Plynové výbojky: typy, dizajn, ako si vybrať tie najlepšie

Chcete si zaobstarať plynové výbojky na vytvorenie špeciálnej atmosféry vo vašej izbe? Alebo hľadáte cibuľky na stimuláciu rastu rastlín vo vašom skleníku? Vybavenie ekonomickými svetelnými zdrojmi nielen zatraktívni interiér a pomôže pri pestovaní rastlín, ale ušetrí aj energiu. nie je to tak?

Pomôžeme vám pochopiť sortiment plynových svietidiel. Článok rozoberá ich vlastnosti, vlastnosti a rozsah použitia vysokotlakových a nízkotlakových žiaroviek. Ilustrácie a videá boli vybrané tak, aby vám pomohli nájsť najlepšiu voľbu pre energeticky úsporné žiarivky.

Dizajn a vlastnosti výbojok

Všetky hlavné časti svietidla sú uzavreté v sklenenej banke. Tu dochádza k výboju elektrických častíc. Vo vnútri sa môžu nachádzať sodíkové alebo ortuťové pary alebo ktorýkoľvek z inertných plynov.

Ako plynová náplň sa používajú možnosti ako argón, xenón, neón a kryptón. Populárnejšie sú výrobky plnené parnou ortuťou.

Hlavnými komponentmi plynovej výbojky sú: kondenzátor (1), stabilizátor prúdu (2), spínacie tranzistory (3), zariadenie na potlačenie hluku (4), tranzistor (5)

Kondenzátor je zodpovedný za prevádzku bez blikania. Tranzistor má kladný teplotný koeficient, ktorý zabezpečuje okamžitý nábeh GRL bez blikania. Práca vnútornej štruktúry začína po vytvorení elektrického poľa v plynovej výbojke.

Počas procesu sa v plyne objavia voľné elektróny. Pri zrážke s atómami kovu ho ionizujú. Pri prechode jednotlivých z nich sa objaví prebytočná energia, ktorá generuje zdroje luminiscencie - fotóny. Elektróda, ktorá je zdrojom žiary, je umiestnená v strede GRL. Celý systém je zjednotený základňou.

Lampa môže vyžarovať rôzne odtiene svetla, ktoré človek vidí – od ultrafialového až po infračervené. Aby to bolo možné, vnútro banky je potiahnuté luminiscenčným roztokom.

Oblasti použitia GRL

Plynové výbojky sú žiadané v rôznych oblastiach. Najčastejšie ich nájdete na uliciach miest, vo výrobných dielňach, obchodoch, kanceláriách, na železničných staniciach a vo veľkých nákupných centrách. Používajú sa aj na osvetlenie reklamných billboardov a fasád budov.

GRL sa používajú aj vo svetlometoch automobilov. Najčastejšie ide o svietidlá s vysokou svetelnou účinnosťou - neónové modely. Niektoré svetlomety áut sú plnené kovovými halogenidovými soľami, xenónmi.

Boli určené prvé plynové výbojkové osvetľovacie zariadenia pre vozidlá D1R, D1S. Ďalšie - D2R A D2S, Kde S označuje optický dizajn reflektora a R - reflex. Na fotenie sa používajú aj GR žiarovky.

Na fotografii sú pulzné GRL používané na fotografovanie: IFK120 (a), IKS10 (b), IFK2000 (c), IFK500 (d), ISSh15 (d), IFP4000 (d)

Počas fotografovania vám tieto lampy umožňujú ovládať svetelný výkon. Sú kompaktné, svetlé a ekonomické. Negatívom je neschopnosť vizuálne ovládať svetlo a tiene, ktoré vytvára samotný zdroj svetla.

V poľnohospodárskom sektore sa GRL používajú na ožarovanie zvierat a rastlín a na sterilizáciu a dezinfekciu produktov.Na tento účel musia mať lampy vlnové dĺžky v príslušnom rozsahu.

Koncentrácia sily žiarenia je v tomto prípade tiež veľmi dôležitá. Z tohto dôvodu sú najvhodnejšie výkonné produkty.

Typy plynových výbojok

GRL sú rozdelené do typov podľa typu žiary, takého parametra ako je tlak, vo vzťahu k účelu použitia. Všetky tvoria špecifický svetelný tok. Na základe tejto vlastnosti sa delia na:

• fluorescenčné zariadenia;
• plynové ľahké odrody;
• možnosti indukcie.

V prvom z nich sú zdrojom svetla atómy, molekuly alebo ich kombinácie, excitované výbojom v plynnom prostredí.

Po druhé, fosfory, výboj plynu aktivuje fotoluminiscenčnú vrstvu pokrývajúcu banku, v dôsledku čoho osvetľovacie zariadenie začne vyžarovať svetlo. Lampy tretieho typu fungujú vďaka žiaru elektród vyhrievaných plynovým výbojom.

Xenónové výbojky určené do automobilových svetlometov sú z hľadiska svetelnej účinnosti a jasu viac ako dvakrát jasnejšie ako ich halogénové náprotivky.

V závislosti od náplne zariadenia na oblúkové výboje delí sa na ortuť, sodík, xenón, halogenidové výbojky a ďalšie. Na základe tlaku vo vnútri banky dochádza k ich ďalšej separácii.

Počnúc hodnotou tlaku 3x10⁴ a do 10⁶ Sú klasifikované ako vysokotlakové lampy. Zariadenia spadajú do nízkej kategórie s hodnotou parametra od 0,15 do 10⁴ Pa. Viac ako 10⁶ Pa - extra vysoká.

Typ #1 - vysokotlakové výbojky

RLVD sa líšia tým, že obsah banky je vystavený vysokému tlaku. Vyznačujú sa prítomnosťou výrazného svetelného toku v kombinácii s nízkou spotrebou energie. Zvyčajne ide o vzorky ortuti, preto sa najčastejšie používajú na pouličné osvetlenie.

Takéto výbojky majú solídny svetelný výkon a efektívne fungujú v zlých poveternostných podmienkach, ale neznášajú dobre nízke teploty.

Existuje niekoľko základných kategórií vysokotlakových lámp: DRT A DRL (ortuťový oblúk), DRI - rovnaké ako DRL, ale s jodidmi a množstvom modifikácií vytvorených na ich základe. Táto séria zahŕňa aj sodíkový oblúk (DNAT) A DKsT - oblúkový xenón.

Prvým vývojom je model DRT. V označení D znamená oblúk, symbol P znamená ortuť a skutočnosť, že tento model je rúrkový, je označená písmenom T v označení. Vizuálne ide o rovnú trubicu vyrobenú z kremenného skla. Na oboch stranách sú volfrámové elektródy. Používa sa v zariadeniach na ožarovanie. Vo vnútri je trochu ortuti a argónu.

Na okrajoch lampy DRT sú svorky s držiakmi. Spája ich kovový pásik navrhnutý tak, aby sa lampa ľahšie rozsvietila.

Svietidlo je pripojené k sieti sériovo s plyn pomocou rezonančného obvodu. Svetelný tok DRT lampy pozostáva z 18% ultrafialového žiarenia a 15% infračerveného žiarenia. Rovnaké percento je viditeľné svetlo. Zvyšok tvoria straty (52 %). Hlavná aplikácia je ako spoľahlivý zdroj ultrafialového žiarenia.

Na osvetlenie miest, kde nie je veľmi dôležitá kvalita farebného výstupu, sa používajú osvetľovacie zariadenia DRL (ortuťový oblúk). Ultrafialové žiarenie tu prakticky neexistuje. Infračervené je 14%, viditeľné je 17%. Tepelné straty predstavujú 69 %.

Konštrukčné vlastnosti žiaroviek DRL umožňujú ich zapálenie od 220 V bez použitia vysokonapäťového impulzného zapaľovacieho zariadenia.Vďaka tomu, že obvod obsahuje tlmivku a kondenzátor, kolísanie svetelného toku sa zníži a účinník sa zvýši.

Keď je lampa zapojená do série s induktorom, medzi prídavnými elektródami a hlavnými susednými elektródami dochádza k žiarivému výboju. Výbojová medzera je ionizovaná a výsledkom je výboj medzi hlavnými volfrámovými elektródami. Činnosť zapaľovacích elektród sa zastaví.

Lampa DRL obsahuje: žiarovku (1), hlavné elektródy (2), pomocné elektródy (3), odpory (4), horák (kremenná trubica) (5), základňu (6)

Horáky DRL majú vo všeobecnosti štyri elektródy – dve pracovné, dve zapaľovacie. Ich vnútro je vyplnené inertnými plynmi s určitým množstvom ortuti pridaným do ich zmesi.

Do kategórie vysokotlakových zariadení patria aj metalhalogenidové výbojky DRI. Ich farebná účinnosť a kvalita podania farieb sú vyššie ako u predchádzajúcich. Typ emisného spektra je ovplyvnený zložením prísad. Tvar žiarovky, absencia dodatočných elektród a fosforový povlak sú hlavné rozdiely medzi žiarovkami DRI a DRL.

Obvod, ktorým je DRL pripojený k sieti, obsahuje IZU - impulzné zapaľovacie zariadenie. Výbojky obsahujú komponenty patriace do skupiny halogénov. Zlepšujú kvalitu viditeľného spektra.

Inertný plyn v MGL banke slúži ako tlmivý roztok. Z tohto dôvodu prechádza elektrický prúd horákom aj pri nízkej teplote

Pri zahrievaní sa ortuť aj prísady odparujú, čím sa mení odpor žiarovky, svetelný tok vyžaruje spektrum. DRIZ a DRISH boli vytvorené na základe zariadení tohto typu. Prvá zo svietidiel sa používa v prašných, vlhkých miestnostiach, ako aj v suchých. Druhý je pokrytý farebnými televíznymi zábermi.

Najúčinnejšie sú sodíkové výbojky HPS. Je to spôsobené dĺžkou emitovaných vĺn – 589 – 589,5 nm. Vysokotlakové sodíkové zariadenia pracujú pri hodnote tohto parametra okolo 10 kPa.

Pre výbojkové trubice takýchto svietidiel sa používa špeciálny materiál - keramika prepúšťajúca svetlo. Silikátové sklo je na tento účel nevhodné, pretože sodíkové výpary sú pre neho veľmi nebezpečné. Pracovné pary sodíka privádzané do banky majú tlak 4 až 14 kPa. Vyznačujú sa nízkym ionizačným a excitačným potenciálom.

Elektrické charakteristiky sodíkových výbojok závisia od sieťového napätia a trvania prevádzky. Na dlhodobé spaľovanie sú potrebné predradníky

Na kompenzáciu straty sodíka, ku ktorej nevyhnutne dochádza počas spaľovacieho procesu, je potrebný určitý nadbytok sodíka. Vzniká tak proporcionálna závislosť tlakových indikátorov ortuti, sodíka a teploty studeného bodu. V druhom prípade dochádza ku kondenzácii prebytočného amalgámu.

Keď lampa horí, produkty odparovania sa usadzujú na jej koncoch, čo vedie k stmavnutiu koncov žiarovky. Proces je sprevádzaný zvýšením teploty katódy a zvýšením tlaku sodíka a ortuti. V dôsledku toho sa zvyšuje potenciál a napätie lampy. Pri inštalácii sodíkových výbojok sú nevhodné predradníky od DRL a DRI.

Typ #2 - nízkotlakové výbojky

Vo vnútornej dutine takýchto zariadení je plyn pod tlakom nižším ako vonkajší. Delia sa na LL a CFL a používajú sa nielen na osvetlenie maloobchodných predajní, ale aj na zlepšenie domácnosti. Žiarivky v tejto sérii sú najobľúbenejšie.

Premena elektrickej energie na svetlo prebieha v dvoch fázach.Prúd medzi elektródami vyvoláva žiarenie v ortuťových parách. Hlavnou zložkou žiarivej energie, ktorá sa v tomto prípade objavuje, je krátkovlnné UV žiarenie. Viditeľné svetlo sa blíži k 2 %. Ďalej sa oblúkové žiarenie vo fosfore premení na svetlo.

Označenia žiariviek obsahujú písmená aj číslice. Prvý symbol je charakteristika spektra žiarenia a konštrukčných prvkov, druhý je výkon vo wattoch.

Dekódovanie písmen:

• LD — fluorescenčné denné svetlo;
• LB - biele svetlo;
• LHB - tiež biely, ale studený;
• LTBS - teplá biela.

Niektoré osvetľovacie zariadenia zlepšili spektrálne zloženie žiarenia, aby sa dosiahla lepšia priepustnosť svetla. Ich označenie obsahuje symbol „C" Žiarivky poskytujú miestnosti rovnomerné mäkké svetlo.

Výhodou LL výbojok je, že vyžadujú niekoľkonásobne menší výkon na vytvorenie rovnakého svetelného toku ako LN. Majú tiež dlhšiu životnosť, oveľa priaznivejšie je aj emisné spektrum

Emisná plocha LL je pomerne veľká, takže je ťažké kontrolovať priestorový rozptyl svetla. V neštandardných podmienkach, najmä pri veľkom množstve prachu, sa používajú reflektory. V tomto prípade nie je vnútorná plocha žiarovky úplne pokrytá difúznou reflexnou vrstvou, ale iba jej dvoma tretinami.

100% vnútorného povrchu je pokrytých fosforom. Časť žiarovky, ktorá nemá reflexný povlak, prenáša svetelný tok oveľa väčší ako trubica bežnej lampy s rovnakým objemom - asi 75%. Takéto svietidlá môžete rozpoznať podľa ich označenia - obsahujú písmeno „P“.

V niektorých prípadoch je hlavnou charakteristikou LL Farebná teplota TC.Je to prirovnané k teplote čierneho telesa produkujúceho rovnakú farbu. Podľa ich obrysov môžu byť LL lineárne, v tvare U, v tvare W alebo kruhové. Označenie takýchto svietidiel obsahuje príslušné písmeno.

Najpopulárnejšie zariadenia majú výkon 15 - 80 W. Pri svetelnom výkone 45 – 80 lm/W trvá spaľovanie LL minimálne 10 000 hodín. Kvalitu práce LL do značnej miery ovplyvňuje prostredie. Prevádzková teplota pre nich sa považuje za od 18 do 25 °.

S odchýlkami klesá ako svetelný tok, tak aj účinnosť svetelného výkonu a zapaľovacieho napätia. Pri nízkych teplotách sa pravdepodobnosť vznietenia blíži k nule.

Predradník CFL je oveľa kompaktnejší ako predradník žiarivky. Pomocou elektronických predradníkov sa žiara stala rovnomernejšou a hukot zmizol

Medzi nízkotlakové výbojky patria aj kompaktné žiarivky – CFL.

Ich dizajn je podobný konvenčným LL:

1. Medzi elektródami prechádza vysoké napätie.
2. Ortuťové pary sa zapália.
3. Objaví sa ultrafialová žiara.

Fosfor vo vnútri trubice robí ultrafialové lúče neviditeľnými pre ľudské videnie. K dispozícii bude iba viditeľná žiara. Kompaktný dizajn zariadenia bol možný po zmene zloženia fosforu. CFL, rovnako ako konvenčné FL, majú rôzne výkony, ale výkon prvého je oveľa nižší.

Údaje o výkone CFL sú zahrnuté v označení osvetľovacieho zariadenia. Nechýba ani informácia o type základne, farebnej teplote, type elektronického predradníka (zabudovaný alebo externý), indexe podania farieb

Teplota farby sa meria v Kelvinoch. Hodnota 2700 – 3300 K označuje teplú žltú farbu. 4200 – 5400 – bežná biela, 6000 – 6500 – studená biela s modrou, 25000 – lila.Úprava farby sa vykonáva výmenou zložiek fosforu.

Index podania farieb charakterizuje taký parameter, ako je identita prirodzenosti farby so štandardom, ktorý je čo najbližšie k slnku. Absolútne čierna - 0 Ra, najväčšia hodnota - 100 Ra. CFL svietidlá sa pohybujú od 60 do 98 Ra.

Sodíkové výbojky patriace do nízkotlakovej skupiny majú vysokú teplotu maximálneho studeného bodu - 470 K. Nižšia nebude schopná udržať požadovanú úroveň koncentrácie sodíkových pár.

Rezonančné žiarenie sodíka dosahuje svoj vrchol pri teplote 540 - 560 K. Táto hodnota je porovnateľná s tlakom vyparovania sodíka 0,5 - 1,2 Pa. Svetelná účinnosť svietidiel v tejto kategórii je najvyššia v porovnaní s inými osvetľovacími zariadeniami na všeobecné použitie.

Pozitívne a negatívne aspekty GRL

GRL sa nachádzajú v profesionálnom zariadení aj v prístrojoch určených na vedecký výskum.

Hlavné výhody osvetľovacích zariadení tohto typu sa zvyčajne nazývajú tieto vlastnosti:

• Vysoká svetelná účinnosť. Tento indikátor nie je výrazne znížený ani hrubým sklom.
• Praktickosť, vyjadrené v odolnosti, čo umožňuje ich použitie na pouličné osvetlenie.
• Odolnosť v náročných klimatických podmienkach. Pred prvým poklesom teploty sa používajú s obyčajnými tienidlami av zime so špeciálnymi svietidlami a svetlometmi.
• Priaznivá cena.

Tieto lampy nemajú veľa nevýhod. Nepríjemnou vlastnosťou je pomerne vysoká úroveň pulzovania svetelného toku. Druhou významnou nevýhodou je zložitosť inklúzie.Pre stabilné spaľovanie a normálnu prevádzku potrebujú jednoducho predradník, ktorý obmedzí napätie na limity požadované zariadeniami.

Treťou nevýhodou je závislosť parametrov spaľovania od dosiahnutej teploty, ktorá nepriamo ovplyvňuje tlak pracovnej pary v banke.

Preto väčšina plynových zariadení dosahuje štandardné charakteristiky spaľovania po určitom čase po zapnutí. Ich vyžarovacie spektrum je obmedzené, takže farebné podanie vysokonapäťových aj nízkonapäťových lámp je nedokonalé.

V tabuľke sú uvedené základné informácie o najpopulárnejších DRL (ortuťových oblúkových žiarivkách) a sodíkových svietidlách. DRL so štyrmi elektródami má väčší svetelný výkon ako s dvoma

Zariadenia môžu pracovať iba v podmienkach striedavého prúdu. Aktivujú sa pomocou balastnej škrtiacej klapky. Trvá nejaký čas, kým sa zahreje. Kvôli obsahu ortuťových pár nie sú úplne bezpečné.

Závery a užitočné video na túto tému

Video #1. Informácie o GL. Čo to je, ako to funguje, výhody a nevýhody v nasledujúcom videu:

Video č. 2. Populárne informácie o žiarivkách:

Napriek tomu, že sa objavujú čoraz pokročilejšie osvetľovacie zariadenia, plynové výbojky nestrácajú svoj význam. V niektorých oblastiach sú jednoducho nenahraditeľné. Postupom času si GRL určite nájdu nové oblasti použitia.

Povedzte nám, ako ste si vybrali plynovú žiarovku na inštaláciu do vidieckej pouličnej alebo domácej lampy. Podeľte sa o to, čo bolo pre vás osobne rozhodujúcim faktorom pri nákupe. Zanechajte komentáre v bloku nižšie, pýtajte sa a uverejňujte fotografie k téme článku.