Halogenidové výbojky: typy, dizajn, klady a zápory + pravidlá výberu

Napriek vývoju technológie LED si metalhalogenidové výbojky (MHL) naďalej zachovávajú svoje miesto na trhu vďaka svojim jedinečným vlastnostiam. Ich vnútorná štruktúra sa môže značne líšiť v závislosti od zamýšľaného použitia. Stojí za to zoznámiť sa s charakteristickými typmi dizajnu. Súhlasíš?

Pomôžeme vám pochopiť princípy fungovania a vlastnosti zariadenia MGL. Článok, ktorý navrhujeme, predstavuje dizajnové odrody a naznačuje rozsah použitia. Tí, ktorí si chcú kúpiť takúto žiarovku, u nás nájdu cenné odporúčania, ako si vybrať.

Ako fungujú halogenidové výbojky?

MGL majú zložitú vnútornú štruktúru. Vonkajšie je to sklenený valec so základňou, hoci niektoré modely vyzerajú ako žiarovka v tvare hrušky.

Vo vnútri plášťa je ďalšia pracovná kapsula vyrobená zo skla alebo priehľadnej keramiky, ako aj vodivé prvky a odpory.

Pomer výkonu k objemu MGL je obmedzený schopnosťou vonkajšieho plášťa odvádzať prebytočné teplo, pretože prehriatie môže spôsobiť vyhorenie lampy

Vonkajšia banka je zvyčajne naplnená dusíkom a vnútorná banka je naplnená inertným plynom pod tlakom, malým množstvom ortuti a prísadami halogenidov kovov. Tento dizajn určuje názov produktu.

Jodid sodný alebo skandium sa používa hlavne ako halogenidy kovov.Slúžia na korekciu svetelného spektra a ovplyvňujú rozsah použitia metalhalogenidových výbojok. Vo vypnutom stave sú ortuť a prísady v pevnom usadenom stave na sklenených stenách.

MGL sa po pripojení k elektrickej sieti sám nezapne. Na tento účel sa používajú spúšťacie a nastavovacie zariadenia (predradníky), ktoré poskytujú potrebný štartovací prúd a napätie, kým sa vo vnútornej banke neprejaví efekt termionickej emisie.

Mechanizmus vyžarovania svetla

Zahrnutie MGL prebieha postupne. Po prvé, v dôsledku štartovacieho prúdu, ktorý je 10-20 krát vyšší ako prevádzkový prúd, dochádza vo vnútornej banke k minimálnemu elektrickému výboju v prostredí inertného plynu.

Vďaka kombinácii rôznych prísad podieľajúcich sa na žiarení je možné získať takmer čisto biele, farebné alebo úplne monochromatické žiarenie

Potom sa v priebehu 3-6 minút zahrejú halogenidy ortuti a kovov, ktoré po odparení prechádzajú do ionizovanej fázy. Prúd je v tomto čase približne 2-krát vyšší ako prevádzkový prúd. Ióny zvyšujú vodivosť vzduchovej zmesi a zabezpečujú postupné dosiahnutie nominálnej svietivosti lampy.

Vďaka zariadeniu s dvojitou bankou sa v pracovnej kapsule udržiava konštantne vysoká teplota, ktorá zabraňuje usadzovaniu kovových pár na stenách. Po vypnutí musí MGL vychladnúť a výpary kovu sa musia usadzovať na stenách vnútornej banky. Až potom bude možné lampu znova spustiť.

Toto obmedzenie je značnou nevýhodou, preto sa metalhalogenidové výbojky nepoužívajú na domáce účely, kde je potrebné často zapínať/vypínať osvetlenie.Na kondenzačné procesy v MGL má vplyv aj gravitácia, preto mnohé modely vyžadujú jasne definované umiestnenie v priestore.

Princíp činnosti výbojok nie je jednoduchý, ale umožňuje dosiahnuť správne spektrum a výkonný svetelný tok. Okrem toho použitie predradníkov umožňuje stabilizovať charakteristiky vyžarovaného svetla pri kolísaní parametrov elektrickej siete.

Štrukturálne typy MGL

Kovové halogenidové výbojky sa používajú na osvetlenie chodieb a miestností, ako aj veľkých otvorených priemyselných priestorov. Preto sa ich výkon pohybuje od 10 do 2000 W.

Svietidlá s vysokou spotrebou elektrickej energie sú zvyčajne pripojené k sieti 380 V a používajú sa iba v priemyselných zariadeniach. Najpopulárnejšie modely majú nízky výkon 35-250 W.

Pri montáži MGL so skrutkovou základňou je potrebné zabezpečiť tesné spojenie medzi spodným kontaktom svietidla a kovovou doskou objímky

Neexistujú žiadne jednotné medzinárodné normy na označovanie MGL, ale vo väčšine prípadov písmeno M znamená „halogenid kovu“ a H označuje obsah ortuti vo výbojke.

Domáci výrobcovia môžu použiť vlastnú skratku: D – arc; I – jodid, P – ortuť. Po uvedení modelu je zvyčajne označenie typu a priemeru základne.

Kovové halogenidové výbojky majú rôzny dizajn.

Nižšie sú uvedené možnosti klasifikácie týchto produktov v závislosti od ich technických parametrov:

1. Podľa typu orientácie: vertikálne (BUD), horizontálne (BH), univerzálne (U).
2. Podľa veľkosti banky: BT - cibuľovitá rúrka, R - reflexná, E alebo ED - elipsoidná, ET - elipsoidná rúrková, T - rúrková, PAR - parabolická.
3. Podľa farby žiarenia: biela, žltá, fialová, zelená a iné.
4. Podľa typu vyhotovenia: bezpodstavové - s ohybnými zvodmi, jednoplášťové, dvojpätové.

Vonkajší dizajn halogenidovej výbojky má malý vplyv na jej účinnosť, pretože prvok priameho vyžarovania je umiestnený v chránenej vnútornej žiarovke. Práve to určuje vlastnosti vyžarovaného svetla.

Technické vlastnosti svietidiel

Technické vlastnosti MGL sú dosť rôznorodé. Závisia od materiálov použitých pri výrobe a elektrických parametrov metalhalogenidových výbojok. Tieto zariadenia majú výrazné výhody a nevýhody, o ktorých by ste mali vedieť pri nákupe.

Všeobecné prevádzkové parametre

Metalhalogenidové výbojky nie sú náročné na vonkajšiu teplotu a kontinuitu prevádzky. Môžu horieť celé týždne pri mínusových teplotách bez preťaženia.

Široká distribúcia sodíkových MGL, ktoré podporujú fotosyntézu, viedla k prudkému rozvoju skleníkového podnikania v regiónoch, ktoré na to nie sú vhodné.

Hlavné parametre, ktoré charakterizujú MGL sú:

• index podania farieb (CRI);
• pracovný zdroj;
• moc;
• svetelný tok;
• typ základne;
• Farebná teplota;
• pomer svetelného toku k elektrickému výkonu;
• pracovná teplota.

Index podania farieb sa považuje za dôležitú charakteristiku MGL. CRI charakterizuje prítomnosť rôznych vlnových dĺžok vo vyžarovanom spektre a rovnomernosť ich intenzity.

Tento indikátor sa meria ako percento podobnosti s prirodzeným denným svetlom. Moderné MGL majú index podania farieb 85-95% a väčšina domácich LED zariadení má index podania farieb 70-85%.

Niektoré lampy zámerne skresľujú podanie farieb, aby dodali svetlu potrebné vlastnosti. Napríklad sodné MGL používané na rast rastlín majú CRI iba 50-60%. Účinnosť lampy sa tým neznižuje, jednoducho vyžaruje väčšinu energie v danom rozsahu vlnových dĺžok.

Na získanie žltého odtieňa svetla sa používajú halogenidy sodíka, zelená - tálium a modrá - indium. Pokiaľ ide o výkon, metalhalogenidové svietidlá držia krok LED lampy. Tento údaj pre obe zariadenia v strednom cenovom rozpätí je 100-120 lm/W.

Teplota farby MGL sa môže pohybovať od 2500-20000 °K. Keď napätie v sieti klesne, zmení sa smerom nahor a svetlo bude chladnejšie. Pri dlhodobom prekročení hodnoty 240 V môže lampa jednoducho explodovať v dôsledku prehriatia zmesi plynu a vzduchu vo vnútornej banke.

Na rozdiel od LED sa halogenidové výbojky neboja vysokých teplôt, na ktoré sa ich vnútorné prvky počas prevádzky zahrievajú.

Dôležitou vlastnosťou MGL je stabilita svetelného toku počas celej doby prevádzky, ktorá je 6-15 tisíc hodín. Ak účinnosť LED po 10 000 hodinách prevádzky klesne o cca 50%, tak u metalhalogenidových výbojok klesne len o 2-20%.

Zvyšné parametre závisia od konkrétneho modelu svietidla a nie sú špecifické.

Výhody metalhalogenidových výbojok

Moderný trh výbojkových osvetľovacích zariadení sa v dôsledku nástupu LED osvetlenia pomaly zmenšuje. Jedinečné vlastnosti MGL však budú spotrebitelia žiadať minimálne niekoľko desaťročí.

Hlavné výhody týchto svietidiel sú:

1. Vynikajúca energetická účinnosť.Na každý watt spotrebovanej energie vyžaruje lampa viac ako 100 lúmenov svetla.
2. Vysoká úroveň indexu podania farieb.
3. Prepracovaná výrobná technológia, ktorá minimalizuje poškodenie vnútorných prvkov svietidla.
4. Široký výkonový rozsah.
5. Dlhá životnosť.
6. Odolnosť voči vysokým teplotám vďaka absencii elektronických komponentov vo vnútri lampy.

Metalhalogenidové zariadenia konkurujú predovšetkým LED a žiarivky. Všetky tri technológie sa aktívne vyvíjajú, takže od MGL možno očakávať ďalšie vylepšenia.

Negatívne aspekty zariadenia

Neprítomnosť halogenidových výbojok v domácej sfére naznačuje, že majú nielen pozitívne, ale aj negatívne vlastnosti.

Predradník tiež vyžaduje chladenie, preto sa neodporúča inštalovať ho v stiesnených nevetraných priestoroch alebo v blízkosti samotných lámp

Hlavné nevýhody MGL sú:

1. Náklady sú niekoľkonásobne vyššie ako podobné LED zariadenia.
2. Nedostatok ovládania jasu.
3. Pred opätovným spustením vyžaduje chladenie 5-10 minút.
4. Prítomnosť externých predradníkov, ktoré vyžadujú dodatočný priestor na inštaláciu.
5. Postupné zvyšovanie teplota farby pri dlhodobom používaní.
6. Nebezpečenstvo výbuchu v dôsledku prepätia.
7. Citlivosť na priestorové umiestnenie.
8. Absolútne neopraviteľné.
9. Potreba špeciálnej likvidácie kvôli obsahu toxických látok.
10. Čas potrebný na dosiahnutie vypočítaného svetelného toku po zapnutí.

Majú teda ešte viac nevýhod ako výhod. Tým sa zužuje rozsah použitia MGL na priemyselné a verejné budovy a miesta, kde sa vyžaduje nepretržité a kvalitné osvetlenie.

Rozsah použitia svietidiel

Používanie halogenidov kovov v domácnosti je nielen ekonomicky iracionálne, ale aj nebezpečné kvôli obsahu ortuti, ktoré obsahujú. Banka môže prasknúť a miestnosť sa naplní toxickými výparmi.

Z dôvodu nebezpečenstva je použitie metalhalogenidových výbojok žiadané hlavne len pre nebytové priestory:

1. Filmovacie štúdiá, fotoateliéry.
2. Svetlá do auta.
3. Architektonické štruktúry.
4. Verejné budovy, nákupné centrum.
5. Priemyselné dielne.
6. Objekty vo výstavbe.
7. Pouličné osvetlenie.
8. Športové predmety.
9. Parkové plochy.
10. Skleníkové komplexy, skleníky.
11. Nočné osvetlenie vidieckych domov.

Väčšina ľudí nie je konfrontovaná s nákupom MGL aj preto, že tieto zariadenia sa zriedka predávajú v malých železiarňach. Nakupujú ich najmä podniky a podnikatelia od špecializovaných firiem.

Ako si vybrať metalhalogenidovú lampu?

Špecifickosť oblastí použitia výbojky vás núti starostlivo vyberať ich vlastnosti. Produkt je samozrejme vždy možné vymeniť, ale je lepšie okamžite kúpiť vhodný model.

Štartovacie zariadenia sú často súčasťou svietidiel, pretože životnosť MGL do značnej miery závisí od ich kompatibility

Hlavné odporúčania pri nákupe halogenidov kovov sú nasledovné:

1. Pozorne si prečítajte štítky na obale, ktoré môžu za určitých okolností označovať obmedzenia používania MGL.
2. Deklarovaná prevádzková poloha výrobku musí zodpovedať polohe svietidla, pre ktoré je určené. Vertikálne orientované modely majú najmenší zdroj.
3. Priemer základne musí zodpovedať objímke žiarovky.
4. Kryt štartéra musí byť vyrobený z kovu s dostatočným počtom vetracích otvorov. Skutočne, v závislosti od modelu, predradník spotrebuje 10-20% energie lampy.
5. Štartér je navrhnutý pre určité napätie a prúd, takže pri výmene svietidla je potrebné vziať do úvahy tieto faktory.
6. V niektorých prípadoch je rýchle zapálenie MGL kriticky dôležité, takže čas potrebný na dosiahnutie nominálnej svietivosti si treba vopred prečítať v návode.

Ak si kúpite halogenidovú výbojku, aby ste nahradili rozbitú, môžete si rozbitý model vziať so sebou do obchodu ako príklad.

MGL sú drahé, preto je dôležité pri nákupe uschovať všetky účtenky a faktúry, aby ste mohli neskôr využiť svoje záručné práva.

Informácie vám pomôžu porovnať metalhalogenidové zariadenia s halogénovými žiarovkami ďalší článokvenovaný analýze charakteristík modelu G4.

Závery a užitočné video na túto tému

Video #1. Prehľad vlastností metalhalogenidových výbojok:

Video č. 2. Kontrola činnosti halogenidového reflektora:

Video č. 3. Pripojenie halogenidovej výbojky:

Metalhalogenidové svietidlá sa naďalej používajú v mnohých oblastiach, a to aj napriek množstvu konštrukčných nevýhod. Rozmanité spektrum žiarenia vám umožňuje vybrať si ich pre rôzne potreby ekonomickej činnosti. Preto MGL zostanú konkurencieschopné v oblasti priemyselného osvetlenia na dlhú dobu.

Napíšte komentáre do nižšie uvedeného bloku, pýtajte sa, uverejňujte fotografie k téme článku. Podeľte sa o svoje vlastné pokyny pre výber halogenidovej žiarovky. Povedzte nám, prečo ste si vybrali toto konkrétne zariadenie.