трубчасті лампи (ДКсТ) у сільському господарстві використовуються порівняно мало через складність їх експлуатації. Лампи виконують в одній кварцовій розрядній колбі (ДКсТ) та у двох колбах з водяним охолодженням (ДКсТВ).
У діапазоні ламп ДКсТ без водяного охолодження є надлишок ультрафіолетового випромінювання. Цей недолік скоригований у лампах типу ДКсТЛ, колби яких виконані з кварцового скла з присадками, що легують (Л). У видимій області спектра випромінювання ксенонових ламп наближається до сонячного. У ламп типу ДКсТВ частка видимого випромінювання становить лише 10...12% їхньої потужності. Зазначені типи ламп випускаються, зазвичай, великої одиничної потужності - від 1000 до 12000 Вт зі світловою віддачею 24...40 лм/Вт. Термін служби становить 500...1500 год, що з значною температурою поверхні розрядної трубки (750... 800°С).
Таблиця 1.12 – Натрієві лампи високого тиску ДнаТ
| Тип лампи | Потужність лампи, Bт | Напруга на лампі, | Світловий потік, лм | Світлова віддача, лм/Вт | Строк служби |
| 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 |
Особливістю більшості розрядних ламп високого тиску є режим розгорання, що протікає протягом 5...10 хв після запалювання лампи. У ртутних і натрієвих ламп він триваліший, ніж у ксенонових. У процесі розгоряння змінюються всі параметри лампи. Наприклад, струм у ртутних лампах перевищує номінальне значення 1,5...2 разу. У міру розігріву тиск пари всередині лампи зростає, що супроводжується зниженням струму і збільшенням потоку випромінювання, зі зростанням тиску підвищується напруга запалювання лампи. Тому повторне запалювання згаслої лампи можливе лише після її остигання, отже, після зниження напруги запалювання. Коливання напруги мережі мало впливають на світлову віддачу ламп, проте великі відхилення напруги позначаються значно. Лампи повинні експлуатуватись у тому положенні, яке визначено заводом-виробником. При експлуатації установок з розрядними лампами високого тиску слід брати до уваги значну пульсацію світлових потоків та вживати заходів щодо їх зниження.
1. Що називається штучним джерелом оптичного випромінювання?
2. Які основні види джерел оптичного випромінювання ви знаєте?
3. Що називається ідеальним випромінювачем?
4. Назвіть три класи тіл розжарення.
5. Як відбувається перетворення ел. енергії в оптичні випромінювання?
6. Дайте визначення закону Кірхгофа.
7. Дайте визначення закону Стефана Больцмана.
8. Напишіть закон Планка.
9. Дайте визначення закону усунення Вина.
10. Назвіть основні елементи конструкції лампи розжарювання загального призначення?
11. Як влаштовано лінійну галогенну лампу розжарювання?
12. Назвіть деякі різновиди ламп розжарювання.
13. Які основні характеристики ламп розжарювання?
14. Як змінюються показники ламп розжарювання від напруги, що підводиться?
15. Наведіть найпростіші схеми увімкнення ламп розжарювання.
16. Як класифікуються розрядні лампи?
17. Як відбувається перетворення ел. енергії у видиме випромінювання у розрядних лампах?
18. Призначення баластового пристрою?
19. Як відбувається стабілізація дугового розряду?
20. Як впливає вигляд баластового пристрою працювати гозоразрядных ламп?
21. Дайте загальні відомостіпро газорозрядні лампи низького та високого тиску.
22. Пристрій та позначення найбільш поширених люмінісцентних ламп.
23. Як визначається коефіцієнт пульсації світлового потоку?
24. Намалюйте стартерну схему увімкнення люмінісцентної лампи.
25. Дайте поняття про безстартерні схеми включення люмінісцентних ламп.
26. Розкажіть про призначення газорозрядних ламп високого тиску типу ДРТ, ДРЛ, ДРВ, ДНаТ.
Намалюйте схему включення лампи ДРТ, ДРЛ тощо.
Освітлювальні прилади
Ефективний світлорозподіл, економічність, надійність, зручність експлуатації освітлювальних установок значною мірою залежать від застосовуваних типів освітлювальних приладів (світильників). .
Світильник складається з двох головних частин: джерела світла та оптичного пристрою, що перерозподіляє світловий потік джерела у просторі (відбивач, розсіювач, заломник). Крім того, світильник може мати пристрої для комутації та стабілізації електричного струму(ПРА), для кріплення джерела світла та самого світильника. Світильник обмежує сліпучу дію лампи, а також захищає її від впливу навколишнього середовища та, навпаки, захищає це середовище від пожежі або вибуху.
Світильники розрізняються за розподілом світлового потоку лампи між верхньою та нижньою напівсферами: прямого світла - не менше 90% потоку випромінюється у нижню півсферу; переважно прямого світла – від 60 до 90% потоку випромінюється у нижню півсферу; відбитого світла - понад 90% потоку випромінюється у верхню півсферу.
За формою кривої світлорозподілу у нижній півсфері світильники переважно бувають: глибокого світлорозподілу; середнього світлорозподілу; рівномірного світлорозподілу; широкого світлорозподілу.
Коефіцієнт корисної діїсвітильника визначається ставленням світлового потоку світильника до світлового потоку вміщених у нього ламп ():
По виконанню світильники бувають: відкриті - лампа не відокремлена від зовнішнього середовища; закриті - лампа та патрон відокремлені від зовнішнього середовища оболонкою без ущільнень; вологозахищені - з ущільненням, що захищає від проникнення вологи всередину світильника; пиловологонепроникні - з ущільненням, що захищає лампу і струмопровідні частини від попадання пилу та вологи; вибухозахищені - з ущільненням, що оберігає вихід назовні полум'я або іскри.
Для світильників прийнято міжнародну класифікацію захисту від впливу пилу та води IP. У технічній літературі зустрічається інша класифікація цього захисту - двозначне число, що має перша цифра позначає ступінь захисту світильника від пилу, друга - від води. Відкриті світильники із захисту від пилу позначаються цифрою 2, перекриті - 2*, повністю пилезахищені - 5, частково захищені - 5*, повністю пиленепроникні - 6, частково пиленепроникні - 6*. Ступінь захисту від води: 0 – незахищені, 2 - каплезащищенные, 3 -дождезащищенные, 4 - брызгозащищенные, 5 - струезащищенные.
Для маркування світильників використовується єдина система. Перша буква позначення вказує джерело світла, що використовується в світильнику: Н - лампи розжарювання загального застосування, Р -ртутні лампи типу ДРЛ, Л - люмінесцентні трубчасті, І - кварцові галогенні, Г - ртутні типу ДРІ, Ж - натрієві лампи, К - ксенонові. Друга буква в шифрі - спосіб встановлення світильника: С - підвісні, П - стельові, Б - настінні, В - вбудовані і т. д. Третя буква - призначення світильника: П - для промислових підприємств, Про - для громадських будівель, У - для зовнішнього освітлення вулиць, Р – рудничний, Б – побутовий. Наступне двоцифрове число позначає номер серії, а числа далі - число ламп у світильнику, потужність ламп у ватах, номер модифікації.
Останні буква та цифра позначають кліматичне виконання (У - для районів з помірним кліматом, Т - для районів з тропічним кліматом тощо) та категорію розміщення світильників 1 - на відкритому повітрі, 2 - під навісом тощо, 3 - у закритих неопалюваних приміщеннях, 4 - у закритих опалюваних приміщеннях.
Приклад повного позначення світильника: НСП 03-1х60-002-УЗ - світильник з однією лампою розжарювання (Н) потужністю 60 Вт, підвісної серії 03 (С), модифікації 002, розрахований для роботи в районах з помірним кліматом (У) у закритих неопалюваних приміщеннях (З) промислових підприємств (П).
Часто в різних робочих переліках та таблицях останні позначення не наводяться: НВП 03-1х60 або не наводиться номер модифікації: НВП 03-1х60-УЗ.
Іноді в позначенні світильника може бути показаний тип кривої сили світла світлового потоку (Д - косинусна та ін), розподіл світлового потоку у верхній та нижній півсферах (прямого (П) та переважно прямого (Н) типу та ін), а також ступінь захисту світильника – 23, 53 і т.д.).
Багато сучасних світильників розраховані на застосування мережних провідників як з мідними, так і алюмінієвими жилами з площею поперечного перерізу до 4 мм 2 , які приєднуються або до вступного пристрою, або до затискачів на корпусі світильника.
Вимоги, що пред'являються експлуатації світильників, залежить від розмірів приміщень, характеру світлотехнічної завдання, умов довкілля та інших.
Сільськогосподарські виробничі приміщення, у порівнянні з промисловими приміщеннями, мають низьку природну освітленість, дуже малу висоту стелі по відношенню до довжини та ширини, наявність агресивних газів, низький коефіцієнт відбиття стелі (переважно тваринницьких приміщень вона взагалі відсутня), важкі температурно-вологісні . Ці особливості сільськогосподарських виробничих приміщень, особливо тваринницьких та птахівницьких, визначають світлотехнічні та конструктивні дані застосовуваних у сільському господарстві світильників щодо економічності, надійності, правильного світлорозподілу та спектрального складу.
У сільськогосподарських виробничих приміщеннях із нормальним середовищем, наприклад, у майстернях, гаражах, опалюваних складах, застосовують світильники загальнопромислового виконання, призначені для аналогічних приміщень у промисловості.
Перелік світильників, що рекомендуються для застосування в сільськогосподарських виробничих та адміністративно-громадських приміщеннях, а також для зовнішнього освітлення, наведено в табл. 1.13. Загальний вигляд деяких світильників наведено на рис. 1.28 та 1.30.
Таблиця 1.13 - Світильники для сільськогосподарських приміщень
| Виріб | Тип | Номер ТУ, каталогу, ГОСТу | |
| I. Світильники з лампами розжарювання. Для виробничих та громадсько-адміністративних приміщень із нормальними умовами середовища | |||
| Для ламп потужністю до 100 Вт, емальований відбивач, ущільнене введення проводів | НСП 01-1х100/Д23-01У3 "Астра-1" | ТУ 16.535.498-93 | |
| Те ж саме, для ламп потужністю 150...200 Вт | НВП 01-1х200/Д23-07УЗ "Астра-3" | ТУ 16.535.498-93 | |
| Для ламп потужністю 150 Вт, стельовий, з розсіювачем зі скла | НВО 18-1х150/Н-06-У4 | ТУ 16.535.935-94 | |
| Для двох ламп потужністю по 60 Вт, стельовий з розсіювачем | НВО 18-2х60/Н-08-У4 | ТУ 16.535.935-94 | |
| Для ламп потужністю до 60 Вт, ущільнений, підвісний, з розсіювачем | НВП 03-1х60-У3 | ТУ 16.535.561-95 | |
| Для ламп потужністю I50...200 Вт | НВП 01-1х200/Д53-08У3 "Астра-12" | ТУ 16.535.498-93 | |
| Для ламп потужністю 150 Вт | НВП 01-1х150/Д53-08У3 "Астра-11а" | ТУ 16.535.498-93 | |
| Для ламп потужністю 100 Вт | НВП 01-1х100/Д53-02У3 "Астра-11" | ТУ 16,535.498-93 | |
| Для двох ламп потужністю по 100 Вт, стельовий, ущільнений, з розсіювачем | ПНП 2х100-У3 | ТУ 16.535.777-93 | |
| Для освітлення приміщень з тяжкими умовами середовища | |||
| Для ламп потужністю 150...200 Вт, стельовий, ущільнений з розсіювачем | ППД 1х200-У3 | ТУ 16.535.804-93 | |
| Для ламп потужністю до 100 Вт, ущільнений, з дифузним відбивачем, підвісний | ППД 1х100-У3 | ТУ 16.535.804-93 | |
| Для ламп потужністю до 100 Вт, ущільнений, без відбивача, з розсіювачем, підвісний | ППР 1х100У3 | ТУ 16.535.804-93 | |
| Те ж саме, для ламп потужністю 150...20О Вт | ППР 1х200-У3 | ТУ 16.535.804-93 | |
| Для ламп потужністю до 200 Вт, ущільнене введення проводів | НСП 01х200/Д53-08У3 "Астра-2" | ТУ 16.535.498-93 | |
| Для зовнішнього освітлення | |||
| Для ламп потужністю 200 Вт | СПО 1х200-1-У1 | ТУ 16.535.625-97 | |
| Для ламп потужністю 200 Вт | НСУ 04-1х200-001-У1 | ТУ 16.545.109-96 | |
| З галогенною лампою розжарювання | ІСУ 01-1х2000-К63-01-У1 | ТУ 16.535.527-96 | |
| Для вибухонебезпечних приміщень | |||
| Для ламп потужністю 150 Вт із відбивачем | ВЗГ-200 М | __ | |
| Для ламп потужністю 150 і 200 Вт з відбивачами та без них | Н4БН-150-IVI | ТУ 16.535.878-94 | |
| Для ламп потужністю до 300 Вт з відбивачами та без них | Н4Т2Н-300-IVI Н4Т2Н-300-IIVI | ТУ 16.545.013-95 | |
| Для місцевого освітлення | |||
| Для однієї лампи потужністю 60 або 100 Вт | НКС 01-1х100 | ТУ 16.545.013-95 | |
| ІІ. Світильники з люмінесцентними лампами для виробничих та громадсько-адміністративних приміщень із нормальними умовами середовища | |||
| Для двох ламп потужністю по 40 Вт, підвісні чи стельові. | ЛД-2х40 ЛДР-2х40 ЛДОР-2х40 | ТУ 16.535.912-94 | |
| Те ж саме для ламп потужністю по 80 Вт | ЛД-2х80 ЛДР-2х80 ЛДОР-2х80 | ТУ 16.535.912-94 | |
| Для однієї лампи потужністю 40 Вт, підвісний або стельовий | ЛПО 03-1х40 | ТУ 16.545.224-96 | |
| Для двох ламп потужністю 40 Вт, стельовий. | ЛПО 25М 2х40-001-УХЛ4 | ОСТ 160.535.044-83 | |
| Для двох ламп потужністю по 40 Вт, стельовий, з розсіювачем | ЛПО 28-2х40 | OCT. I60.535.044-79 | |
| Те ж саме для чотирьох ламп потужністю до 40 Вт | ЛСО 02-4х40 | ТУ 16.535.605-79 | |
| Світильник з трьома У-подібними лампами потужністю 30 Вт, стельовий | УПБ 04-3х30 | ТУ 16.535.822-94 | |
| Для особливо сирих приміщеньз хімічно активним середовищем | |||
| Для двох ламп потужністю по 40 Вт, підвісний, блоковий | ЛСП 15-2х40 | ТУ 16.545.211-96 | |
| Те ж саме, для ламп 40 Вт | ЛСП 23-2х40 | ТУ 16.545.211-96 | |
| Те ж саме, для ламп 80 Вт | ЛСП 23-2х80 | ТУ16.545.211-96 | |
| Для ламп потужністю 40 Вт, підвісний, з вертикальним відбивачем, ущільнений | ЛСП 18-1х40 ЛСП 18-2х40(60) | ТУ 16.545.066-96 | |
| Промислові для освітлення приміщень із важкими умовами середовища | |||
| Для однієї та двох ламп потужністю по 40 Вт, підвісні | ПВЛМ 1х40-01 ПВЛМ 1х40-02 ПВЛМ 2х40-01 ПВЛМ 2х40-02 | ТУ 16.535.070-97 | |
| Те ж саме, для ламп потужністю 80 Вт | ПВЛМ 1х80-01 ПВЛМ 1х80-02 ПВЛМ 2х80-01 | ТУ 16.535.070-97 | |
| Для ламп потужністю до 40 Вт, корпус із пластмаси або склопластику, з розсіювачем, стельовий. | ПВЛП 2х40-01 | ТУ 16.535.775-93 | |
| Для зовнішнього освітлення | |||
| Для трьох ламп потужністю 40 Вт, консольний. | СКЗЛ 3х40М | ОСТ 160.535.047-79 | |
| Те саме, підвісний | СПЗЛ 3х40М | ОСТ 160.535.047-79 | |
| Для вибухонебезпечних приміщень | |||
| Для однієї лампи потужністю 40 Вт | НОДЛ 1х40-У3 | ТУ 16.535.877-94 | |
| Для однієї лампи потужністю 80 Вт | НОГЛ 1х80-У3 | ТУ 16.535.877-94 | |
| Для двох ламп потужністю 80 Вт | НОГЛ 2х8О-У3 | TУ 15.535.877-94 | |
| ІІІ. Світильники з лампами типу ДРЛ для приміщень із важкими умовами середовища | |||
| Для однієї лампи потужністю 250 Вт | РСП 08-250 | ТУ 16.535.739-96 | |
| Для лампи ДРЛ потужністю 250 Вт, підвісний, прямого світла, частково пилозахищений | ГХР 250-2М | ТУ 16.535.739-96 ТУ 16.535.218-95 | |
| Те ж саме, для лампи ДРЛ потужністю 400 Вт. | ГХР 400М | ТУ 15.535.218-95 | |
| Для зовнішнього освітлення | |||
| Для однієї лампи потужністю 125, 250 та 400 Вт, консольний | РКУ 01-250-0007 | ОСТ 160.534.047-79 | |
| Для лампи потужністю 400 Вт, консольний | РКУ 02-400-004-У1 | ОСТ 160.534.047-79 | |
| Для однієї лампи потужністю 250 Вт, консольний | СКЗР 250 | ОСТ 160.534.047-79 | |
| 1V. Світильники з лампами ДРІ та ДНаТ | |||
| З лампою ДРІ потужністю 250 Вт, консольний | ЦКУ 02-250-002 | ОСТ 160.535.047-79 | |
| З лампою ДНаТ потужністю 400 Вт, виконання IP63, консольний | ЖКП O1-400-OO1 | ОСТ 160.535.047-79 | |
| Те саме, виконання IP23 | ЖКП 01-400-002 | ОСТ 160.535.047-79 | |
| СПОД 250 | ОСТ 160.535.047-79 | ||
| З однією лампою ДРІ потужністю 250 Вт, підвісною | ДСП 18-250-004-У3 | ОСТ 160.535.046-79 | |
| З однією лампою ДРІ потужністю 400 Вт, підвісною | ДСП 18-400-004-У3 | ОСТ 160.535.046-79 | |
| З лампою ДРІ потужністю 700 Вт | ДСП 18-400-004-У3 | ОСТ 160.535.046-79 | |
У перелік входять світильники для ламп розжарювання, трубчастих люмінесцентних ламп низького тиску, а також для ламп ДРЛ.
Переліком передбачаються світильники, захищені від дії довкілля тваринницьких, птахівницьких та інших приміщень з важкими умовами середовища: бризкозахищені, вологозахищені, частково та повністю пилозахищені, пиловодонепроникні, а також вибухозахищені.
До переліку увійшли світильники, що застосовуються в інших галузях нашого господарства у приміщеннях з аналогічними чи близькими умовами довкілля.
Для приміщень з нормальними умовами середовища при відносній вологості повітря до 70% і температурі 20° застосовують відкриті світильники, що використовуються і в промисловості,
Для освітлення складів, зернотоків, територій, майстерень, фасадів будівель та інших цілей використовують прожектори. Прожектори заливного світла типу ПЗЗ роблять із металевими (хромованими) або зі скляними відбивачами параболічної форми. Як джерела світла застосовують спеціальні прожекторні лампи. У прожекторах типу ПЗЗ-25 з діаметром скла 25 см встановлюють лампи потужністю 150...200 Вт, у прожекторах ПЗЗ-35 з діаметром скла 35 см - лампи 300...500 Вт, у прожекторах ПЗЗ-45 - лампи 1000 Вт. Прожектори ПСМ-40 та ПСМ-50 з лампами 500 та 1000 Вт також призначаються для освітлення відкритих просторів, архітектурного та ілюмінаційного освітлення.
У окремих випадках застосовують різні типи фасадних прожекторів серії ПФС.
Як правило, прожектори розміщують на щоглах або високих будинках зосередженими групами. Найменша висота щогл (за винятком випадків освітлення стадіонів) визначається за умови
Відповідно до наведеної умови прийняті найменші висоти для ПЗЗ-35, 500 Вт, 220 В - 17 м, для ПЗЗ-35, 500 Вт, 127 В - 20 м, для ПЗЗ-45, 1000 Вт, 220 В - 22 м, для ПЗЗ-45, 1000 Вт, 127 В – 30 м.
Висоту установки прожекторів для освітлення стадіонів визначають з такого розрахунку, щоб перпендикуляр, опущений з майданчика щогли на поздовжню вісь поля, утворював кут з горизонтальною площиною не менше 27°.
Прожектори типу ПКН з лампами типу КГ потужністю 1000 і 1500 Вт рекомендуються для освітлення будівельних майданчиків, котлованів, стадіонів та інших відкритих просторів.
Опромінні установки
Опромінальна світлотехнічна установка – це сукупність джерел випромінювання та світлотехнічного обладнання, призначених для генерації та перерозподілу оптичних випромінювань (ОІ) з метою забезпечення доцільної (корисної) реакції приймачів випромінювання. .
Теплова дія випромінювання відповідає статистично рівномірному розподілу поглиненої енергії випромінювання. У цьому випадку енергія випромінювання перетворюється на енергію поступального, коливального та обертального рухівмолекул, іонів та вільних електронів, що взаємодіють з випромінюванням.
Фотоелектрична, фотолюмінесцентна, фотохімічна та фотобіологічна дії ОІ характеризуються поглинанням енергії окремими молекулами. Внаслідок фотоелектричного перетворення енергії відбуваються зміни електричного станупоглинаючого тіла – фотоефект, при фотолюмінесцентному перетворенні – випромінювання збуджених молекул, атомів; при фотохімічному – хімічні перетворення (реакції) у молекулах, що поглинули випромінювання, при фотобіологічних процесах – хімічні реакціїу білках, нуклеїнових кислотах та інших органічних речовинах та пов'язані з цим процеси обміну речовин у живому організмі. Фотоелектрична та фотолюмінесцентна дії випромінювання поряд з тепловим можуть бути об'єднані поняттям фотофізичної дії випромінювання.
На рис. 1.29 представлені три верхні рівні класифікації опромінальних світлотехнічних установок.
Опромінювальні світлотехнічні установки (ОСУ)
З природним З штучними Змішаного
опромінювачем джерелами опромінення
випромінювання
З некогерентними джерелами З когерентними джерелами
випромінювання випромінювання
Випромінювання Випромінювання Випромінювання
фотофізичного фотохімічного фотобіологічного
дії дії
Рис.1.29. Три рівні класифікації ОСУ
Масштаби у сфері застосування ЗСУ безперервно зростають.
У країні налічуються тисячі теплиць та тваринницьких приміщень з
штучним опроміненням та десятки тисяч приладів та технологічних процесів, у яких використовуються ОІ.
Останні два десятиліття ця область світлотехніки дедалі більше відокремлюється, формуючись як самостійний напрямок.
Таблиця 1.14 - Області застосування джерел ОІ
Сімейство компактних газорозрядних ламп. Мають високу яскравість і стабільний протягом всього терміну служби колір випромінювання. Лампа, в яких світлодужна дуга стабілізується температурою стінки, а поверхнева потужність перевищує 3 вати на квадратний сантиметр.
За майже піввіковий період впровадження газорозрядних ламп вони стали стандартом для всіх галузей та не знайшли широкого застосуваннятільки при освітленні житла через такі негативні фактори, як підвищений шум пускорегулюючої апаратури, неприємне мерехтіння світла і неможливість швидкого повторного включення лампи до моменту її повного остигання. З моменту початку серійного виробництва газорозрядних ламп (тобто вже протягом 40 років) на ринку не з'являлося жодних надійно працюючих пристроїв, хоча б якоюсь мірою здатних якісно покращити техніко-економічні показники освітлювальних приладів. В умовах зростання цін на енергоносії та подорожчання освітлювальної арматури, ламп і комплектуючих все більш нагальною стає потреба у впровадженні технологій, що дозволяють скоротити дані види невиробничих витрат. В умовах подорожчання робочої сили виникає потреба в зниженні витрат на заміну ламп, що вийшли з ладу, особливо якщо вони встановлені в важкодоступних місцях.
Характеристики
- Колір випромінювання: тепло-білий (3000 K) або нейтрально-білий (4200 K)
- Передача кольорів: хороша (3000 K: Ra>80) , відмінна (4200 K: Ra>90)
- Малі розміри лампи та розрядної дуги дозволяють створювати світлові пучки високої інтенсивності.
- Робоче положення довільне
Необхідно знати
- Повинні застосовуватися у закритих світильниках із захисним склом
- Для роботи ламп необхідні баласти та пристрої, що запалюють.
- Обов'язкове застосування струмового запобіжника (IEC1167)
- Якщо напруга мережі постійно відхиляється від номіналу більш ніж на 3%, необхідно використовувати ПРА на іншу номінальну напругу
Області застосування
- Магазини та вітрини, офіси та громадські місця
- Декоративне зовнішнє освітлення: освітлення будівель та пішохідних зон
- Художнє освітлення театрів, кіно та естради [професійне світлове обладнання]
Переваги
- Стабільний колір випромінювання протягом усього терміну служби
- Висока ефективність ламп дозволяє знизити експлуатаційні витрати
- Тривалий термін служби порівняно з галогенними лампами та лампами розжарювання
- Відносно невелике виділення тепла підвищує комфорт для покупців та персоналу у магазинах.
- Усі типи ламп мають захист від УФ-випромінювання.
Ртутна газорозрядна лампа
Видимий спектр ртутної газорозрядної лампи
Ртутні газорозрядні лампи використовують газовий розряд у парах ртуті для одержання світла. Дають світіння білого кольору, до того ж інтенсивне ультрафіолетове випромінювання.
Ртутні газорозрядні лампи широко застосовуються для вуличного освітлення, проте в даний час вони поступово замінюються на більш екологічно чисті натрієві газорозрядні лампи.
Види
Дугові ртутні лампи високого тиску (ДРЛ)
Лампа ДРЛ250 на саморобному випробувальному стенді
Для загального освітлення цехів, вулиць промислових підприємств та інших об'єктів, що не висувають високих вимог до якості передачі кольору, застосовуються ртутні лампи високого тиску типу ДРЛ.
Пристрій
Лампа ДРЛ має таку будову: скляний балон, з різьбовим цоколем. У центрі балона укріплений ртутно-кварцовий пальник (трубка), заповнений аргоном з добавкою краплі ртуті. Чотириелектродні лампи мають головні катоди та додаткові електроди, розташовані поряд з головними катодами та підключені до катода протилежної полярності через додатковий вугільний резистор. Додаткові електроди полегшують запалювання лампи і роблять її роботу більш стабільною.
Принцип дії
У пальнику з міцного тугоплавкого хімічно стійкого прозорого матеріалу в присутності газів та пар металів виникає свічення розряду – електролюмінесценція.
При подачі напруги на лампу між розташованими головним катодом і додатковим електродом зворотної полярності на обох кінцях пальника починається іонізація газу. Коли ступінь іонізації газу досягає певного значення, розряд переходить на проміжок між головними катодами, оскільки вони включені в ланцюг струму без додаткових опорів, тому напруга між ними вище. Стабілізація параметрів настає за 10-15 хвилин після включення.
Електричний розряд у газі створює видиме біле і невидиме ультрафіолетове випромінювання, що викликає червоне свічення люмінофора. Ці свічення підсумовуються, в результаті виходить яскраве світло, близьке до білого.
При зміні напруги мережі на 10-15% у більшу чи меншу сторону працююча лампа відгукується відповідним підвищенням або втратою світлового потоку на 25-30%. При напрузі менше 80% мережевого лампа може не запалитися, а в стані, що горить, згаснути.
Традиційні галузі застосування ламп ДРЛ
Висвітлення відкритих територій, виробничих, сільськогосподарських та складських приміщень. Скрізь, де це пов'язано з необхідністю великої економії електроенергії, ці лампи поступово витісняються НЛВС (освітлення міст, великих будівельних майданчиків, високих виробничих цехів та ін.).
Дугові ртутні металогалогенні лампи (ДРІ)
Абревіатура "ДРІ" розшифровується, як "дугова ртутна з випромінюючими добавками (йодиди та броміди металів)". Поряд із ртуттю, в ці лампи вводяться йодиди натрію, талію та індию, завдяки чому значно збільшується світлова віддача (вона становить приблизно 70 - 95 люмен/Вт і вище) при досить хорошій кольоровості випромінювання. Лампи мають колби еліпсоїдної та циліндричної форми. Усередині колби розміщується кварцовий або керамічний циліндричний пальник, де відбувається розряд у парах металів та їх йодидів. Термін служби – до 8-10 тис. годин.
У сучасних лампах ДРІ використовуються в основному керамічні пальники, що мають більшу стійкість до реакцій з їх функціональною речовиною, завдяки чому з часом пальники затемняються набагато менше кварцових. Однак останні теж не знімають із виробництва через їхню відносну дешевизну.
Ще одна відмінність сучасних ДРІ - куляста форма пальника, що дозволяє знизити спад світловіддачі, стабілізувати ряд параметрів та збільшити яскравість "точкового" джерела. Розрізняють два основні виконання даних ламп: з цоколями Е27, Е40 та софітне - з цоколями типу Rx7S та подібними до них.
Для запалювання ламп ДРІ потрібен пробій міжелектродного простору імпульсом високої напруги. У "традиційних" схемах включення даних паросвітних ламп, крім індуктивного баластного дроселя, використовують імпульсний пристрій, що запалює - ІЗУ.
Змінюючи склад домішок в лампах ДРІ, можна домогтися "монохроматичних" свічень різних кольорів (фіолетового, зеленого тощо) Завдяки цьому ДРІ широко використовуються для архітектурного підсвічування. Лампи ДРІ-12 (з зеленим відтінком) використовують на рибальських суднах для залучення планктону.
Натрієва газорозрядна лампа
Натрієві газорозрядні лампи використовують газовий розряд у парах натрію для одержання світла. Дають яскраво-оранжеве світло.
Натрієві газорозрядні лампи широко застосовуються для вуличного освітлення, де поступово замінюють ртутні газорозрядні лампи. Причому слід зауважити, що застосування натрієвих ламп низького тиску обмежено тим фактом, що їхня ефективність залежить від температури навколишнього середовища (під час холодної погоди вони світять гірше), а в більшості натрієвих ламп високого тиску як наповнювач застосовується амальгама натрію (з'єднання натрію з ртуттю ). Тому на питання про більшу екологічність натрієвих ламп у порівнянні з ртутними однозначної відповіді не існує.
Існують два принципово різні типи натрієвих ламп - лампи низького тиску і лампи високого тиску.
Натрієва лампа низького тиску
Натрієва лампа низького тиску потужністю 35 Ватт
Натрієва лампа низького тиску характеризується максимальною ефективністю серед усіх джерел світла близько 200 лм/Вт. Однак випромінювання натрієвої лампи низького тиску є монохроматичним випромінюванням – т.зв. резонансний дублет натрію. У зв'язку з цим якість освітлення, що дається такою лампою, наприклад, індекс відтворюваності кольорів (color rendering index), має вкрай низьке значення. Такі лампи застосовуються в основному для освітлення вулиць, і їх застосування для інших цілей важко, оскільки неможливо розрізняти кольори предметів освітлених такими лампами. Так, при заміні галогенних або ртутних ламп на натрієві в закритому приміщенні спотворюється сприйняття кольорів предметів, наприклад, зелений колірповністю перетворюється на чорний або темно-синій, таким чином, наприклад, багато станцій метро часто втрачають свій архітектурний вигляд.
Натрієва лампа високого тиску
Натрієві лампи високого тиску потужністю 150 W та 100 W
Натрієва лампа високого тиску відрізняється тим, що в ній лінії резонансного дублету натрію сильно розширені за рахунок високого тиску парів натрію. Поширені лінії дають квазі безперервний спектр в обмеженому діапазоні в жовтій частині спектру. Таким чином покращується (хоч і не надто сильно) якість випромінювання – стає можливим розрізняти кольори. Одночасно з цим падає енергетична ефективність лампи - приблизно до 150 лм/Вт (що все ще є високим значенням, порівняно наприклад з 13 лм/Вт у лампи розжарювання). Часто як наповнювач ламп застосовують суміш натрію та ртуті, що дає більш якісне освітлення.
Матеріал з Вікіпедії – вільної енциклопедії
Електричні пристрої, що складаються з прозорого контейнера, в якому газ живиться від напруги, завдяки чому відбувається свічення, називаються газорозрядні лампи. Пропонуємо розглянути, чим відрізняються газорозрядні лампи високого тиску і лампи розжарювання, як працює даний пристрій і де їх купити.
Газорозрядна лампа є джерелом світіння, що генерує світло, створюючи електричний розряд через іонізований газ. Як правило, ці лампи використовують такі гази, як:
- аргон,
- неон,
- криптон,
- ксенон, а також суміші цих газів.
Багато ламп заповнені додатковими газами, такими як натрій та ртуть, тоді як інші використовують металогалогенні добавки.
При подачі живлення на лампу електричне поле генерується в трубці. Це полі утворює включення вільних електронів до іонізованого газу, тобто. забезпечує зіткнення електронів із газом та атомами металу. Деякі електрони, що обертаються навколо цих атомів, забезпечують зіткнення у вищому енергетичному стані. У разі вивільняється енергія фотонів. Це світло може бути яким завгодно від видимого інфрачервоного і до ультрафіолетового випромінювання. Деякі лампи мають люмінесцентне покриття на внутрішній стороні колби для перетворення ультрафіолетового випромінювання у видиме світло.
Деякі лампи трубчастої форми містять спеціальне джерело бета-випромінювання, щоб забезпечити іонізацію газу всередині. У цих трубах, розряд, що тліє, забезпечений катодом, зведений до мінімуму, на користь так званого позитивного стовпа енергії. Найяскравіший приклад такої технології – енергозберігаючі неонові лампи, газорозрядні імпульсні іфк та флуоресцентні.
Газорозрядні лампи та види катодів
Багато хто чув термін газорозрядні люмінесцентні лампи з холодним катодом CCFL та прилади для освітлення з гарячим катодом. Але в чому різниця, яке їхнє маркування і які вибрати?
З гарячим катодом
У гарячі катоди генерує електрони сам електрод із термоелектронною емісією. Саме тому вони називаються термоелектронними катодами. Катод зазвичай є електричною ниткою з вольфраму або танталу. Але тепер вони ще покриваються шаром емісійного матеріалу, що може виробляти менше тепла і світла, тим самим збільшуючи ефективність і світловий потік газорозрядної лампи. У деяких випадках, коли дзижчання змінного струмує проблемою, що нагрівач електрично ізольований від катода. Цей метод широко використовують газорозрядні металогалогенні лампи (hpi-t plus, deluxе, hid-8) та світильники низького тиску.
Фото: металогалогенові лампи з гарячим катодом
Джерела світла з гарячими катодами виробляють значно більше електронів, ніж холодні катоди з тією ж площею поверхні. Їх використовують індикаторні пристрої, мікроскопи і навіть такі лампи застосовують для модернізації електронних гармат.
Фото: металогалогенові лампи витягнутої форми з гарячим катодом
З холодним катодом
З холодним катодом не провадиться термоелектронна емісія. Високовольтні лампи в даному випадку працюють на електродах, що генерують сильне електричне поле (припустимо, марки make), яке іонізує газ. Поверхня всередині трубки здатна виробляти вторинні електрони, і звести їх «падіння» до мінімуму. Деякі труби містять спеціальне заземлення, що покращує емісію електронів.
Інший метод роботи холодних світлових приладів ґрунтується на генерації вільних електронів без термоелектронної емісії, за рахунок польової електронної емісії. Польова емісія відбувається в електричних поляхякі створюють дуже високу напругу. Цей метод використовується в деяких рентгенівських трубках, мікроскопах, що працюють за рахунок електричних полів, а також його застосовують газорозрядні натрієві лампи (lhp, днат 400 5, днат 70, днат 250-5, днат-70, hb4).
Термін холодний катод не означає, що він залишається в температурі навколишнього середовища весь час. Робоча температура катода може збільшуватись у деяких випадках. Наприклад, під час використання змінного струму, через що електроди помінялися місцями – стали катод став анодом. Деякі електрони можуть викликати локалізацію тепла. Наприклад, люмінесцентні лампи: після запуску вольфрамовий дріт холодний, лампа працює з холодним катодом і явище, описане вище, використовується для нагрівання нитки. Коли вона досягла потрібного рівня світла, світильник працює нормально, як із гарячим катодом. Подібне явище можуть демонструвати деякі газорозрядні лампи ксенонові дрл (d2s, h4 категорії d).
Холодний катод пристрою вимагає високої напруги, але високовольтне джерело живлення не потрібно. Це часто явище називається інвертором CCL. Робота інвертора полягає у створенні високої напруги для організації початкового просторового заряду та першої електричної дуги струму в трубці. Коли це відбувається, внутрішній опір трубки зменшується та збільшує струм. Перетворювач реагує такі перепади, і якщо температура перевищує норму – відключається. Найчастіше такі системи встановлюють для вуличного освітлення.
Лампи холодного випромінювання часто трапляються в електронних пристроях. CCFLs (з холодним катодом люмінесцентні лампи) використовуються як діодні лампочки для комп'ютерів, модемів, мультиметрів, газорозрядних індикаторів ін-14, ін 18 та нв 3, та інше. Крім того, вони широко застосовуються як РК-підсвічування. Ще одним прикладом широкого використання труби Nixie.
Види газорозрядних ламп
Перед тим, як купити будь-який пристрій, потрібно обов'язково вивчити його характеристики.
Розрядні лампи високого тиску
Лампи низького тиску
Ці лампи містять газ усередині труби, що знаходиться в нижчому тиску, ніж атмосферний. Класичні люмінесцентні лампи відносяться до цієї категорії, добре відомі зараз неонові лампи, а також натрієві лампи низького тиску, які використовуються для вуличного освітлення. Всі вони мають дуже хорошу ефективність, але найефективнішими серед усіх газорозрядних ламп натрієві лампи son. Проблема цього ламп (з цоколем r7s) і те, що вона виробляє лише майже монохроматичний жовте світло (виняток – бездроссельні люмінесцентні лампи).
Лампи високо-інтенсивного розряду
У цій категорії знаходяться лампи, які випромінюють світло за допомогою електричної дуги між електродами (е-27). Електроди зазвичай представлені вольфрамовими електродами, що знаходяться всередині напівпрозорого або прозорого матеріалу. Є багато різних прикладів HID (High Intensity) ламп, продаж яких здійснюється у нашій країні, таких як галогенові (ipf h4 х-41, мн-кх7s-150вт, hq-т), ксенонові дугові, та світильники надвисокої продуктивності (UHP).
Мінуси в роботі розрядних ламп
Будь-які пристрої мають свої недоліки, і газорозрядні світильники не стали винятком:
- якщо напруга мережі менше, ніж 220 В (припустимо, 100), то металогалогенні лампи (hmi-1200) не працюватимуть;
- заборона використання у навчальних закладах;
- галогенові лампи під час роботи стають надто гарячими. Вони представляють певну пожежну небезпеку, і також вимагають дуже педантичного догляду - 1 крапелька жиру на поверхні може змусити її вибухнути;
- неонові лампи випромінюють світло (особливо, якщо серія УФ, модель Н4), який шкідливий для очей при тривалому контакті.
Галузь застосування
Широке застосування отримали автомобільні газорозрядні лампи високої інтенсивності – і неонові, також для авто іноді застосовується. діодне освітлення(їх ціна дещо нижча). Розряд автомобільної фари заповнений сумішшю газоподібного ксенону та метало-галоїдних солей (як наприклад використовує Тойота Королла – d2r для Toyota estima 2000, або БМВ 5, для Опеля astra j)). Світлана створюється шляхом удару дуги між двома електродами. Лампа має вбудований займист.
Для освітлення промислових приміщень (гу-23а, лд30, тн-0, 3, гу26а), вуличних площ (olympiad 250, Сільвіана виробництва Україна), білбордів, фасадів будівель, також газорозрядні лампи високого тиску денного світла в квартирах та будинках (гост 5 -9006-083) та в ПРА.
Монтаж і схема підключення такі самі, як і при установці простих ламп розжарювання.
Висвітлення завжди і скрізь є головним атрибутом, без якого важко уявити сучасний світ. При цьому мало хто замислюється про те, які джерела світла існують на сьогоднішній день, адже кожен вид ламп створює свій світловий потік.
Серед усієї різноманітності лампочок, які можна вкрутити в освітлювальний прилад, особливе місце займають газорозрядні джерела світла.
Газорозрядні лампи на сьогоднішній день зустрічаються дуже часто і в найрізноманітніших сферах людської діяльності, починаючи від підсвічування авто та закінчуючи домашнім освітленням. Тому не зайвим буде знати, що є цей виріб, і як з ним слід поводитися. Про все, що потрібно знати про газорозрядні лампочки, розповість сьогоднішня стаття.
Огляд
Газорозрядні лампи – сучасне джерело світла, яке випромінює світлову енергію у видимому для людського ока діапазоні. У своїй основі газорозрядна лампочка має скляну колбу, яку під тиском закачується газ або пари металу. Крім цього, у будові виробу є електроди, які розташовані по кінцях скляної колби.
Будова лампи
Принцип роботи лампочки ґрунтується саме на такій будові, тому що вся система активується під час проходження через колбу електричного розряду. У центральній частині колби розташований основний електрод. Під ним встановлений струмообмежувальний резистор. Завдяки такій конструкції в колбі при проходженні через неї електричного розряду формується свічення.
Крім колби та електродів, виріб містить ще й цоколь, завдяки якому може вкручуватись у різні світильники з метою створення домашнього чи вуличного типу освітлення.
Зверніть увагу! Найчастіше газорозрядні лампочки зустрічаються саме у системі вуличного типу освітлення. Їх часто вкручують у ліхтарі, авто і т.д.
Газорозрядні лампи є спеціальні пристрої, які здатні створювати свічення за допомогою електричного розряду.
Як працює лампочка
З конструкційними особливостями, які мають газорозрядні лампи, ми розібралися у попередньому розділі. Також побіжно торкнулися і того, який принцип роботи має цей виріб. Тепер розглянемо принцип роботи детальніше, щоб зрозуміти, яким саме чином формує освітлення подібний тип джерела світла.
Принцип роботи лампи
Газорозрядна лампа - особливі джерела освітлення, які здатні генерувати світло внаслідок створення всередині колби електричного розряду. Принцип роботи такої лампи ґрунтується на іонізації газу, що знаходиться усередині скляної колби.
Принцип, яким працює газорозрядна лампочка, передбачає, що всередині колби під тиском закачується певний газ.
Найчастіше для освітлення будинків, вулиць та авто використовуються благородні (інертні) гази:
- неон;
- криптон;
- аргон;
- ксенон;
- суміш газів у різних пропорціях.
Ртутна модель
Дуже часто для освітлення будинків, авто та вулиць використовуються такі джерела світла, до складу яких входять додаткові гази. Наприклад, у складі газової суміші може входити натрій (натрієві моделі) або ртуть (ртутні моделі).
Зверніть увагу! Ртутні лампочки сьогодні мають більшого поширення, ніж натрієві. Їх часто вставляють у ліхтарі під час створення вуличного типу освітлення. Також вони використовуються для підсвічування будинків зсередини.
Ртутні та натрієві моделі входять у групу металогазових джерел світла.
Коли на газорозрядну лампочку подається живлення, трубка починає генерувати електричне поле. Воно призводить до іонізації газу та вільних електронів. Внаслідок цього електрони, які обертаються на верхніх рівнях атомів, починають стикатися з іншими електронами атомів металу (спеціальних добавок до газових сумішей). Внаслідок зіткнення відбувається перехід електронів на зовнішні орбіталі. Зрештою відбувається вивільнення енергії та фотонів. У такий спосіб і формується свічення лампочки.
Зверніть увагу! Висвітлення, яке виходить в результаті роботи такої лампочки, може бути різним: від ультрафіолетового до видимого інфрачервоного випромінювання.
Варіант світіння лампи
Щоб домогтися різного кольору, на колбу газорозрядних ламп наносять спеціальне люмінесцентне покриття. Їм покривають внутрішній бік колби. За допомогою такого покриття відбувається перетворення ультрафіолетового випромінювання у видиме світло.
Види газорозрядних ламп
Натрієві лампи високого тиску
Газорозрядна лампа, яка використовується для створення вуличного освітлення або підсвічування авто може мати різноманітну будову, яка не відходить від принципів роботи. На цьому ґрунтується класифікація таких джерел світла.
На сьогоднішній день газорозрядні джерела світла бувають наступних видів:
- газорозрядні лампи високого тиску Вони у свою чергу можуть поділятися на ДРЛ (ртутні моделі), ДРІ, ДНат та ДКсТ. Їх особливістю є необхідність у наявності пускорегулюючого апарату. Такі моделі можна зустріти як підсвічування вулиць (їх вставляють у ліхтарі системи вуличного освітлення), авто, будинків та зовнішньої реклами;
Зверніть увагу! Лампи газорозрядного типу високого тиску є найпоширенішими (особливо ртутні моделі). Дуже часто з їх допомогою (натрієві та ртутні моделі) формують підсвічування саме вулиць. А от удома такі джерела світла трапляються досить рідко.
Лампи низького тиску
- газорозрядні лампи низького тиску Вони поділяються на ЛЛ (різні моделі) та КЛЛ. Такі лампочки сьогодні з успіхом витісняють застарілі лампи розжарювання. Вони використовуються для створення підсвічування будинку, вулиць (у складі системи вуличного освітлення) і навіть авто.
Зверніть увагу! Найпоширеніші лампи низького тиску – люмінесцентні. Такі моделі часто використовуються для освітлення вулиць у складі системи вуличного освітлення. Особливо часто такі лампочки вкручують у ліхтарі.
Своє широке поширення газорозрядні лампочки набули через наявність у них ряду переваг.
Достоїнства і недоліки
Вуличне підсвічування
До основних переваг подібних лампочок відносяться такі якості:
- висока світловіддача (на рівні 55 лм/Вт). Вона залишається досить високою, навіть якщо ліхтарі, в які було встановлено лампочка, мають непрозорий плафон;
- тривалий період служби. Середня продуктивність газорозрядних лампочок становить приблизно 10 тис. годин.Тому такі вироби часто використовують для підсвічування вулиць та авто;
- висока стійкість (наприклад, ртутні моделі) до поганих кліматичним умовам. В результаті вони часто використовуються для вуличного освітлення. Вони можуть вкручуватися у ліхтарі та інші типи світильників. Але якщо для регіону характерні заморозки, то використовувати ртутні моделі для наради вулиць, навіть якщо вони вкручені у спеціальні ліхтарі та фари авто, не можна;
- доступна вартість;
- економічність, що дозволяє обходитися без витрат за дорогі комплектуючі до освітлювальної апаратури.
Водночас тут є і свої недоліки:
- лампи мають погану перенесення кольорів. Це з обмеженим спектром променів. Таким чином розглянути у створеному лампочкою світлі колір предмета буде важко. У зв'язку з цим газорозрядні лампочки найчастіше використовуються для освітлення вулиць і монтуються у фари авто;
- може працювати лише за наявності змінного струму;
- включення відбувається за допомогою баластового дроселя;
- є період, необхідний розігріву джерела світла;
- небезпека використання, оскільки до складу газової суміші можуть входити пари ртуті;
- такі лампи мають підвищену пульсацію світлового потоку, що випускається.
Окремо слід зазначити, що встановлення цієї продукції здійснюється за стандартною схемою, як і лампи розжарювання.
Галузь застосування
Конструкційні особливості, якими мають газорозрядні лампочки, забезпечили їм велику область застосування.
Сьогодні подібна продукція застосовується для:
- створення вуличного освітлення у міській та сільській місцевості. Відмінно такі лампи виглядають, якщо вони вкручуються у ліхтарі для створення якісного підсвічування парків та скверів;
- освітлення виробничих споруд, магазинів, торгових майданчиків, офісів, а також громадських приміщень;
- за допомогою газорозрядних джерел світла, які вкручені у ліхтарі, можна оформити вуличне декоративне підсвічування будівель або пішохідних доріжок;
- підсвічування зовнішньої реклами та рекламних щитів;
- високохудожнього освітлення естрад та кінотеатрів. Але тут потрібне застосування спеціального обладнання.
Освітлення в авто
Окремо варто відзначити, що джерела світла газорозрядного типу сьогодні дуже часто використовуються для освітлення. транспортних засобів. Тут найчастіше застосовуються грл із високою інтенсивністю (наприклад, неонові). Багато авто мають у своїй комплектації фари, які заповнені газоподібною сумішшю з металогалоїдних солей та ксенону. Такі фари можна зустріти в таких марках, як BMW, Toyota або Opel.
Іноді подібні лампочки можна зустріти і у підсвічуванні будинку. Але тут необхідно обов'язково враховувати специфіку джерел світла, щоб їх недоліки можна було мінімізувати.
Але загалом сфера застосування цієї продукції досить велика і різноманітна.
Висновок
Газорозрядні лампочки є сучасним і досить затребуваним джерелом світла, яке має як свої недоліки, так і переваги. Для створення вуличного освітлення такі джерела світла підходять найкраще, а от у домашніх умовах вони багато в чому поступаються безпечнішим лампочкам.
Вибираємо світильники над робочим столом для кухні
1. Газорозрядні лампи низького тиску (від 0,1 до 25 кПа)
2. Газорозрядні лампи високого тиску (від 25 до 1000 кПа)
3. Газорозрядні лампи надвисокого тиску (від 1000 кПа)
Газорозрядна лампа являє собою скляну, керамічну або металеву (з прозорим вихідним вікном) оболонку циліндричної, сферичної або іншої форми, що містить газ, іноді деяку кількість металу або ін. речовини (наприклад, галоїдної солі) з досить високою пружністю пари.
Розрядні лампи високого тиску займають проміжну нішу між лампами розжарювання та люмінесцентними лампами. За рахунок підвищеної в порівнянні з люмінесцентними лампами потужності вони дозволяють досягти інтенсивного, концентрованого світла, при цьому зберігаючи всі переваги газорозрядної технології: економічність та гнучкість у виборі кольоровості. Газорозрядні лампи застосовують для загального освітлення, опромінення, сигналізації та інших цілей.
Для спеціальних цілей важливими є такі характеристики газорозрядних ламп як:
Яскравість та колір (наприклад, газорозрядні ксенонові лампи надвисокого тиску для кіноапаратури)
спектральний склад та потужність (газорозрядні ртутно-талієві лампи зануреного типу для промислової фотохімії)
потужність та ідентичність спектрального складу сонячного випромінювання (газорозрядні ксенонові лампи в металевій оболонці для імітаторів сонячного випромінювання)
амплітудні та часові характеристики випромінювання (газорозрядні імпульсні лампи для швидкісної фотографії, стробоскопії тощо)
Газорозрядні лампи високого тиску
Залежно від хімічного складунаповнення колби розрізняють лампи ртутні, натрієві та металогалогенні.|
Переваги ламп ДРЛ: 1. Висока світлова віддача (до 55 лм/Вт) Недоліки ламп ДРЛ: 1. Переважання в спектрі променів синьо-зеленої частини, що веде до незадовільної передачі кольору, що виключає застосування ламп у випадках, коли об'єктами розрізнення є обличчя людей або пофарбовані поверхні. |
Цоколь Е27 |
Натрієві
Натрієві лампи високого тиску (ДНаТ) є однією з найефективніших груп джерел видимого випромінювання: вони мають найвищу світлову віддачу серед усіх відомих газорозрядних ламп (100 - 130 лм/Вт) і незначне зниження світлового потоку при тривалому терміні служби.
Класифікація ламп з конструктивного виконання:
1. У прозорій циліндричній зовнішній колбі з різьбовим цоколем
2. В еліпсоїдній (прозорій або матованій) зовнішній колбі з різьбовим цоколем
3. У циліндричній скляній або кварцовій колбі з двосторонньою цоколівкою
4. У колбі спеціальної форми з внутрішнім відбивачем
У ламп з односторонньою цоколівкою потужністю до 70 Вт - цоколь. У ламп із двосторонньою цоколівкою (софітних) - .
Тривалість роботи – 10-15 тис. годин. Однак надзвичайно жовте світло і відповідно низький індекс передачі кольору (Ra=25) дозволяють використовувати їх у приміщеннях, де знаходяться люди, лише в комбінації з лампами інших типів.
Газорозрядні натрієві лампи високого тиску використовуються для промислового освітлення, для освітлення вулиць та площ, спортивних споруд та для прожекторів. Висока економічність і золотисто-жовте світло цих газорозрядних ламп високого тиску підходять для цього якнайкраще.
Газорозрядні натрієві лампи низького тиску відрізняються жовтим монохромним світлом і високою світловіддачею. Газорозрядні лампи цього типу використовуються для вуличного освітлення в деяких європейських країнах.
Металогалогенні
Ці лампи є точковими джерелами світла великої потужності. На даний момент вони мають максимальну світловіддачу з усіх типів ламп. Світловий потік у 10 разів більший, ніж у звичайних лампах розжарювання, а термін служби більший у 12 разів.Маркування: Д – дугова, Р – ртутна, І – йодидна
Дугові металогалогенні лампи (ДРІ, МГЛ, HMI, HTI)
Зовні металогалогенні лампи відрізняються від ламп ДРЛ відсутністю люмінофора на колбі. Вони характеризуються високою світловою віддачею (до 100 лм/Вт) та значно кращим спектральним складом світла, але термін їхньої служби істотно менший, ніж у ламп ДРЛ.
Переваги:
Світловіддача в 10 разів (!) Більше, ніж у звичайних ламп.
Джерело світла компактне, що дозволяє направити світловий потік за допомогою відбивача. Спільно з великою світловіддачею це дозволяє, наприклад, застосувавши кілька бра, спрямованих у стелю дуже технологічно вирішити завдання створення загального освітлення. Це ергономічно, т.к. немає спрямованих у вічі джерел світла на стелі, і робить простим обслуговування світильників.
Надійна робота за низьких температур і різних умов експлуатації;
Можливість застосування ламп різної кольоровості.
Недоліки:
Вони не відразу запалюються (тільки протягом 30-50 секунд (!) плавно виходять на номінальний рівень світіння), а також після відключення не включаються знову, поки не охолонуть, а це може зайняти кілька хвилин.
Мабуть, цей недолік є основним, і саме він ускладнює використання цього ламп при вирішенні більшості завдань освітлення житлових і офісних інтер'єрів.
Класифікація металогазових ламп:
1. По потужності: від 20 до 3500 Вт. Лампи з потужністю, що перевищує 2000 ватів, включаються в мережу з напругою 380 вольт, інші (20, 35, 50, 70, 150, 250, 400, 700, 1000 ватів) - 220 вольт.
2. За кольоровістю: тепло-білого кольору 3000 кельвінів, до денного 6500 кельвінів, а також кольорові МГЛ
3. За конструктивним виконанням: двоцокольні – софітні, одноцокольні та безцокольні.
4. За типом цоколя: , , , , та ін.
Область застосування газорозрядних ламп високого тиску:
Висвітлення торгових площ
готелів
ресторанів
вуличне та дорожнє освітлення
| Цоколь E27 |
 Цоколь GX22 |
 Цоколь PGJ5 |
 Цоколь PGZ12 |
 Цоколь E40 |
 Цоколь RX7s |
 Цоколь (P)SFC |
 Цоколь X528 |
Компактні газорозрядні лампи
 Цоколь E27 |
 Цоколь GX10 |
 Колба R111 Цоколь GX8.5 |
 Колба Т14 Цоколь GX8.5 |
 Цоколь G12 |
 Цоколь RX7s |
Газорозрядні лампи низького тиску
Люмінісцентні лампи
Люмінесцентні лампи - найбільш поширене та економічне джерело світла для створення розсіяного освітлення у приміщеннях громадських будівель: офісах, школах, навчальних та проектних інститутах, лікарнях, магазинах, банках, підприємствах.
Переваги люмінесцентних ламп
1. Висока світлова віддача, що досягає 75 лм/Вт
2. Великий термін служби, що сягає стандартних ламп до 10000 год.
3. Можливість мати джерела світла різного спектрального складу при кращому для більшості типів передачі кольору, ніж у ламп розжарювання
4. Відносно мала (хоча і створює засліпленість) яскравість, що у ряді випадків є гідністю.
Недоліки люмінесцентних ламп:
1. Великі розміри лампи
2. Знижений коефіцієнт потужності
3. Необхідність пускорегулюючих апаратів (ПРА) та складність схем включення
4. Інерційність (час запалювання – до 10 хв)
5. Необхідність спеціальної утилізації (через наявність ртуті)
Класифікація люмінесцентних ламп:
1. За конфігурацією: прямі, U-образні, W-образні, кільцеві, панельні, свічкоподібні.
2. По потужності: від 5 до 80 Вт
3. По довжині: від 8,5 до 1500см
4. За типом цоколя: h23, , G24-d-2, , 2G10, 2G7, , та ін.
5. За типом розряду: дугові, тліючого розряду, тліючого свічення
6. За принципом роботи: компактні люмінесцентні (під звичайний патрон Е14, Е27) з вбудованим електронним пускорегулюючим апаратом
7. За спектром свічення: теплий білий (для використання у житлових приміщеннях); холодний білий (використовується в офісних та технічних приміщеннях); жовтий, зелений, синій, червоний, ультрафіолетовий.
У маркування лампи входять літери, що позначають її конструкцію, колір та цифри, що вказують на потужність лампи:
1. Л – люмінесцентна
2. В – білий
3. ТБ – тепло-білий
4. ХБ-холодно-білий
5. Д - денний
6. Е – природно білий
7. К, С, З, Г, Ж - червоний, синій, зелений, блакитний, жовтий
8. Ц, (ЦЦ) - висока (делюкс) або більш висока (суперделюкс) якість передачі кольору
9. Р – рефлекторна
10. U – U-подібна
11. К - кільцева
12. А- амальгамна
| TL5 Цоколь G5 |
 T8 Цоколь G13 |
 T12 Цоколь G13 |
 T12 Цоколь FA61 |
 T12 Цоколь R18s |
 Цоколь 2G13 |
 Цоколь 2GX13 |
 Цоколь G10q |
Компактні люмінесцентні лампи (енергозберігаючі)
Компактні люмінесцентні лампи можна розподілити на три групи:Компактні люмінесцентні лампи з цоколем і енергозберігаючі альтернативи лампам розжарювання і здатні їх повністю замінити;
компактні люмінесцентні лампи для компактних світильників;
компактні люмінесцентні лампи як малогабаритні джерела світла, що замінюють люмінесцентні лінійні лампи.
Номенклатура енергозберігаючих лампвключає такі основні види:
Компактні люмінесцентні лампи прямого підключеннядо мережі з вбудованим ПРА
компактні люмінесцентні лампи з цоколем. Підходять практично для будь-яких світильників з цоколем і можуть використовуватись у всіх житлових та громадських приміщеннях.
компактні люмінесцентні лампи з цоколем. Підходять для невеликих настінних або стельових світильників, торшерів та настільних світильників з цоколями . Вони знаходять ефективне застосування у житлових приміщеннях, особливо там, де потрібне постійне економічне освітлення
компактні люмінесцентні лампи, що вимагають роботи ПРА.
компактні люмінесцентні лампи з двоштирьковим цоколем. Лампа для творчого проектування світильників та сучасних освітлювальних приладів, а також для різних настільних ламп
компактні люмінесцентні лампи із цоколями інших конфігурацій.
Компактні люмінесцентні лампи поділяються на дві групи:
1. Неінтегровані (вимагають додаткової комплектації кронштейнами та відповідними ПРА);
2. Інтегровані (оснащені вбудованою пускорегулюючою апаратурою).
Компактні люмінесцентні неінтегровані лампи
Компактні люмінесцентні неінтегровані лампи – це енергозберігаючі лампи з тривалим терміном служби, але, на відміну від стандартних компактних люмінесцентних ламп, вони не мають вбудованого ПРА, вимагають комплектації світильників відповідними ПРА.
Компактні люмінесцентні неінтегровані лампи зазвичай використовуються в системах комерційного та професійного освітлення і мають всі характеристики звичайних стандартних люмінесцентних ламп – економічність, довгий термін служби тощо.