Valgusallikate klassifikatsioon. Osa 1. Hõõglambid ja halogeenlambid

Eristatakse kolme peamist valguse tootmise meetodit: soojuskiirgus, gaasilahendus madalal ja kõrgel rõhul.

Soojuskiirgus... Traadi kuumutamine elektrivoolu juhtimisel kõrgeima võimaliku temperatuurini. Selleks sobib kõige paremini metallide seas kõrgeima sulamistemperatuuriga (3683 K) volframelement. Näide: hõõglambid ja halogeenhõõglambid.

Gaaslahendus... Inertgaaside, metalliaurude ja haruldaste muldmetallidega täidetud suletud klaasnõus tekib pinge rakendamisel kaarlahendus. Saadud gaasiliste täiteainete luminestsents annab soovitud valguse värvuse.

Näide: elavhõbeda-, metallkloriid- ja naatriumlambid.

Luminestsentsprotsess... Klaastorusse pumbatud elavhõbedaaur hakkab elektrilahenduse toimel eraldama nähtamatuid ultraviolettkiiri, mis klaasi sisepinnale ladestunud fosforile langedes muutuvad nähtavaks valguseks. Näide: luminofoorlambid, kompaktluminofoorlambid, valgusdioodid (LED).Erinevat tüüpi lambid erinevad selliste parameetrite poolest nagu valgusefektiivsus, spektraalomadused (nt värviedastus), elektrilised omadused (tööpinge, voolutarve), disainiomadused (mõõtmed), kasutusiga ja hind.

Valgusallika klassifikatsioon

Hõõglambid

Hõõglambid on tüüpilised soojuse kiirgajad. Nende suletud kolvis, mis on täidetud vaakumi või inertgaasiga, kuumutatakse volframspiraal elektrivoolu mõjul kõrgele temperatuurile (umbes 2600-3000 K), mille tulemusena eraldub soojust ja valgust. Suurem osa sellest kiirgusest jääb infrapunavahemikku.

Peamised hõõglampide tüübid on üldotstarbelised lambid, eriotstarbelised lambid, dekoratiivlambid ja helkurlambid.

Hõõglampide valgustõhusus vahemikus 25–1000 W on ligikaudu 9–19 lm / W lampide puhul, mille keskmine kasutusiga on 1000 tundi. Valdav osa hõõglampidest on mõeldud sise- ja välisvalgustuseks vahelduvvooluvõrkudes nimipingega 220 V, 127 V ja sagedusega 50 Hz.

Hõõglambid erinevad võimsuse ja pirni tüübi poolest. Hõõglampe toodetakse nii klassikalise sfäärilise kujuga kui ka väiksemate suurustega "Seene" ja "Küünal" kujuga pirniga. Läbipaistvad lambid kiirgavad ilusat rikkalikku valgust ning valgust hajutav kate tagab valguse ühtlase jaotuse ja välistab pimestamise efekti.Toodetakse lampe, mis on kohandatud võrgu pingekõikumistele, mis on mõeldud kõrgendatud pingele (230-240 V) (kui võrgupinge tõuseb 10%, tavaliste lampide kasutusiga lüheneb 3 korda), mis võimaldab neil säilitada oma tehnilised omadused pikemad. Hõõglampide põlemisaeg normaalpingel on vähemalt 1000 tundi, 127–135 V pingega lampide puhul 2500 tundi, MO-lampide puhul 700 tundi.

Hõõglampide peamised omadused:

1. Toodetud laias valikus, erinevatele võimsustele ja pingetele ning eri tüüpidele, kohandatud konkreetsetele kasutustingimustele

2. Otseühendus võrguga ilma lisaseadmeteta

3. Töökindlus (kuigi järsult muutuvate omadustega) isegi võrgupinge oluliste kõrvalekallete korral nimiväärtusest

4. Valgusvoo vähene (umbes 15%) kuni kasutusea lõpuni

5. Peaaegu täielik sõltumatus keskkonnatingimustest (kuni töövõimeni vee all), sealhulgas temperatuurist

6. Kompaktsus

Hõõglampide miinused: madal valgusefektiivsus, spektri kollase-punase osa ülekaal emissioonispektris, piiratud kasutusiga, hõõglampide omaduste suur sõltuvus toitepingest (kuna pinge tõustes tõuseb temperatuur hõõgniit tõuseb ja selle tulemusena muutub valgus valgemaks, valgusvoog suureneb kiiresti ja aeglustab veidi valguse efektiivsust, kasutusiga väheneb järsult).

Hõõglambi spekter:

Hõõglambi põhiomadused on pinge, võimsuse, valgusvoo, kasutusea ja üldmõõtmete nimiväärtused.

Levinuimad hõõglambi korkide tüübid: E — keermestatud, Bs — ühe kontaktiga, Bd kahe kontaktiga.

Hõõglampide tähistus: G-gaasiga täidetud monospiraal (argoon); B — argoontäidisega topeltspiraal; BK — krüptooniga täidetud bispiraal; MT — matt; 125-135, 220-230, 230-240-pingevahemik voltides; 25-500 - nimivõimsus vattides; 1 — 12 — põhimudeli eripära.

Näiteks: B 230-240-40-1, MO 36-100

Toodetakse ka palju muud tüüpi hõõglampe: kaevanduslambid, metroo jaoks, valgusfoori jaoks, projektsioon, fotograafia jaoks, miniatuursed ja miniatuursed, lülitus, peegel (peegli või hajutatud peegeldavate kihtidega lambid-lambid pirnis) ja teised.

Hõõglambid halogeenlambid

Hõõglambid on oma ehituselt ja funktsioonilt võrreldavad hõõglampidega. Kuid need sisaldavad abigaasis vähesel määral halogeenide (broomi, kloori, fluori, joodi) või nende ühendite lisandeid. Nende lisandite abil on teatud temperatuurivahemikus võimalik peaaegu täielikult kõrvaldada pirni tumenemine (mis on põhjustatud volframi aatomite aurustumisest) ja sellest tulenev valgusvoo vähenemine. Seetõttu saab hõõglampide pirni suurust oluliselt vähendada, mille tulemusena saab ühelt poolt suurendada rõhku täitegaasis ja teisest küljest saab võimalikuks kasutada kallist inertset gaasid krüptoon ja ksenoon täitegaasidena.

Volfram-halogeen tsükkel.

Hõõglambi põhiomadused - valgusefektiivsus ja kasutusiga - määrab peamiselt mähise temperatuur: mida kõrgem on pooli temperatuur, seda suurem on valgusvõimsus, kuid lühem kasutusiga. Kasutusea lühenemine on tingitud volframi kiiresti kasvavast aurustumiskiirusest koos temperatuuri tõusuga, mis viib ühelt poolt pirni tumenemiseni ja teiselt poolt mähise põlemiseni.

Pirni mustaks muutumist saab tõhusalt ära hoida, kui kasutada täitegaasile halogeenlisandit, mis volfram-halogeen tsükli ajal ei lase juba aurustunud volframil pirni seintele settida. Lambi töö käigus mähisest aurustunud volfram satub difusiooni või konvektsiooni tulemusena temperatuurivahemikku (T1 1400 K) ja laguneb seal uuesti.

Osa volframist taastatakse uuesti mööda spiraali, kuid uues kohas. Seega on tavalise volfram-halogeeni tsükli tulemuseks ainult pirni tumenemise vältimine, kuid mitte kasutusea pikenemine, mis lõpeb mähise purunemise tagajärjel tekkinud "kuumadel rakkudel".

Halogeenhõõglambid eristuvad erilise kompaktsuse, oluliselt valgema valguse, täiustatud värviedastuse ja kahekordse kasutusea poolest.

Saadaval on kuni 20 kW hõõglambid.

Tänapäeval pakuvad tootjad tohutut valikut halogeenlampe — igale maitsele ja erinevaks otstarbeks.Seal on lambid võimsusega 5-150 W alandatud pinge jaoks 12-24 V, samuti võimsusega 25-250 W (ühe korgiga standardsete E14 ja E27 pistikupesadega) ja 100-500 W (kahekordne). - korgiga) mõeldud võrgupingele 220-230 V. Kasutada saab halogeenlampe koos välise klaasreflektoriga, millel on spetsiaalne interferentskate — see edastab infrapunakiirgust, luues nii «külma» kiire. Välise alumiiniumreflektoriga lambid moodustavad "sügava" (hajumisnurgaga 30-100) ja "laia" (hajumisnurgaga kuni 600) valgusvihu.

Siin on halogeenlampide peamised eelised võrreldes tavaliste hõõglampidega:

- suurem valgusefektiivsus - mõnel juhul suureneb see 25 lm / W-ni, mis on 2 korda kõrgem kui hõõglampide puhul;

- suur vastupidavus - nende kasutusiga on 2-4 korda pikem kui hõõglampidel;

-väikesed mõõtmed -madalpingehalogeenlampidel (12 V, 100 W) on pirni läbimõõt 5 korda väiksem kui sama võimsusega hõõglampidel;

— rikkalikum kiirgusspekter — halogeenlampidel on "valgem" valgus kui hõõglampidel (kõrgema küttetemperatuuri tõttu — 30 000 K versus 28 000 K tavalisel lambil);

- valgusvoo reguleeritavus ja vähendatud pinge korral säilitab valgusvoog piisava "valgeduse".

Esimesed kaks punkti räägivad halogeenlampide ilmsetest majanduslikest eelistest: kui selline valgusallikas paigaldada traditsioonilise hõõglambi asemele, kuid samade emissiooniparameetritega, väheneb valguspunkti energiakulu keskmiselt 20 võrra. -40%. Kuid see pole halogeenlampide ainus eelis.Nende väiksus, peaaegu miniatuurne, võimaldab luua täiesti uusi valgusteid, näiteks nn aktsentvalgustit — spetsiaalselt loodud reflektorsüsteem võimaldab valgusvoogu nii suurel määral suurendada, mis annab disaineritele ruumi kujundamisel lisavõimalusi. .