Llums de descàrrega de gas: tipus, dispositiu, com triar el millor

Vasily Borutsky
Consultat per un especialista: Vasily Borutsky
Publicat per Lydia Korzheva
Darrera actualització: Maig de 2019

Voleu comprar làmpades de descàrrega per crear un ambient especial a la sala? O buscar bulbs per estimular el creixement de les plantes en hivernacle? Equipar-se amb fonts de llum econòmiques no només farà que l’interior sigui més avantatjós i ajudarà a la producció de cultius, sinó que també estalviarà energia. És així?

T’ajudarem a fer front a la gamma d’il·luminació de descàrrega de gas. L’article parla de les seves característiques, característiques i abast de les bombetes d’alta i baixa pressió. Il·lustracions i vídeos seleccionats per ajudar-vos a trobar la millor opció per a llums d’estalvi d’energia.

Dispositiu i característiques de les làmpades de descàrrega

Totes les parts principals de la làmpada estan tancades en un matràs de vidre. Aquí hi ha la descàrrega de partícules elèctriques. A l'interior, hi pot haver vapors de sodi o de mercuri, o qualsevol dels gasos inerts.

Com a farciment de gas, s'utilitzen opcions com argó, xenó, neó, kriptó. Més populars són els productes farcits de mercuri vaporós.

Elements d’una làmpada de descàrrega
Els components principals d’una làmpada de descàrrega són: un condensador (1), un estabilitzador de corrent (2), transistors de commutació (3), un dispositiu de supressió d’interferències (4), un transistor (5)

El condensador és responsable del funcionament sense parpellejar. El transistor té un coeficient de temperatura positiu, que proporciona la posada en marxa instantània de la GRL sense parpelleig. El treball de l'estructura interna comença després que la generació d'un camp elèctric passi al tub de descàrrega de gas.

En el procés, apareixen electrons lliures al gas. En xocar amb àtoms metàl·lics, ho ionitzen. Durant la transició d’alguns d’ells, apareix un excés d’energia, que genera fonts de llum: fotons. L'elèctrode, que és la font de la resplendor, està situat al centre de la GRL. Tot el sistema està unit per una base.

Una làmpada pot emetre diferents tons de llum que pot veure una persona: des d’ultraviolat fins a infrarojos. Per fer-ho possible, l’interior del matràs està recobert d’una solució luminescent.

Camps d'aplicació

Els llums de descàrrega de gas estan exigits en diversos camps.Sovint es poden trobar als carrers de la ciutat, a botigues de producció, botigues, oficines, estacions de trens, grans centres comercials. També s’utilitzen per ressaltar cartelleres amb publicitat, façanes d’edificació.

GRL utilitzat en els fars dels cotxes. Molt sovint es tracta de làmpades amb gran llum - patrons de neó. Alguns fars del cotxe estan farcits de sals d’halogenur metàl·lics, xenó.

Es van designar els primers aparells d’il·luminació de descàrrega de gas per a vehicles D1R, D1S. Els següents són D2r i D2son S indica un circuit òptic de llum de cerca i R - reflex. Apliqueu bombetes i quan fotografieu.

Impuls GRL
A la foto, GRL polsats utilitzats en fotografia: IFK120 (a), ИКС10 (б), ИФК2000 (в), ИФК500 (d), ИШШ15 (d), ИФ П4000 (d)

En el procés de fotografiar aquestes làmpades permeten controlar el flux lluminós. Són compactes, brillants i econòmics. Un punt negatiu és la incapacitat de controlar visualment el clarobscur que forma la font de llum.

Al sector agrícola, els GRL s’utilitzen per irradiar animals i plantes, per esterilitzar i desinfectar productes. Per a aquest propòsit, les làmpades haurien de tenir una longitud d’ona del rang adequat.

La concentració de potència de radiació en aquest cas també és de gran importància. Per això, els productes més adequats són productes potents.

Tipus de làmpades de descàrrega

La GRL es divideix en tipus segons el tipus de resplendor, tal que un paràmetre com la pressió, aplicat al propòsit d’ús. Tots ells formen un flux de llum específic. Segons aquesta característica, es divideixen en:

En el primer d’ells, la font de llum són els àtoms, les molècules o les seves combinacions, excitats per una descàrrega en un medi gasós.

En segon lloc, els fòsfors, una descàrrega de gas activa la capa fotoluminescent que cobreix el matràs, per la qual cosa el dispositiu d'il·luminació comença a emetre llum. Les làmpades del tercer tipus funcionen degut a la brillantor dels elèctrodes, incandescents per una descàrrega de gas.

Llum del cotxe
Les làmpades de xenó dissenyades per als fars del cotxe superen més de dues vegades els homòlegs halògens en la llum i la brillantor

Segons el farcit dispositius de descàrrega d’arc dividit en mercuri, sodi, xenó, làmpades d'halogenurs metàl·lics i d’altres. Segons la pressió que hi ha dins del matràs, es separen més.

A partir d’un valor de pressió de 3x104 i fins a 106 Es coneix com a làmpades a alta pressió. A la categoria baixa, els dispositius cauen amb un valor de paràmetre de 0,15 a 104 Pa Més de 106 Pa - superhigh.

Vista 1: làmpades d’alta pressió

Els RLVD difereixen en què el contingut del matràs està sotmès a alta pressió. Es caracteritzen per la presència de fluxos lluminosos importants en combinació amb un baix consum d’energia. Normalment es tracta de mostres de mercuri, per la qual cosa s’utilitzen més sovint per a l’enllumenat del carrer.

Aquests llums de descàrrega tenen una llum sòlida i un funcionament eficaç en condicions de mal temps, però no toleren les baixes temperatures.

Hi ha diverses categories bàsiques de làmpades d’alta pressió: DRT i DRL (arc de mercuri) DRI - el mateix que DRL, però amb iodurs i diverses modificacions creades sobre la seva base. La mateixa sèrie també inclou arcs de sodi (DNT) i DCT - arc de xenó.

El primer desenvolupament és el model DRT. En el marc, D significa arc, el símbol P és mercuri, aquest model és tubular, la lletra T del marcatge indica. Visualment, es tracta d’un tub recte realitzat en vidre de quars. En els seus dos costats hi ha elèctrodes de tungstè. Utilitzeu-lo en plantes d’irradiació. Al seu interior hi ha una mica de mercuri i argó.

Llum DRT
A les vores de la làmpada DRT hi ha pinces amb suport. Estan units per una tira metàl·lica dissenyada per encendre més fàcilment la làmpada

La làmpada està connectada a la xarxa en sèrie amb acceleració utilitzant un circuit ressonant.El flux lluminós de la làmpada DRT consisteix en un 18% de radiació ultraviolada i un 15% d’infrarojos. El mateix percentatge és la llum visible. La resta són pèrdues (52%). L’aplicació principal és com a font fiable de radiació ultraviolada.

Per il·luminar llocs on la qualitat de representació del color no és molt important, s’utilitzen dispositius d’il·luminació DRL (arc de mercuri). Pràcticament no hi ha radiació ultraviolada. Els infrarojos són el 14%, visibles - el 17%. Les pèrdues de calor representen el 69%.

Les característiques de disseny de les llums DRL permeten que s’encenguin des de 220 V sense l’ús d’un dispositiu d’encesa d’impuls d’alta tensió. Degut al fet que el circuit té un disparat i un condensador, es redueixen les oscil·lacions del flux de llum, augmenta el factor de potència.

Quan la làmpada es connecta en sèrie amb l’inductor, es produeix una descàrrega de brillantor entre els elèctrodes addicionals i els principals veïns. El buit de descàrrega es ionitza, donant lloc a una descàrrega entre els elèctrodes de tungstè principals. El funcionament dels elèctrodes d’encesa s’acaba.

Disseny de llums DRL
La làmpada DRL consta de: bombeta (1), elèctrodes principals (2), elèctrodes auxiliars (3), resistències (4), cremador (tub de quars) (5), tapa (6)

Els cremadors DRL tenen bàsicament quatre elèctrodes: dos treballadors, dos d’encesa. El seu interior s’omple de gasos inerts amb l’addició d’una certa quantitat de mercuri a la seva barreja.

Les làmpades d'halogenur metàl·lic DRI també pertanyen a la categoria d'aparells d'alta pressió. La seva eficiència i la qualitat de la representació del color són superiors a les de les anteriors. La composició dels additius afecta l’aparició de l’espectre de radiació. La forma de la bombeta, l’absència d’elèctrodes addicionals i un recobriment de fòsfor són les principals diferències entre les làmpades DRI i DRL.

L’esquema, que inclou el DRL a la xarxa, conté un dispositiu d’encesa d’impulsos IZU. Als tubs de les làmpades hi ha components inclosos en el grup dels halògens. Augmenten la qualitat de l’espectre de la radiació visible.

Làmpada MGL
El gas inert del matràs MGL serveix com a amortidor. Per això, un corrent elèctric passa pel cremador fins i tot quan té una temperatura baixa.

A mesura que s’escalfa, el mercuri i els additius s’evaporeixen, canviant així la resistència de la làmpada, el flux de llum i l’espectre emissor. A partir de dispositius d’aquest tipus, es creen DRIZ i DRISH. La primera de les làmpades s'utilitza en habitacions polsegoses i humides, així com en habitacions seques. El segon: il·luminar fotografies de colors de televisió.

Els més efectius són les làmpades DNaT: el sodi. Això es deu a la longitud d’ona emesa - 589 - 589,5 nm. Els dispositius de sodi d'alta pressió funcionen a un valor d'uns 10 kPa.

Per als tubs de descàrrega d’aquestes làmpades s’utilitza un material especial: ceràmica de transmissió de llum. El vidre de silicat no és apte per a aquest propòsit, ja que El vapor de sodi és molt perillós per a ell. Els parells de sodi introduïts al matràs tenen una pressió de 4 a 14 kPa. Es caracteritzen per tenir petits potencials d’ionització i excitació.

Característiques de les làmpades de sodi
Les característiques elèctriques de les làmpades de sodi depenen de la tensió de la xarxa i de la durada del funcionament. Per a la combustió contínua, calen llastos

Per compensar la pèrdua de sodi, que inevitablement es produeix durant el procés de combustió, cal un excés. Això dóna lloc a una relació proporcional entre mercuri, pressió de sodi i temperatura del punt fred. En aquest últim, es produeix la condensació de l’excés d’amalgama.

Quan la làmpada es crema, els productes d’evaporació s’instal·len sobre els seus extrems, cosa que comporta un enfosquiment dels extrems de la bombeta. El procés va acompanyat d’un canvi en la direcció de l’augment de la temperatura dels càtodes, un augment de la pressió de sodi i mercuri. Com a resultat, augmenta el potencial i la tensió de la làmpada. En instal·lar làmpades, els balastos de sodi de DRL i DRI no són adequats.

Vista 2: llums de baixa pressió

A la cavitat interna d’aquests dispositius hi ha gas a una pressió inferior a la externa.Es divideixen en LL i CFL i s’utilitzen no només per a il·luminació de punts de venda al detall, sinó també per a mobles per a la llar. Les làmpades fluorescents d'aquesta sèrie són les més populars.

La conversió d’energia d’electricitat en llum es produeix en dues etapes. El corrent entre els elèctrodes provoca radiació en vapor de mercuri. El principal component de l’energia radiant que apareix en aquest cas és la radiació UV d’ona curta. La llum visible és a prop del 2%. A continuació, la radiació d’arc del fòsfor es transforma en llum.

El marcatge de les làmpades fluorescents conté tant lletres com números. El primer símbol és una característica de l’espectre de radiació i les característiques de disseny, el segon és la potència en watts.

Decodificació de lletres:

  • LD - llum fluorescent;
  • LB - llum blanca;
  • LHB - també blanc, però fred;
  • Llibres - blanc càlid.

Per a alguns aparells d’il·luminació es millora la composició espectral de la radiació per obtenir una millor transmissió de la llum. En el seu marcatge hi ha un símbol "Ts". Les làmpades fluorescents proporcionen a la sala una llum uniforme i suau.

Tubs fluorescents
L’avantatge de les làmpades LL és que requereixen diverses vegades menys potència per crear el mateix flux lluminós amb LN. Tenen una vida útil més llarga i l’espectre de radiació és molt més favorable

La superfície de radiació de LL és força gran, per la qual cosa és difícil controlar la dispersió espacial de la llum. En condicions no estàndard, en particular, amb alt contingut de pols, s’utilitzen làmpades reflex. En aquest cas, la zona interior de la bombeta no cobreix completament la capa reflectant difusa, sinó només dos terços d’aquesta.

Coberta de fòsfor al 100% de la superfície interior. La part de la bombeta que no té un recobriment reflex permet que el flux de llum passi molt més que el tub de la mateixa mida que una làmpada ordinària - aproximadament el 75%. Aquestes llums es poden reconèixer marcant-hi. Hi ha inclosa la lletra “P”.

En alguns casos, la principal característica de LL és temperatura del color Tts. Equival a la temperatura del cos negre, emetent el mateix color. D’acord amb els esquemes, LL són lineals, en forma d’U, en forma del símbol W, circulars. La designació d'aquestes làmpades inclou la lletra corresponent.

Els dispositius més populars amb una potència de 15 - 80 watts. Amb una sortida de llum de 45 a 80 lm / W, la crema de LL dura almenys 10.000 hores. La qualitat del treball de LL està molt afectada pel medi ambient. Es considera que funciona amb una temperatura exterior de 18 a 25º.

Amb desviacions, disminueix tant el flux lluminós com l’eficiència de la llum i la tensió d’ignició. A temperatures baixes, la possibilitat d'encesa s'aproxima a zero.

Làmpada compacta
L’engranatge de control CFL és molt més compacte que el d’una làmpada fluorescent. Amb l'ajuda de llastos electrònics, la brillantor es va fer més uniforme i el brunzit va desaparèixer

Làmpades compactes luminiscents: els llums CFL també pertanyen a làmpades de baixa pressió.

El seu dispositiu és similar al ordinari LL:

  1. L’alta tensió passa entre els elèctrodes.
  2. El vapor de mercuri s’encén.
  3. Hi ha una resplendor ultraviolada.

El fòsfor dins del tub fa que els raigs ultraviolats siguin invisibles per a la visió humana. Només queda disponible la resplendor visible. El disseny compacte del dispositiu es va fer possible després de canviar la composició del fòsfor. Els CFL, com els LD ordinaris, tenen capacitats diferents, però els indicadors dels primers són molt menors.

Comparació de la potència CFL i LV
Les dades d’alimentació CFL s’incorporen a la marca del dispositiu lleuger. També hi ha informació sobre el tipus de tapa, la temperatura del color, el tipus de llastos electrònics (interns o externs), l’índex de representació del color

El mesurament de la temperatura del color té lloc en pessebres. El valor 2700 - 3300 K indica un color groc càlid. 4200 - 5400 - blanc ordinari, 6000 - 6500 - blanc fred amb blau, 25000 - lila. L’ajust del color es realitza canviant els components del fòsfor.

L’índex de representació del color caracteritza tal paràmetre com la identitat de la naturalitat del color amb un estàndard molt proper al màxim.Absolutament negre - 0 Ra, el valor més gran - 100 Ra. Els accessoris d’il·luminació CFL oscil·len entre 60 i 98 Ra.

Les làmpades de sodi, que pertanyen al grup de baixa pressió, tenen una temperatura alta del punt màxim de fred - 470 K. Una inferior no pot ajudar a mantenir el nivell de concentració necessari de vapor de sodi.

L’emissió ressonant de sodi s’acosta al seu pic a una temperatura de 540-560 K. Aquest valor és comparable amb la pressió de vaporització de sodi de 0,5-1,2 Pa. L’eficiència lluminosa de les làmpades d’aquesta categoria és la més elevada en comparació amb altres lluminaris generals.

Els costats positius i negatius de GRL

Els GRL es troben tant en equips professionals com en dispositius destinats a la investigació científica.

Com a principals avantatges d’aparells d’il·luminació d’aquest tipus, les seves característiques s’anomenen normalment:

  • Alta sortida de llum. Aquesta xifra no redueix realment ni un got gruixut.
  • Practicitat, expressada en durabilitat, que permet utilitzar-les per a l’enllumenat del carrer.
  • Estabilitat en entorns durs. Fins a la primera baixada de temperatura, s’utilitzen amb tons convencionals, i a l’hivern amb llums especials i fars.
  • Cost assequible.

Els desavantatges d’aquestes làmpades no són molts. Una característica desagradable és el nivell força alt de pulsació del flux de llum. El segon gran inconvenient és la complexitat de la inclusió. Per a una combustió estable i un funcionament normal, només necessiten llast, cosa que limita la tensió per als límits necessaris per als dispositius.

El tercer menys és la dependència dels paràmetres de combustió de la temperatura assolida, que afecta indirectament la pressió del vapor de treball al matràs.

Per tant, la majoria dels dispositius de descàrrega de gas adquireixen característiques de combustió estàndard al cap d'un cert període de temps després de l'encesa. L’espectre emissor d’ells és limitat, per la qual cosa la representació del color tant de làmpades d’alta tensió com de baixa tensió no és ideal.

DRL Característiques
La taula proporciona informació bàsica sobre les llums DRL més populars (fluorescents amb mercuri d'arc) i un dispositiu d'il·luminació de sodi. DRL amb quatre elèctrodes té una sortida de llum més gran que amb dos

El funcionament dels dispositius només és possible en condicions de corrent altern. Activeu-los amb una sufoca de llast. Es necessita un temps per escalfar-se. A causa del contingut de vapor de mercuri, no són del tot segurs.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Vídeo # 1. Informació sobre el GL. Quin és el principi del treball, els avantatges i els contres del següent vídeo:

Vídeo # 2. Popular sobre les làmpades fluorescents:

Malgrat l’aparició d’aparells d’il·luminació cada cop més sofisticats, les làmpades de descàrrega de gas no perden la seva rellevància. En algunes àrees, simplement són insubstituïbles. Amb el pas del temps, GRL certament trobarà noves aplicacions.

Expliqueu-nos sobre com heu triat un llum de descàrrega per instal·lar-lo en una casa d’estiu o una llàntia. Compartiu el que s'ha convertit en un factor decisiu per a vosaltres personalment. Deixeu comentaris al bloc següent, feu preguntes i publiqueu una foto sobre el tema de l'article.

Va resultar útil l’article?
Gràcies pels vostres comentaris
No (8)
Gràcies pels vostres comentaris
(49)
Comentaris de visitants
  1. Màxim

    Al nostre poble de vacances hi ha un problema de tensió, de vegades baixa a 160V.Funcionaran normalment les làmpades de descàrrega? Vaig a cobrir el tram mateix i part del camí.

    • Expert
      Vasily Borutsky
      Expert

      Bona tarda, Maxim. Abans de planificar l’enllumenat, preocupeu el president de la casa rural amb la cerca de les causes de la caiguda de tensió. La simptomatologia que us dóna és característica dels desequilibris de fase. Aquí, es posarà una influència addicional a la presa de terra del transformador zero i la presència de posades a terra repetides als suports.

      Després de restaurar el funcionament normal de la xarxa, pregunteu al president si podeu augmentar el poder d’il·luminació de la zona. Crec que la seva càrrega és limitada.

Piscines

Bombes

Escalfament