Klassifisering av lyskilder. Del 1. Glødelamper og halogenlamper

Tre hovedmetoder for lysproduksjon skilles: termisk stråling, gassutslipp ved lavt og høyt trykk.

Termisk stråling... Oppvarming av ledningen ved overføring av elektrisk strøm til høyest mulig temperatur. Wolfram-elementet med det høyeste smeltepunktet blant metaller (3683 K) er best egnet til dette. Eksempel: Glødepærer og glødehalogenpærer.

Gassutladning... I et lukket glasskar fylt med inerte gasser, metalldamper og sjeldne jordartselementer, oppstår det en lysbueutladning når spenning påføres. Den resulterende luminescensen av gassformige fyllstoffer gir ønsket lysfarge.

Eksempel: kvikksølv-, metallklorid- og natriumlamper.

Selvlysende prosess... Under påvirkning av en elektrisk utladning begynner kvikksølvdamp som pumpes inn i glassrøret å avgi usynlige ultrafiolette stråler, som faller på fosforet som er avsatt på den indre overflaten av glasset, blir til synlig lys. Eksempel: fluorescerende lamper, kompaktlysrør, lysdioder (LED).Ulike typer lamper er forskjellige i parametere som lyseffektivitet, spektralegenskaper (f.eks. fargegjengivelse), elektriske egenskaper (driftsspenning, strømforbruk), designegenskaper (dimensjoner), levetid og pris.

Klassifisering av lyskilden

Glødelamper

Glødelamper er typiske varmegivere. I deres forseglede kolbe, fylt med et vakuum eller inert gass, varmes wolframspolen opp til en høy temperatur (ca. 2600-3000 K) under påvirkning av en elektrisk strøm, som et resultat av at varme og lys frigjøres. Mesteparten av denne strålingen er i det infrarøde området.

Hovedtypene av glødelamper er universallamper, spesiallamper, dekorative lamper og reflektorlamper.

Lyseffektiviteten til glødelamper i området fra 25 til 1000 W er omtrent 9 til 19 lm / W for lamper med en gjennomsnittlig levetid på 1000 timer. Flertallet av glødelamper er beregnet for innendørs og utendørs belysning i vekselstrømnettverk med en nominell spenning på 220 V, 127 V og en frekvens på 50 Hz.

Glødelamper er forskjellige i wattstyrke og pæretype. Glødelamper produseres i den klassiske sfæriske formen, så vel som i mindre størrelser med en pære av formene "Sopp" og "Candle". De gjennomsiktige lampene avgir et vakkert, rikt lys, og det lysspredende belegget sørger for en jevn fordeling av lyset og eliminerer effekten av gjenskinn.Det produseres lamper som er tilpasset nettverksspenningssvingninger, designet for økt spenning (230-240 V) (når nettverksspenningen øker med 10 %, reduseres levetiden til vanlige lamper med 3 ganger), noe som gjør at de kan beholde sine tekniske egenskaper lengre. Varigheten av brenning av glødelamper ved normal spenning er ikke mindre enn 1000 timer, for lamper med en spenning på 127-135 V - 2500 timer, for MO-lamper - 700 timer.

De viktigste egenskapene til glødelamper:

1. Produsert i et bredt utvalg, for forskjellige effekter og spenninger og forskjellige typer, tilpasset spesifikke bruksforhold

2. Direkte tilkobling til nettverket uten ekstra enheter

3. Servicevennlighet (men med sterkt skiftende egenskaper) selv med betydelige avvik i nettspenningen fra den nominelle

4. Litt (ca. 15 %) reduksjon i lysstrøm til slutten av levetiden

5. Nesten fullstendig uavhengighet av miljøforhold (opp til evnen til å arbeide nedsenket i vann), inkludert temperatur

6. Kompakthet

Ulemper med glødelamper: lav lyseffektivitet, overvekt av den gul-røde delen av spekteret i emisjonsspekteret, begrenset levetid, høy avhengighet av egenskapene til glødelamper på forsyningsspenningen (siden når spenningen øker, øker temperaturen på glødelamper). glødetråden stiger og som et resultat blir lyset hvitere, lysstrømmen øker raskt og reduserer lyseffektiviteten litt, levetiden reduseres kraftig).

Spektrum av en glødelampe:

Hovedegenskapene til en glødelampe er de nominelle verdiene for spenning, effekt, lysstrøm, levetid og generelle dimensjoner.

De vanligste typene glødetrådslampehetter: E — gjenget, Bs — enkeltpinnet pinne, Bd topinnets pinne.

Betegnelse på glødelamper: G-gassfylt mono-coil (argon); B - dobbel spole med argonfylling; BK — kryptonfylt bispiral; MT — matt; 125-135, 220-230, 230-240-spenningsområde i volt; 25-500 — nominell effekt i watt; 1 — 12 — karakteristiske trekk ved basismodellen.

For eksempel: B 230-240-40-1, MO 36-100

Et stort antall andre typer glødelamper produseres også: gruvelamper, for t-banen, for trafikklys, projeksjon, for fotografering, miniatyr og miniatyr, bytte, speil (lamper-lamper med speil eller diffuse reflekterende lag i pæren) og andre.

Glødende halogenlamper

Halogenglødelamper er sammenlignbare i struktur og funksjon med glødelamper. Men de inneholder mindre tilsetninger av halogener (brom, klor, fluor, jod) eller deres forbindelser i hjelpegassen. Ved hjelp av disse tilsetningsstoffene i et visst temperaturområde er det mulig å nesten helt eliminere mørkningen av pæren (forårsaket av fordampning av wolframatomer) og den resulterende reduksjonen i lysstrømmen. Derfor kan størrelsen på pæren i glødende halogenlamper reduseres betydelig, som et resultat av at på den ene siden kan trykket i påfyllingsgassen økes, og på den annen side blir det mulig å bruke kostbar inert gasser krypton og xenon som fyllgasser.

Tungsten-halogen syklus.

Hovedegenskapene til en glødelampe - lyseffektivitet og levetid - bestemmes hovedsakelig av temperaturen på spolen: jo høyere temperatur på spolen, jo høyere lyseffekt, men jo kortere levetid. Reduksjonen i levetid er en konsekvens av den raskt økende fordampningshastigheten til wolfram med økende temperatur, noe som på den ene siden fører til mørkning av pæren, og på den annen side til brenning av spolen.

Sverting av pæren kan effektivt forhindres ved å bruke et halogenadditiv til fyllgassen, som under wolfram-halogen-syklusen hindrer den allerede fordampede wolframen i å sette seg på veggene til pæren. Wolfram som fordampes fra spolen under lampedrift går inn i temperaturområdet (T1 1400 K) som følge av diffusjon eller konveksjon og brytes ned der igjen.

En del av wolfram er restaurert igjen langs spiralen, men på et nytt sted. Dermed resulterer den normale wolfram-halogen-syklusen bare i å forhindre mørkning av pæren, men ikke i å øke levetiden, som vil ende som et resultat av at spolen bryter på de resulterende "varme cellene".

Halogenglødelamper utmerker seg ved sin spesielle kompakthet, betydelig hvitere lys, forbedret fargegjengivelse og doble levetid.

Halogenglødelamper er tilgjengelige opptil 20 kW.

I dag tilbyr produsenter et stort utvalg av halogenlamper - for enhver smak og til forskjellige formål.Det er lamper med en effekt på 5-150 W for en redusert spenning på 12-24 V, samt en effekt på 25-250 W (med en enkelt hette med standard E14- og E27-sokler) og 100-500 W (dobbelt) - med hette) designet for nettspenning 220-230 V. Du kan bruke halogenlamper med eksterne glassreflektorer med et spesielt interferensbelegg — det overfører infrarød stråling, og skaper dermed en «kald» stråle. Lamper med ekstern aluminiumsreflektor danner "dyp" (med en spredningsvinkel på 30-100) og "brede" (med en spredningsvinkel på opptil 600) lysstråler.

Her er de viktigste fordelene med halogenlamper sammenlignet med konvensjonelle glødelamper:

- høyere lyseffektivitet - i noen tilfeller øker den til 25 lm / W, som er 2 ganger høyere enn for glødelamper;

- stor holdbarhet - levetiden deres er 2-4 ganger høyere enn for glødelamper;

-små dimensjoner -for lavspente halogenlamper (12 V, 100 W), er diameteren på pæren 5 ganger mindre enn for glødelamper med samme effekt;

— et rikere strålingsspektrum — halogenlamper har et "hvitere" lys enn glødelamper (på grunn av den høyere oppvarmingstemperaturen - 30 000 K mot 28 000 K for en konvensjonell lampe);

- justerbarhet av lysstrømmen, og ved redusert spenning beholder lysstrømmen tilstrekkelig "hvithet".

De to første punktene snakker om de åpenbare økonomiske fordelene med halogenlamper: hvis en slik lyskilde installeres i stedet for en tradisjonell glødelampe, men med samme utslippsparametere, vil energiforbruket til lyspunktet reduseres med gjennomsnittlig 20 -40 %. Dette er imidlertid ikke den eneste fordelen med halogenlamper.Deres lille størrelse, nesten miniatyr, gjør det mulig å lage helt nye lysarmaturer, for eksempel den såkalte aksentbelysningen - et spesialdesignet reflektorsystem tillater en slik økning i lysstrømmen som gir designere ekstra muligheter i utformingen av rommet .