Valonlähteiden luokittelu. Osa 1. Hehkulamput ja halogeenilamput

Valon tuottamiseksi erotetaan kolme päämenetelmää: lämpösäteily, kaasupurkaus matalassa ja korkeassa paineessa.

Lämpösäteily... Johdon lämmitys johdettaessa sähkövirtaa korkeimpaan mahdolliseen lämpötilaan. Tähän soveltuu parhaiten metallien sulamispisteen (3683 K) volframielementti. Esimerkki: Hehkulamput ja hehkulamput halogeenilamput.

Kaasupurkaus... Suljetussa lasiastiassa, joka on täytetty inertillä kaasulla, metallihöyryillä ja harvinaisilla maa-aineilla, syntyy kaaripurkaus, kun jännite kytketään. Tuloksena oleva kaasumaisten täyteaineiden luminesenssi antaa halutun valon värin.

Esimerkki: elohopea-, metallikloridi- ja natriumlamput.

Luminesenssiprosessi... Lasiputkeen pumpattu elohopeahöyry alkaa sähköpurkauksen vaikutuksesta säteillä näkymättömiä ultraviolettisäteitä, jotka putoavat lasin sisäpinnalle kertyneen loisteaineen päälle näkyväksi valoksi. Esimerkki: loistelamput, pienloistelamput, valodiodit (LED).Erityyppiset lamput eroavat toisistaan ​​muun muassa valotehokkuuden, spektriominaisuuksien (esim. värintoisto), sähköisten ominaisuuksien (käyttöjännite, virrankulutus), suunnitteluominaisuuksien (mittojen), käyttöiän ja hinnan osalta.

Valonlähteen luokitus

Hehkulamput

Hehkulamput ovat tyypillisiä lämmönlähteitä. Suljetussa pullossa, joka on täytetty tyhjöllä tai inertillä kaasulla, volframikäämi kuumennetaan korkeaan lämpötilaan (noin 2600-3000 K) sähkövirran vaikutuksesta, minkä seurauksena lämpöä ja valoa vapautuu. Suurin osa tästä säteilystä on infrapuna-alueella.

Hehkulamppujen päätyypit ovat yleislamput, erikoislamput, koristelamput ja heijastinlamput.

Hehkulamppujen valotehokkuus alueella 25 - 1000 W on noin 9 - 19 lm / W lampuilla, joiden keskimääräinen käyttöikä on 1000 tuntia. Suurin osa hehkulampuista on tarkoitettu sisä- ja ulkovalaistukseen vaihtovirtaverkoissa, joiden nimellisjännite on 220 V, 127 V ja taajuus 50 Hz.

Hehkulamput eroavat teholtaan ja polttimotyypeiltä. Hehkulamppuja valmistetaan klassisessa pallomaisessa muodossa sekä pienempiä kokoja "sieni" ja "kynttilän" muotoisilla polttimoilla. Läpinäkyvät lamput säteilevät kaunista, täyteläistä valoa, ja valoa hajottava pinnoite varmistaa tasaisen valon jakautumisen ja eliminoi häikäisyn vaikutuksen.Valmistetaan verkkojännitteen vaihteluihin mukautettuja lamppuja, jotka on suunniteltu korotetulle jännitteelle (230-240 V) (kun verkkojännite nousee 10%, tavallisten lamppujen käyttöikä lyhenee 3-kertaiseksi), mikä mahdollistaa niiden säilyttämisen. tekniset ominaisuudet pitempään. Hehkulamppujen palamisen kesto normaalijännitteellä on vähintään 1000 tuntia, lampuilla, joiden jännite on 127-135 V - 2500 tuntia, MO-lamppujen - 700 tuntia.

Hehkulamppujen tärkeimmät ominaisuudet:

1. Valmistettu laajalla valikoimalla, eri tehoille ja jännitteille ja eri tyypeille, mukautettu erityisiin käyttöolosuhteisiin

2. Suora yhteys verkkoon ilman lisälaitteita

3. Huollettavuus (vaikkakin jyrkästi muuttuvilla ominaisuuksilla) jopa merkittävillä verkkojännitteen poikkeamilla nimellisarvosta

4. Pieni (noin 15 %) valovirran vähennys käyttöiän loppuun asti

5. Lähes täydellinen riippumattomuus ympäristöolosuhteista (jopa kyky työskennellä veteen upotettuna), mukaan lukien lämpötila

6. Kompakti

Hehkulamppujen huonot puolet: alhainen valotehokkuus, spektrin kelta-punaisen osan hallitsevuus emissiospektrissä, rajoitettu käyttöikä, hehkulamppujen ominaisuuksien suuri riippuvuus syöttöjännitteestä (koska jännitteen kasvaessa hehkulanka nousee ja sen seurauksena valo muuttuu valkoisemmaksi, valovirta kasvaa nopeasti ja hidastaa hieman valotehokkuutta, käyttöikä lyhenee jyrkästi).

Hehkulampun spektri:

Hehkulampun pääominaisuudet ovat jännitteen, tehon, valovirran, käyttöiän ja kokonaismittojen nimellisarvot.

Yleisimmät hehkulamppujen tyypit: E — kierre, Bs — yksinapainen tappi, Bd kaksinapainen tappi.

Hehkulamppujen nimitys: G-kaasutäytteinen yksikela (argon); B - kaksoiskela argontäytteellä; BK - kryptonilla täytetty bispiraali; MT - matta; 125-135, 220-230, 230-240 jännitealue voltteina; 25-500 - nimellisteho watteina; 1 — 12 — perusmallin erottuva piirre.

Esimerkiksi: B 230-240-40-1, MO 36-100

Tuotetaan myös lukuisia muita hehkulamppuja: kaivoslamput, metro, liikennevalot, projektio, valokuvaus, miniatyyri ja miniatyyri, kytkin, peili (lamput-lamput peilillä tai hajaheijastavilla kerroksilla polttimossa) ja muut.

Hehkulamput halogeenilamput

Hehkulamput halogeenilamput ovat rakenteeltaan ja toiminnaltaan verrattavissa hehkulamppuihin. Mutta ne sisältävät vähäisiä lisäyksiä halogeeneja (bromi, kloori, fluori, jodi) tai niiden yhdisteitä apukaasussa. Näiden lisäaineiden avulla tietyllä lämpötila-alueella on mahdollista eliminoida lähes kokonaan sipulin tummuminen (joka johtuu volframiatomien haihtumisen vuoksi) ja siitä johtuva valovirran väheneminen. Siksi hehkulamppujen halogeenilamppujen polttimon kokoa voidaan pienentää merkittävästi, minkä seurauksena toisaalta täyttökaasun painetta voidaan lisätä ja toisaalta on mahdollista käyttää kalliita inerttiä kryptonia ja ksenonia täyttökaasuina.

Volframi-halogeenisykli.

Hehkulampun pääominaisuudet - valoteho ja käyttöikä - määräytyvät pääasiassa kelan lämpötilan mukaan: mitä korkeampi kelan lämpötila, sitä suurempi valoteho, mutta lyhyempi käyttöikä. Käyttöiän lyheneminen johtuu volframin nopeasti kasvavasta haihtumisnopeudesta lämpötilan noustessa, mikä johtaa toisaalta sipulin tummumiseen ja toisaalta käämin palamiseen.

Lampun mustuminen voidaan estää tehokkaasti käyttämällä täyttökaasuun halogeenilisäainetta, joka estää volframi-halogeenikierron aikana jo höyrystynyttä volframia laskeutumasta sipulin seinämille. Lampun käytön aikana käämistä höyrystynyt volframi tulee diffuusion tai konvektion seurauksena lämpötila-alueelle (T1 1400 K) ja hajoaa siellä uudelleen.

Osa volframista palautetaan uudelleen spiraalia pitkin, mutta uuteen paikkaan. Näin ollen normaali volframi-halogeenisykli johtaa vain polttimon tummumisen estämiseen, mutta ei käyttöiän pidentämiseen, mikä päättyy kelan katkeamisen seurauksena syntyvien "kuumien kennojen" päälle.

Hehkuhalogeenilamput erottuvat erityisestä kompaktisuudestaan, huomattavasti valkoisemmasta valosta, parannetusta värintoistosta ja kaksinkertaisesta käyttöiästä.

Hehkulamppuja on saatavana 20 kW:iin asti.

Nykyään valmistajat tarjoavat valtavan valikoiman halogeenilamppuja - jokaiseen makuun ja eri tarkoituksiin.Valikoimasta löytyy lamppuja, joiden teho on 5-150 W alennetulla jännitteellä 12-24 V, sekä teholla 25-250 W (yhdellä kannen vakio E14- ja E27-kantoilla) ja 100-500 W (kaksinkertainen) - korkilla) suunniteltu verkkojännitteelle 220-230 V. Voit käyttää halogeenilamppuja, joissa on ulkoiset lasiheijastimet, joissa on erityinen interferenssipinnoite — se välittää infrapunasäteilyä luoden näin «kylmän» säteen. Ulkoisella alumiiniheijastimella varustetut lamput muodostavat "syviä" (sirontakulmalla 30-100) ja "leveitä" (sirontakulmalla jopa 600) valonsäteitä.

Tässä ovat halogeenilamppujen tärkeimmät edut verrattuna perinteisiin hehkulamppuihin:

- korkeampi valotehokkuus - joissakin tapauksissa se nousee 25 lm / W: iin, mikä on 2 kertaa korkeampi kuin hehkulamppujen;

- suuri kestävyys - niiden käyttöikä on 2-4 kertaa pidempi kuin hehkulamppujen;

-pienet mitat -pienjännitteisten halogeenilamppujen (12 V, 100 W) polttimon halkaisija on 5 kertaa pienempi kuin samantehoisten hehkulamppujen;

— rikkaampi säteilyspektri — halogeenilampuissa on "valkoisempi" valo kuin hehkulampuissa (korkeamman lämmityslämpötilan vuoksi — 30 000 K verrattuna tavanomaisen lampun 28 000 K);

- valovirran säädettävyys ja alennetulla jännitteellä valovirta säilyttää riittävän "valkoisuutensa".

Kaksi ensimmäistä kohtaa puhuvat halogeenilamppujen ilmeisistä taloudellisista eduista: jos tällainen valonlähde asennetaan perinteisen hehkulampun tilalle, mutta samoilla päästöparametreilla, valopisteen energiankulutus pienenee keskimäärin 20 -40 %. Tämä ei kuitenkaan ole halogeenilamppujen ainoa etu.Niiden pieni koko, lähes miniatyyri mahdollistaa täysin uusien valaisimien luomisen, esimerkiksi ns. korostusvalaistuksen - erityisesti suunniteltu heijastinjärjestelmä mahdollistaa valovirran lisääntymisen, joka antaa suunnittelijoille lisävaihtoehtoja huoneen suunnittelussa. .