Χαρακτηριστικά των λαμπτήρων εκκένωσης
Όλοι οι λαμπτήρες, οι οποίοι λειτουργούν με μετατροπή των ιδιοτήτων του αερίου, ονομάζονται λαμπτήρες εκκένωσης. Υπάρχουν διάφοροι τύποι και χρησιμοποιούνται σε μεγάλη ποικιλία εφαρμογών. Διακρίνονται για την αποδοτικότητα, την αξιοπιστία και την καλή απόδοση των χρωμάτων τους.
Τι είναι οι λαμπτήρες εκκένωσης;
Ο λαμπτήρας εκκένωσης (GDL) είναι μια μικρή ηλεκτρική συσκευή που εκπέμπει ορατό φως σε καθορισμένο φάσμα.
Κάθε συσκευή περιέχει τα ακόλουθα στοιχεία:
- Ένας γυάλινος λαμπτήρας με ηλεκτρόδια γεμάτα με αέριο,
- συσκευή ελέγχου με τη μορφή ηλεκτρονικής μονάδας ή περιοριστικής αντίστασης
- Η βάση για την ενσωμάτωση στον εξοπλισμό.
Ποικιλία
Οι λαμπτήρες εκκένωσης αερίου διακρίνονται σε λαμπτήρες εκκένωσης χαμηλής και υψηλής πίεσης. Κάθε ομάδα έχει τα δικά της ειδικά χαρακτηριστικά, τα οποία επηρεάζουν την επιλογή μιας συγκεκριμένης εφαρμογής.
Λαμπτήρες εκκένωσης χαμηλής πίεσης
Το πιο γνωστό παράδειγμα ενός GRL χαμηλής πίεσης είναι ο λαμπτήρας φθορισμού. Αποτελείται από ένα σωλήνα που είναι επικαλυμμένος εσωτερικά με φώσφορο. Τα ηλεκτρόδια δέχονται παλμό υψηλής τάσης και θερμαίνονται.
Όταν θερμαίνεται, δημιουργείται ένα φορτίο πυράκτωσης μεταξύ των επαφών και παράγεται υπεριώδης ακτινοβολία στο αέριο περιβάλλον του λαμπτήρα, η οποία επιδρά στον φώσφορο και τον κάνει να λάμπει.
Μια παραλλαγή των λαμπτήρων φθορισμού (LL) είναι οι συμπαγείς συσκευές που επισημαίνονται με τη συντομογραφία CLL και δεν διαφέρουν από το προηγούμενο μοντέλο εκτός από το μέγεθος. Όλες οι συσκευές διαθέτουν στοιχείο ελέγχου ενσωματωμένο στη βάση.
Τα επαγωγικά φωτιστικά αξίζει να εξεταστούν ξεχωριστά. Δεν έχουν ηλεκτρόδια στο εσωτερικό τους και ο ιονισμός προκαλείται από ένα μαγνητικό πεδίο υψηλής συχνότητας. Συνήθως χρησιμοποιείται ένα μείγμα ατμών αργού και υδραργύρου στον λαμπτήρα, που επηρεάζει τον φώσφορο.
Λαμπτήρες εκκένωσης υψηλής πίεσης
Τα στοιχεία που έχουν υψηλότερη πίεση στο εσωτερικό του λαμπτήρα από την ατμοσφαιρική πίεση ονομάζονται λαμπτήρες υψηλής πίεσης.
Αντιπροσωπεύονται από λαμπτήρες υδραργύρου τόξου (EB). Πριν από λίγο καιρό αποτελούσαν την πλειονότητα του φωτισμού των δρόμων. Τώρα, ωστόσο, αντικαθίστανται από πηγές αλογονιδίων μετάλλων και νατρίου, οι οποίες έχουν υψηλότερη απόδοση.
Εάν τα ιωδιούχα είναι συνδεδεμένα στο φωτιστικό, φέρει την ένδειξη DRI. Η συσκευή περιέχει έναν καυστήρα από γυαλί χαλαζία στον οποίο βρίσκονται τα ηλεκτρόδια. Ως λειτουργική ουσία χρησιμοποιείται ένα μείγμα αργού, υδραργύρου και ορισμένων ιωδιούχων μετάλλων. Ο καυστήρας βρίσκεται σε έναν αραιωμένο χώρο και παράγει ισχυρή ακτινοβολία η οποία επαρκεί για να φωτίσει μεγάλες περιοχές. Τα HID μπορούν να έχουν ισχύ μεταξύ 250W και 3500W.
Ένα άλλο παράδειγμα GDL υψηλής πίεσης είναι το μοντέλο σωλήνα τόξου νατρίου (DNaT). Χαρακτηρίζεται από πολύ υψηλή φωτεινή απόδοση και σχετικά χαμηλή κατανάλωση ενέργειας. Το φως έχει μια χαρακτηριστική χρυσή απόχρωση. Το μειονέκτημα είναι ο μεγάλος χρόνος απενεργοποίησης, ο οποίος μπορεί να διαρκέσει έως και 10 λεπτά.
Εάν θέλετε λευκό φως που να είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στο φως της ημέρας, είναι καλύτερο να επιλέξετε μονάδες τόξου Xenon. Η μέγιστη ισχύς μπορεί να φτάσει τα 18 kW. Τα ηλεκτρόδια βολφραμίου είναι κραματωμένα με θόριο και αντέχουν σε υψηλά φορτία. Το γυαλί ζαφείρι χρησιμοποιείται εάν απαιτείται υπεριώδης ακτινοβολία στην έξοδο.
Οι λαμπτήρες εκκένωσης μεταλλικών αλογονιδίων (MHL) είναι συμπαγείς, στιβαρές και ισχυρές πηγές φωτός, που αποτελούνται από έναν καυστήρα λυχνίας κενού. Ο καυστήρας είναι κατασκευασμένος από γυαλί χαλαζία ή κεραμικό. Το εσωτερικό είναι γεμάτο με ατμούς υδραργύρου και αλογονίδια μετάλλων. Η ακτινοβολία παράγεται από την εμφάνιση πλάσματος μεταξύ των ηλεκτροδίων όταν εφαρμόζεται ισχύς. Η ισχύς εξόδου των συσκευών μπορεί να φτάσει σε ορισμένες περιπτώσεις τα 3,5 kW. Έχουν σχεδιαστεί για διάρκεια ζωής 12.000 ωρών. Χρειάζονται περίπου 10 λεπτά για να ενεργοποιηθεί σε πλήρη ισχύ.
Αρχή λειτουργίας του λαμπτήρα
Η αρχή λειτουργίας του GRL βασίζεται στην επίδραση μιας ηλεκτρικής εκκένωσης σε ένα ιονισμένο αέριο. Τα πιο συνηθισμένα αέρια που χρησιμοποιούνται είναι το αργό, το νέον, το κρυπτόν, το ξένον και διάφορα μείγματα. Συχνά προστίθεται νάτριο ή υδράργυρος.
Βίντεο με θέμα: Σχεδιασμός, αρχή και χαρακτηριστικά λειτουργίας των σωλήνων ακτινοβολίας
Μόλις ενεργοποιηθούν οι επαφές, δημιουργείται ηλεκτρικό πεδίο στο σωλήνα. Προκαλεί την κίνηση των ηλεκτρονίων και την αλληλεπίδρασή τους με τα σωματίδια του αερίου. Καθώς τα σωματίδια συγκρούονται, απελευθερώνεται ενέργεια η οποία μετατρέπεται σε ακτινοβολία συγκεκριμένου φάσματος. Το ακριβές φάσμα εξαρτάται από τη σύνθεση του αερίου και τον ειδικό εξοπλισμό.
Η μετατροπή της υπεριώδους ακτινοβολίας σε ορατό φως υποβοηθείται από μια επίστρωση φωσφόρου στο λαμπτήρα.
Μερικές φορές υπάρχουν μοντέλα με ενσωματωμένη πηγή βήτα. Αυτό ιονίζει το αέριο στο εσωτερικό του λαμπτήρα, ελαχιστοποιώντας έτσι το φορτίο πυράκτωσης.
Πώς να επιλέξετε μια λάμπα αερίου
Όταν επιλέγετε μια λάμπα αερίου, αξίζει να εξετάσετε τον τύπο της, την ισχύ της και την απόχρωση του φωτός που εκπέμπει. Οι λαμπτήρες μεταλλικών αλογονιδίων είναι δημοφιλείς, καθώς διαθέτουν υψηλή πίεση και ισχυρή και φωτεινή λάμψη. Το βοριοπυριτικό γυαλί απομακρύνει πλήρως την υπεριώδη ακτινοβολία, καθιστώντας το φως ασφαλέστερο.
Ο φωτισμός του στοιχείου εκκένωσης θα είναι κοντά στο λευκό φως της ημέρας, αλλά υπάρχουν διαφορετικές αποχρώσεις ανάλογα με το γέμισμα. Το νάτριο δίνει κίτρινο χρώμα, το θάλλιο πράσινο και το ίνδιο μπλε.
Μπορείτε να βρείτε στην αγορά λαμπτήρες για τον οπίσθιο φωτισμό ενυδρείων ή θερμοκηπίων. Διαθέτουν συγκεκριμένο φάσμα που είναι πιο φιλικό προς το περιβάλλον από τους συνήθεις λαμπτήρες φθορισμού ή νατρίου.
Οι λαμπτήρες νατρίου έχουν διάρκεια ζωής περίπου 25.000 ώρες, η οποία είναι συγκρίσιμη με τα στοιχεία φωτισμού LED. Το λευκό φως που εκπέμπεται είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στο φως της ημέρας και επιτρέπει τη λεπτομερή προβολή των αντικειμένων χωρίς παραμόρφωση των χρωμάτων.
Τα φωσφορίζοντα μοντέλα είναι δημοφιλή για βιομηχανική και οικιακή χρήση. Υπάρχει υδράργυρος στο εσωτερικό αυτών των στοιχείων. Κατά την επιλογή, είναι σημαντικό να λαμβάνονται υπόψη οι μεγάλοι χρόνοι εκκίνησης και η σημαντική θέρμανση κατά τη λειτουργία.
Εφαρμογές
Οι λαμπτήρες εκκένωσης αερίου χρησιμοποιούνται σε πολλούς διαφορετικούς τομείς. Ειδικά οι προβολείς xenon στα αυτοκίνητα ξεχωρίζουν. Οι περισσότεροι γνωστοί κατασκευαστές αυτοκινήτων (Toyota, Opel, BMW) τα χρησιμοποιούν.
Αποτελεσματικές συσκευές για το φωτισμό μεγάλων αποθηκών, βιομηχανικών εργαστηρίων και δρόμων, φωτισμό διαφημιστικών πινακίδων και προσόψεων κτιρίων.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα
Όπως όλοι οι άλλοι λαμπτήρες, τα φωτιστικά εκκένωσης έχουν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Συνιστούμε να λαμβάνεται υπόψη κάθε σημείο για το σωστό σχεδιασμό του συστήματος φωτισμού.
Πλεονεκτήματα:
- Τα μοντέλα είναι αρκετά ανθεκτικά και έχουν σημαντική ωριαία διάρκεια ζωής,
- Διατίθενται διαφορετικές τιμές φάσματος και ισχύος, καθιστώντας εύκολη την επιλογή της κατάλληλης συσκευής για την εργασία,
- Η ισχύς των λαμπτήρων εκκένωσης είναι σημαντικά υψηλότερη από εκείνη άλλων συσκευών.
Μειονεκτήματα των συμβατικών λαμπτήρων εκκένωσης:
- Η συσκευή απαιτεί συσκευή ρύθμισης για τη λειτουργία της,
- Οι λαμπτήρες συναρμολογούνται δύσκολα, γεγονός που καθιστά την επισκευή δύσκολη και το κόστος υψηλό,
- Τα μοντέλα είναι ευαίσθητα στις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας περιβάλλοντος και στις αιχμές τάσης,
- ορισμένοι λαμπτήρες απαιτούν σημαντικό χρόνο εκκίνησης,
- οι συσκευές υδραργύρου πρέπει να απορρίπτονται.
Υπάρχουν μειονεκτήματα, αλλά η ισχύς και η αποδοτικότητα των λαμπτήρων εκκένωσης αερίου τους επιτρέπουν να εξακολουθούν να κατέχουν μια αξιόπιστη θέση στην αγορά.