Klassificering af lyskilder. Del 1. Glødelamper og halogenlamper

Der skelnes mellem tre hovedmetoder til lysproduktion: termisk stråling, gasudledning ved lavt og højt tryk.

Termisk stråling... Opvarmning af ledningen, når den elektriske strøm føres til den højest mulige temperatur. Wolfram-elementet med det højeste smeltepunkt blandt metaller (3683 K) er bedst egnet til dette. Eksempel: Glødepærer og halogenglødepærer.

Gasudladning... I en lukket glasbeholder fyldt med inaktive gasser, metaldampe og sjældne jordarters elementer opstår der en lysbueudladning, når der påføres spænding. Den resulterende luminescens af gasformige fyldstoffer giver den ønskede lysfarve.

Eksempel: kviksølv-, metalklorid- og natriumlamper.

Luminescerende proces... Under påvirkning af en elektrisk udladning begynder kviksølvdamp, der pumpes ind i glasrøret, at udsende usynlige ultraviolette stråler, som falder på den fosfor, der er aflejret på glassets indre overflade, bliver til synligt lys. Eksempel: lysstofrør, kompaktlysstofrør, lysdioder (LED).Forskellige typer lamper adskiller sig i sådanne parametre som lyseffektivitet, spektrale karakteristika (f.eks. farvegengivelse), elektriske karakteristika (driftsspænding, strømforbrug), designkarakteristika (dimensioner), levetid og pris.

Klassificering af lyskilden

Glødelamper

Glødelamper er typiske varmegivere. I deres forseglede kolbe, fyldt med et vakuum eller inert gas, opvarmes wolframspolen til en høj temperatur (ca. 2600-3000 K) under påvirkning af en elektrisk strøm, som et resultat af hvilken varme og lys frigives. Det meste af denne stråling er i det infrarøde område.

Hovedtyperne af glødelamper er almindelige lamper, speciallamper, dekorative lamper og reflektorlamper.

Lyseffektiviteten af ​​glødelamper i området fra 25 til 1000 W er cirka 9 til 19 lm / W for lamper med en gennemsnitlig levetid på 1000 timer. Størstedelen af ​​glødelamper er beregnet til indendørs og udendørs belysning i vekselstrømsnetværk med en nominel spænding på 220 V, 127 V og en frekvens på 50 Hz.

Glødelamper adskiller sig i watt og pæretype. Glødelamper produceres i den klassiske sfæriske form, samt i mindre størrelser med en pære af "Svamp" og "Candle" former. De gennemsigtige lamper udsender et smukt rigt lys, og den lysspredende belægning sikrer en jævn fordeling af lyset og eliminerer effekten af ​​blænding.Der produceres lamper, der er tilpasset netværksspændingsudsving, designet til øget spænding (230-240 V) (når netværksspændingen stiger med 10%, reduceres levetiden for almindelige lamper med 3 gange), hvilket giver dem mulighed for at holde deres tekniske egenskaber længere. Varigheden af ​​afbrænding af glødelamper ved normal spænding er ikke mindre end 1000 timer, for lamper med en spænding på 127-135 V - 2500 timer, for MO-lamper - 700 timer.

De vigtigste egenskaber ved glødelamper:

1. Fremstillet i et bredt udvalg, til forskellige kræfter og spændinger og forskellige typer, tilpasset til specifikke brugsforhold

2. Direkte forbindelse til netværket uden yderligere enheder

3. Servicevenlighed (dog med skarpt skiftende karakteristika) selv med betydelige afvigelser af netspændingen fra den nominelle

4. Let (ca. 15 %) reduktion i lysstrøm indtil udløbet af levetiden

5. Næsten fuldstændig uafhængighed af miljøforhold (op til evnen til at arbejde nedsænket i vand), herunder temperatur

6. Kompakthed

Ulemper ved glødelamper: lav lyseffektivitet, overvægt af den gul-røde del af spektret i emissionsspektret, begrænset levetid, høj afhængighed af glødelampernes egenskaber af forsyningsspændingen (da når spændingen stiger, vil temperaturen af glødetråden stiger, og som et resultat bliver lyset hvidere, lysstrømmen øges hurtigt og sænker lyseffektiviteten lidt, levetiden reduceres kraftigt).

Spektrum af en glødelampe:

De vigtigste egenskaber ved en glødelampe er de nominelle værdier af spænding, effekt, lysstrøm, levetid og overordnede dimensioner.

De mest almindelige typer glødelampehætter: E — gevind, Bs — enkeltbenet stift, Bd tobenet stift.

Betegnelse for glødelamper: G-gasfyldt mono-spole (argon); B - dobbelt spole med argonfyldning; BK — kryptonfyldt bispiral; MT — mat; 125-135, 220-230, 230-240-spændingsområde i volt; 25-500 — nominel effekt i watt; 1 — 12 — kendetegn ved basismodellen.

For eksempel: B 230-240-40-1, MO 36-100

Et stort antal andre typer glødelamper produceres også: minelamper, til metroen, til trafiklys, projektion, til fotografering, miniature og miniature, switching, spejl (lamper-lamper med spejl eller diffuse reflekterende lag i pæren) og andre.

Halogen glødelamper

Halogenglødelamper kan sammenlignes i struktur og funktion med glødelamper. Men de indeholder mindre tilsætninger af halogener (brom, klor, fluor, jod) eller deres forbindelser i hjælpegassen. Ved hjælp af disse tilsætningsstoffer i et bestemt temperaturområde er det muligt næsten fuldstændigt at eliminere mørkningen af ​​pæren (forårsaget af fordampning af wolframatomer) og det resulterende fald i lysstrømmen. Derfor kan størrelsen af ​​pæren i glødelamper med halogenlamper reduceres betydeligt, hvilket på den ene side kan øge trykket i påfyldningsgassen, og på den anden side bliver det muligt at anvende dyrt inert. gasser krypton og xenon som påfyldningsgasser.

Wolfram-halogen cyklus.

De vigtigste egenskaber ved en glødelampe - lyseffektivitet og levetid - bestemmes hovedsageligt af spolens temperatur: Jo højere temperatur på spolen, jo højere lysudbytte, men jo kortere levetid. Reduktionen i levetid er en konsekvens af den hastigt stigende fordampningshastighed af wolfram med stigende temperatur, hvilket på den ene side fører til mørkfarvning af pæren og på den anden side til afbrænding af spolen.

Sværtning af pæren kan effektivt forhindres ved at bruge et halogen-additiv til påfyldningsgassen, som under wolfram-halogen-cyklussen forhindrer den allerede fordampede wolfram i at sætte sig på pærens vægge. Wolfram, der fordampes fra spolen under lampedrift, går ind i temperaturområdet (T1 1400 K) som følge af diffusion eller konvektion og nedbrydes der igen.

En del af wolframen genoprettes igen langs spiralen, men på et nyt sted. Den normale wolfram-halogen-cyklus resulterer således kun i at forhindre mørkfarvning af pæren, men ikke i at øge levetiden, som vil ende som følge af, at spolen knækker på de resulterende "varme celler".

Halogenglødelamper udmærker sig ved deres specielle kompakthed, markant hvidere lys, forbedret farvegengivelse og dobbelte levetid.

Halogenglødelamper fås op til 20 kW.

I dag tilbyder producenterne et stort udvalg af halogenlamper - for enhver smag og til forskellige formål.Der er lamper med en effekt på 5-150 W til en reduceret spænding på 12-24 V, samt en effekt på 25-250 W (med en enkelt hætte med standard E14 og E27 fatninger) og 100-500 W (dobbelt - med en hætte) designet til netspænding 220-230 V. Du kan bruge halogenlamper med eksterne glasreflektorer med en speciel interferensbelægning — den transmitterer infrarød stråling og skaber dermed en «kold» stråle. Lamper med en ekstern aluminiumsreflektor danner "dybe" (med en spredningsvinkel på 30-100) og "brede" (med en spredningsvinkel på op til 600) lysstråler.

Her er de vigtigste fordele ved halogenlamper sammenlignet med konventionelle glødelamper:

- højere lyseffektivitet — i nogle tilfælde stiger den til 25 lm / W, hvilket er 2 gange højere end for glødelamper;

- stor holdbarhed - deres levetid er 2-4 gange højere end for glødelamper;

-små dimensioner -for lavspændingshalogenlamper (12 V, 100 W) er pærens diameter 5 gange mindre end den for glødelamper med samme effekt;

— et rigere strålingsspektrum — halogenlamper har et "hvidere" lys end glødelamper (på grund af den højere opvarmningstemperatur - 30.000 K mod 28.000 K for en konventionel lampe);

- justerbarhed af lysstrømmen, og ved reduceret spænding bevarer lysstrømmen tilstrækkelig "hvidhed".

De to første punkter taler om de åbenlyse økonomiske fordele ved halogenlamper: hvis en sådan lyskilde installeres i stedet for en traditionel glødelampe, men med de samme emissionsparametre, vil lyspunktets energiforbrug blive reduceret med i gennemsnit 20 -40 %. Dette er dog ikke den eneste fordel ved halogenlamper.Deres lille størrelse, næsten miniature, tillader skabelsen af ​​helt nye lysarmaturer, for eksempel den såkaldte accentbelysning - et specialdesignet reflektorsystem tillader en sådan stigning i lysstrømmen, der giver designere yderligere muligheder i designet af rummet .