Klassificering av ljuskällor. Del 1. Glödlampor och halogenlampor

Tre huvudsakliga metoder för ljusproduktion särskiljs: termisk strålning, gasurladdning vid lågt och högt tryck.

Termisk strålning... Uppvärmning av tråden när den elektriska strömmen överförs till högsta möjliga temperatur. Volframelementet med den högsta smältpunkten bland metaller (3683 K) är bäst lämpat för detta. Exempel: Glödlampor och halogenglödlampor.

Gasurladdning... I ett slutet glaskärl fyllt med inerta gaser, metallångor och sällsynta jordartsmetaller uppstår en ljusbågarladdning när spänning påläggs. Den resulterande luminescensen av gasformiga fyllmedel ger den önskade ljusfärgen.

Exempel: kvicksilver-, metallklorid- och natriumlampor.

Luminescerande process... Under inverkan av en elektrisk urladdning börjar kvicksilverånga som pumpas in i glasröret att avge osynliga ultravioletta strålar, som faller på fosforn som avsätts på glasets inre yta och förvandlas till synligt ljus. Exempel: lysrör, kompaktlysrör, lysdioder (LED).Olika typer av lampor skiljer sig åt i parametrar som ljuseffektivitet, spektrala egenskaper (t.ex. färgåtergivning), elektriska egenskaper (driftspänning, strömförbrukning), designegenskaper (dimensioner), livslängd och pris.

Klassificering av ljuskällan

Glödlampor

Glödlampor är typiska värmestrålare. I deras förseglade kolv, fylld med ett vakuum eller inert gas, värms volframspolen till en hög temperatur (ca 2600-3000 K) under inverkan av en elektrisk ström, som ett resultat av vilken värme och ljus frigörs. Det mesta av denna strålning finns i det infraröda området.

Huvudtyperna av glödlampor är lampor för allmänt bruk, lampor för speciella ändamål, dekorativa lampor och reflektorlampor.

Ljuseffektiviteten för glödlampor i intervallet från 25 till 1000 W är cirka 9 till 19 lm / W för lampor med en genomsnittlig livslängd på 1000 timmar. Majoriteten av glödlamporna är avsedda för inomhus- och utomhusbelysning i växelströmsnät med en nominell spänning på 220 V, 127 V och en frekvens på 50 Hz.

Glödlampor skiljer sig i wattal och glödlampstyp. Glödlampor tillverkas i den klassiska sfäriska formen, såväl som i mindre storlekar med en glödlampa av formerna "svamp" och "ljus". De transparenta lamporna avger ett vackert, fylligt ljus och den ljusspridande beläggningen säkerställer en jämn ljusfördelning och eliminerar effekten av bländning.Lampor tillverkas som är anpassade till nätverksspänningsfluktuationer, designade för ökad spänning (230-240 V) (när nätverksspänningen ökar med 10% minskar livslängden för vanliga lampor med 3 gånger), vilket gör att de kan behålla sina tekniska egenskaper längre. Varaktigheten för förbränning av glödlampor vid normal spänning är inte mindre än 1000 timmar, för lampor med en spänning på 127-135 V - 2500 timmar, för MO-lampor - 700 timmar.

De viktigaste egenskaperna hos glödlampor:

1. Tillverkad i ett brett sortiment, för olika effekter och spänningar och olika typer, anpassade till specifika användningsförhållanden

2. Direktanslutning till nätverket utan ytterligare enheter

3. Servicevänlighet (dock med kraftigt förändrade egenskaper) även med betydande avvikelser av nätspänningen från den nominella

4. Lätt (ca 15%) minskning av ljusflödet till slutet av livslängden

5. Nästan fullständigt oberoende av miljöförhållanden (upp till förmågan att arbeta nedsänkt i vatten), inklusive temperatur

6. Kompakthet

Nackdelar med glödlampor: låg ljuseffektivitet, dominans av den gulröda delen av spektrumet i emissionsspektrumet, begränsad livslängd, högt beroende av glödlampornas egenskaper på matningsspänningen (eftersom spänningen ökar, glödtråden stiger och som ett resultat blir ljuset vitare, ljusflödet ökar snabbt och saktar ner ljuseffektiviteten något, livslängden minskar kraftigt).

Spektrum för en glödlampa:

De viktigaste egenskaperna hos en glödlampa är de nominella värdena för spänning, effekt, ljusflöde, livslängd och övergripande dimensioner.

De vanligaste typerna av glödlampslock: E — gängad, Bs — enstiftsstift, Bd tvåstiftsstift.

Beteckning på glödlampor: G-gasfylld monospole (argon); B — dubbel spole med argonfyllning; BK — kryptonfylld bispiral; MT — matt; 125-135, 220-230, 230-240 spänningsområde i volt; 25-500 — nominell effekt i watt; 1 — 12 — basmodellens utmärkande drag.

Till exempel: B 230-240-40-1, MO 36-100

Ett stort antal andra typer av glödlampor tillverkas också: gruvlampor, för tunnelbanan, för trafikljus, projektion, för fotografering, miniatyr och miniatyr, switching, spegel (lampor-lampor med spegel eller diffusa reflekterande lager i glödlampan) och andra.

Halogenglödlampor

Halogenglödlampor är jämförbara i struktur och funktion med glödlampor. Men de innehåller mindre tillsatser av halogener (brom, klor, fluor, jod) eller deras föreningar i hjälpgasen. Med hjälp av dessa tillsatser i ett visst temperaturområde är det möjligt att nästan helt eliminera mörkningen av glödlampan (orsakad av avdunstning av volframatomer) och den resulterande minskningen av ljusflödet. Därför kan storleken på glödlampan i halogenlampor reduceras avsevärt, vilket gör att å ena sidan trycket i påfyllningsgasen kan ökas, och å andra sidan blir det möjligt att använda dyrt inert gaser krypton och xenon som fyllgaser.

Volfram-halogen cykel.

Huvudegenskaperna hos en glödlampa - ljuseffektivitet och livslängd - bestäms huvudsakligen av spolens temperatur: ju högre temperatur spolen har, desto högre ljuseffekt, men desto kortare livslängd. Minskningen av livslängden är en följd av den snabbt ökande avdunstningshastigheten för volfram med ökande temperatur, vilket å ena sidan leder till mörkare av glödlampan och å andra sidan till att spolen bränns.

Svärtning av glödlampan kan effektivt förhindras genom att använda en halogentillsats till påfyllningsgasen, som under volfram-halogencykeln förhindrar den redan förångade volframen från att sedimentera på glödlampans väggar. Volfram som förångas från spolen under lampdrift går in i temperaturområdet (T1 1400 K) som ett resultat av diffusion eller konvektion och sönderdelas där igen.

En del av volframet återställs längs spiralen, men på en ny plats. Således resulterar den normala volfram-halogencykeln endast i att förhindra mörkläggning av glödlampan, men inte i att öka livslängden, som kommer att sluta som ett resultat av att spolen går sönder på de resulterande "heta cellerna".

Halogenglödlampor utmärker sig genom sin speciella kompakthet, betydligt vitare ljus, förbättrad färgåtergivning och dubbla livslängd.

Halogenglödlampor finns tillgängliga upp till 20 kW.

Idag erbjuder tillverkare ett stort urval av halogenlampor — för alla smaker och för olika ändamål.Det finns lampor med en effekt på 5-150 W för en reducerad spänning på 12-24 V, samt en effekt på 25-250 W (med en enda kåpa med standard E14- och E27-sockel) och 100-500 W (dubbel) - med lock) designad för nätspänning 220-230 V. Du kan använda halogenlampor med externa glasreflektorer med en speciell interferensbeläggning — den överför infraröd strålning och skapar på så sätt en "kall" stråle. Lampor med en extern aluminiumreflektor bildar "djupa" (med en spridningsvinkel på 30-100) och "bred" (med en spridningsvinkel på upp till 600) ljusstrålar.

Här är de viktigaste fördelarna med halogenlampor jämfört med konventionella glödlampor:

- högre ljuseffektivitet — i vissa fall ökar den till 25 lm / W, vilket är 2 gånger högre än för glödlampor;

- stor hållbarhet - deras livslängd är 2-4 gånger högre än för glödlampor;

-små dimensioner -för lågspänningshalogenlampor (12 V, 100 W) är glödlampans diameter 5 gånger mindre än den för glödlampor med samma effekt;

— ett rikare strålningsspektrum — halogenlampor har ett "vitare" ljus än glödlampor (på grund av den högre uppvärmningstemperaturen — 30 000 K mot 28 000 K för en konventionell lampa);

- justerbarhet av ljusflödet, och vid reducerad spänning bibehåller ljusflödet tillräcklig "vithet".

De två första punkterna talar om de uppenbara ekonomiska fördelarna med halogenlampor: om en sådan ljuskälla installeras istället för en traditionell glödlampa, men med samma emissionsparametrar, kommer ljuspunktens energiförbrukning att minska med i genomsnitt 20 -40 %. Detta är dock inte den enda fördelen med halogenlampor.Deras lilla storlek, nästan miniatyr, tillåter skapandet av helt nya belysningsarmaturer, till exempel den så kallade accentbelysningen - ett specialdesignat reflektorsystem tillåter en sådan ökning av ljusflödet som ger designers ytterligare alternativ i designen av rummet .