Виды ламп накаливания - 18 Мая 2010 - Про Лампы | Энергосберегающие Лампы |Светодиодные лампы
Воскресенье, 11.12.2016, 07:03 Приветствую Вас Гость

Лампы | Энергосберегающие Лампы | Светодиодные лампы

Главная | Регистрация | Вход | RSS
Главная » 2010 » Май » 18 » Виды ламп накаливания
20:03
Виды ламп накаливания

Виды ламп накаливанияВиды ламп накаливания

Лампы накаливания являются типичными теплоизлучателями. В их запаянной, заполненной вакуумом или инертным газом, колбе вольфрамовая спираль под действием электрического тока накаляется до высокой температуры (около 2600-3000С), в результате чего излучается тепло и свет. Большая часть этого излучения находится в инфракрасном диапазоне.
Важнейшие свойства лампы накаливания - световая отдача и срок службы - определяются температурой спирали.
При повышении температуры спирали возрастает яркость, но вместе с тем и сокращается срок службы. Сокращение срока службы является следствием того, что испарение материала, из которого сделана нить, при высоких температурах происходит быстрее, вследствие чего колба темнеет, а нить накала становится все тоньше и тоньше и в определенный момент расплавляется, после чего лампа выходит из строя.
Потемнение колбы можно значительно сократить за счет увеличения давления газов-наполнителей, преимущественно тяжелых (аргон, криптон, ксенон), ведущего к уменьшению скорости испарения атомов вольфрама.
Основными типами ламп накаливания являются лампы общего назначения, лампы специального назначения, декоративные лампы и лампы с отражателем. Световая отдача ламп накаливания в диапазоне от 25 до 1000 Вт составляет примерно от 9 до 19 лм/Вт для ламп со средним сроком службы 1000 ч.

Вольфрамо-галогенный цикл

Существенные характеристики лампы накаливания - световая отдача и срок службы - в основном определяются температурой спирали: чем выше температура спирали, тем выше световая отдача, но тем короче срок службы.
Сокращение срока службы является последствием быстро растущей c поднятием температуры скорости испарения вольфрама, которая приводит с одной стороны, к потемнению колбы, а с другой - к прожиганию спирали.
Потемнение колбы можно эффективно предотвратить с помощью галогенной добавки к газу-наполнителю, которая в процессе вольфрамо-галогенного цикла не дает уже испаренному вольфраму осесть на стенках колбы. Испаренный из спирали в процессе работы лампы вольфрам попадает в результате диффузии или конвекции в температурную область (J1 <1400K) вблизи стенки колбы, где образует стабильное вольфрамо-галогенное соединение. Вместе с тепловым потоком эти соединения снова перемещаются в зону горячей спирали (J2 >1400K) и там снова распадаются.
Часть вольфрама снова восстанавливается на спирали, но уже на новом месте. Нормальный вольфрамо - галогенный цикл приводит т.о. лишь к предотвращению потемнения колбы, но не к увеличению срока службы, который закончится в результате разрыва спирали на возникших "горячих ячейках".

Вольфрамово-галогенный цикл

Так называемый "регенеративный" цикл был бы возможен с участием Фтора. Но этот способ сегодня еще не разработан из-за агрессивности фтора по отношению к кварцевому и тугоплавкому стеклу, а также по причине его сопротивляемости к ныне используемым галогенам.

Галогенные лампы накаливания

Галогенные лампы накаливания по структуре и принципу действия сравнимы с лампами накаливания. Но они содержат в газе-наполнителе незначительные добавки галогенов (бром, хлор, фтор, йод) или их соединения. С помощь этих добавок возможно в определенном температурном интервале практически полностью устранить потемнение колбы (вызванное испарением атомов вольфрама) и обусловленное этим уменьшение светового потока.
Поэтому размер колбы в галогенных лампах накаливания может быть сильно уменьшен, вследствие чего с одной стороны можно повысить давление в газе-наполнителе, и с другой стороны становится возможным применение дорогих инертных газов криптон и ксенон в качестве газов-наполнителей.

Галогенные лампы накаливания с покрытием, отражающим инфракрасную составляющую

Галогенные лампы накаливания нового поколения, с отражающим инфракрасное излучение покрытием ламповой колбы, характеризуются значительным повышением световой отдачи.
Это обусловлено следующим физическим процессом:
Часть энергии, которая в обычных галогенных лампах накаливания преобразовывается в невидимое излучение инфракрасное излучение (более 60 % производительности излучения), в лампах с покрытием частично преобразовывается снова в свете. Это становится возможным благодаря структуре покрытия, которое пропускает только видимый свет, а инфракрасное излучение по возможности полностью возвращает на спираль, где оно частично поглощается. Это вызывает повышение температуры спирали, вследствие чего подачу электроэнергии можно сократить. Световая отдача возрастает.

Люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы это газоразрядные лампы низкого давления, возникающее в которых в результате газового разряда невидимое для человеческого глаза ультрафиолетовое излучение преобразуется люминофорным покрытием в видимый свет. (принцип работы люминесцентной лампы)
По форме различаются линейные, кольцевые, U-образные, а также компактные люминесцентные лампы.
Диаметр трубки часто указывается в восьмых частях дюйма (например, T5 = 5/8'' = 15,87 мм). В каталогах ламп диаметр в основном указывается в миллиметрах, например, 16 мм для ламп T5. Большинство ламп имеет международный стандарт.
Люминесцентные лампы, как и все газоразрядные лампы, из-за их отрицательного внутреннего сопротивления не могут работать непосредственно с сетевым напряжением и нуждаются в соответствующих пускорегулирующих аппаратах, которые с одной стороны, ограничивают и регулируют электрический ток лампы, с другой стороны обеспечивают надежное зажигание. По способу нагрева электродов до необходимой для работы ламп температуры различаются следующие режимы работы:


- Предварительный подогрев, управляемый током, при работе с дросселем и стартером, преимущественно в странах с высоким сетевым напряжением (> 200В). Он все больше применяется почти во всех ЭПРА.
- Предварительный подогрев, управляемый напряжением через дополнительную обмотку трансформатора при так называемом быстром запуске.
- Без предварительного подогрева (холодный пуск, например, при так называемых slimline-лампах (плоской формы)). Этот режим зажигания приводит к сильному сокращению срока службы и не рекомендуется поэтому для систем с большим количеством повторных включений/выключений.
- Электронные ПРА преобразовывают сетевое напряжение в высокочастотные колебания примерно от 35 до 50 кГц. Вследствие этого 100-герцевое мерцание, возникающее, как стробоскопический эффект, например, при вращающихся деталях машин, будет более слабым или практически невидимым.

Еще одним преимуществом работы с ЭПРА является дополнительная экономия энергии около 25 % при равных световых потоках, складывающаяся из:

- на 10 % увеличенной световой отдачи лампы при работе с высокой частотой
- сокращения потерь более, чем в 2 раза, при использовании ЭПРА по сравнению с использованием электромагнитных ПРА.

Регулировка светового потока

Так называемые ЭПРА с регулировкой светового потока работают с отсечкой фазы по переднему фронту, значитетельно улучшая светорегулировочные свойства люминесцентных ламп. Они используют свойство дросселя повышать сопротивление при увеличении частоты. Последовательно подключенный к лампе дроссель подает понижающийся по мере повышения рабочей частоты электрический ток через интерфейс 1-10В или DALI. Ток с рабочей частотой, вырабатываемый отдельным исполнительным элементом, должен быть подведен отдельно к каждому ЭПРА. ЭПРА с регулировкой светового потока должны и при низком токе поддерживать постоянное горении электродной спирали, чтобы электроды лампы и в этом случае оставались способными к излучению.


Срок службы и коммутационная прочность

При использовании ЭМПРА и обычных стартеров тлеющего разряда срок службы при росте количества включений/выключений сильно снижается.
То же явление наблюдается при так называемом включении ЭПРА из холодного состояния, которые имеют такое преимущество, как мгновенный запуск лампы. При этом, однако, в результате немедленного перехода от тлеющего разряда к температуре эмиссии сильно повреждаются электроды и при большим количестве повторных включений/выключений сокращается срок службы люминесцентных ламп.
При эксплуатации приборов запуска из горячего состояния происходит обратное: электроды нагреваются электрическим током перед зажиганием, вследствие чего повреждение электродов практически исключается. Связанные с этим задержки зажигания около 1 сек. (в зависимости от ЭПРА) вполне допустимы.

Температурные характеристики

Физические характеристики люминесцентных ламп зависят от температуры окружающей среды. Это обусловлено характерным температурным режимом давления паров ртути в лампе. При низких температурах давление низкое, из-за этого существуют слишком малое количество атомов, которые могут участвовать в процессе излучения. При слишком высокой температуре высокое давление паров ведет к всевозрастающему самопоглощению произведенного ультрафиолетового излучения. При температуре стенки колбы около 40°C лампы достигают максимального напряжения индуктивной составляющей искрового разряда и таким образом самой высокой световой отдачи.
У ламп T5 с диаметром трубки 16 мм (FH, FQ) как и у всех люминесцентных ламп, номинальный световой поток устанавливается при температуре 25°C, а максимальный световой поток при температуре от 33 до 37°C. Это значит, что КПД светильника для ламп Т5 должен быть выше.

Металлогалогенные лампы

Металлогалогенные лампы это ртутные лампы высокого давления с добавками йодидов металлов или йодидов редкоземельных элементов (диспрозий (Dy), гольмий (Ho) и тулий(Tm) а также комплексные соединения с цезием (Cs) и галогениды олова (Sn). Эти соединения распадаются в центре разрядной дуги, и пары металла могут стимулировать эмиссию света, чьи интенсивность и спектральное распределение зависят от давления пара металлогалогенов. Световая отдача и цветопередача дугового разряда ртути и световой спектр значительно улучшаются.


HMI-ЛАМПЫ

Металлогалогенные лампы с повышенной нагрузкой на стенку и очень коротким межэлектродным расстоянием имеют ещe более высокую световую отдачу и цветопередачу, что, однако, ограничивает срок службы. Главной областью применения ламп НМI является сценическое освещение, эндоскопия, кино- и телесъемка при дневном освещении (цветовая температура = 6000K).
Мощность этих ламп лежит в диапазоне от 200Вт до 18кВт.

Короткодуговые лампы HTI

Для оптических целей были разработаны короткодуговые металлогалогенные лампы с малыми межэлектродными расстояниями. Наряду с большой световой отдачей они отличаются очень высокой яркостью. Поэтому они используются прежде всего для световых эффектов, как позиционные источники света и в эндоскопии.

Сбор и утилизация отходов от старых ламп и электронных ПРА

Утилизация ламп накаливания

Лампы накаливания состоят из стекла и металла и не содержат никаких вредных для окружающей среды веществ. Утилизация через контейнер бытового мусора и контейнер для остатков материалов не является поэтому проблемой. Но стекла от ламп не выбрасываются в контейнер для стекла, так как ламповое стекло имеет отличную от бутылочного стекла структуру.
Хотя галогенные лампы накаливания и содержат галоген и галогенные соединения, но это количество очень незначительно (около одной миллионной грамма). Даже разбитие большого количества ламп не представляет опасности для человека и окружающей среды. Поэтому лампы можно выбрасывать в бытовой мусор.


Утилизация газоразрядных ламп

Люминесцентные и компактные люминесцентные лампы содержат так же, как и газоразрядные лампы повышенного давления, незначительные количество ртути и подверженного вторичной переработке люминофора. Поэтому они не могут быть выброшены в обычный контейнер для остатков материалов или в контейнер для бутылочного стекла, а должны утилизироваться как специальные отходы, к примеру, сдаваться на общественные пункты приема ценных материалов (отходов).
Натриевые лампы низкого давления и натриевые ксеноновые лампы утилизируются без особых трудностей.

Электронные ПРА

Электронные ПРА не содержат никаких вредных для окружающей среды веществ, но содержат ценные электронные компоненты. Они сдаются на электронный металлолом.
Категория: Лампы накаливания | Просмотров: 2280 | Добавил: v8 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *:
Форма входа
Категории раздела
Энергосберегающие лампы [3]
Светодиодные лампы [2]
Люминесцентные лампы [2]
Лампы накаливания [4]
Энергосбережение [0]
Поиск
Календарь
«  Май 2010  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31
Архив записей
Наш опрос
Оцените мой сайт
Всего ответов: 8
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0