Yüksek basınçlı kızdırma deşarj lambası

Bu lambaların iç basıncı bir bar ila on bar arasındadır. Sonuç olarak, ışık emisyonundan sorumlu iyonize gaz çok daha parlak ve daha sıcaktır. Böylece, birkaç santimetrelik bir alanda daha yüksek güçler dağıtılabilir. Bu tipteki ilk lambalar başında oluşturulan XX inci  yüzyıl ve ağırlıklı olarak içermektedir:

Cıva buharlı lambalar

Tarihi

Işık yayımı için yüksek basınçlı cıva kullanan ilk lamba , 1860 yılında Way tarafından Büyük Britanya'da icat edildi . Hava ve cıva atmosferinde çalışan bir karbon arkıydı. 1909'da endüstriyel aydınlatma için uyarlanmış bir versiyon üretilmesine rağmen (Westinghouse'dan lamba 'silika') , Küch ve Retschinsky tarafından, esas olarak tıp ve fizikte uygulama bulacak bir kuvars lambanın geliştirilmesini görmek 1906'ya kadar değildi .

1932 yılına kadar yüksek basınçlı cıva buharlı lambalar dönemi başladı. Bu yıl General Electric Company , sokak ve endüstriyel aydınlatma için yaygın olarak kullanılan 1.000 watt akkor kaynakların yerini alacak, tamamen kapalı , 400 watt'lık bir kuru buhar lambası sunan ilk firma olacak . Bu lambaların başarısı göz kamaştıracak ve 1935'ten itibaren tüm büyük lamba üreticileri ( Siemens , GE, Osram , Philips vb.) Onları satışa sunacak. Bu eski lambalar , ark tüplerinin yapımında alüminosilikat cam kullanıldığından, bir atmosferle sınırlı cıva buharı basıncına sahipti . O kadar değildi 1933 için 1935 Siemens'in Philips'in C. Bol, ve D. Gabor icat ettiği tungsten kuvars mühürler 80 buhar basıncı ile lambaların kullanımını kadar izin vereceğini barlar . Pratikte bu, genel amaçlı lambalarda 15 barı geçmeyecektir .  

Bu kuvars lambalar, o zamandan beri ömürlerini 28.000 saate çıkaran birçok değişikliğe uğramıştır, ancak pratikte bu süre genellikle aşılmıştır. Göze çarpan değişiklikler arasında, zarfın iç yüzeyinde cıva arkının yaydığı UV radyasyonunu kırmızı ışığa dönüştüren bir floresan tozunun kullanılması yer alıyor . İkincisi, cıva spektrumundaki, esas olarak yedi mavi, yeşil ve turuncu şeritten oluşan bir boşluğu doldurarak cilde kadavra bir görünüm kazandırır. Bu değişikliğe rağmen , bu lambaların düşük CRI (Ra50) değerleri, onları öncelikle ışık kalitesinin önemli bir faktör olmadığı kamu uygulamaları için saklar. IRC yine de daha kalın bir flüoresan toz katmanı kullanılarak , farklı bir yapıya sahip veya altın-kahverengi bir filtre kullanılarak geliştirilebilir, ancak bu, lambanın verimliliğinde kayda değer bir düşüşe neden olur.

Teknoloji

Lamba

Yüksek basınçlı cıva buharlı lambalar, nitrojenle doldurulmuş bir ampul içine yerleştirilmiş bir kuvars deşarj tüpünden oluşur. Deşarj tüpünün her iki ucunda iki tungsten elektrotu ve ayrıca dirençler aracılığıyla ana elektrotlara bağlanan bir veya iki küçük ateşleme elektrotu vardır. Bu tüp, düşük basınç altında argon ve normal çalışma koşullarında tamamen buharlaşacak bir damla cıva ile doldurulur. Argon - cıva karışımı ve yardımcı elektrotların kullanılması, bu lambaların Avrupa'da şebeke geriliminde çalıştırılmasına olanak tanır. Amerika Birleşik Devletleri veya Japonya gibi diğer ülkelerde, hat voltajı yeterince yüksek değildir.

Deşarj tüpü, molibden akım uçlarının oksidasyonunu önlemek için daha büyük olan ikinci bir ampulün içine yerleştirilmiştir . Buna ek olarak, dış hazne herhangi bir dış temas ve blok, UV radyasyonu ark tüp korur Kanserojen deşarjı ile yayılan. Mevcut tüm lambalar , dış ampulün iç yüzeyini kaplayan bir flüoresan itriyum fosfovanadat kaplamasına sahiptir. Bu kaplama, cıva arkından gelen UV emisyonlarından etkilenir ve kırmızı ışık yayar, bu da cıva spektrumu ile birleştiğinde soğuk renkli beyaz bir ışık verir.

Bazı lambalarda (karışık ışık olarak adlandırılır) ayrıca deşarj tüpüyle seri bağlanmış bir tungsten filamanı bulunur . Bu filaman, lambanın akımını düzenler, böylece başka bir düzenleme devresine gerek kalmaz. Ek olarak, akkor lambaların yaydığı kırmızı ışık bu lambaların genel renk tonunu iyileştirir.

Güç kaynakları

Avrupa'da ve şebeke voltajının 200 V'tan yüksek olduğu diğer ülkelerde, bu lambalar deşarj akımını düzenleyen bir kendinden indüktör ile seri olarak bağlanır . Faz kayması mevcut ve lamba gerilimi arasında indüklenen ile telafi edilmektedir kondansatör , güç faktörü, en az 0.80 eşit olacak şekilde seçilir.

Şebeke voltajının sadece 100-120 V düzeyinde olduğu ülkelerde, lamba akımını düzenleyen ve doğru şekilde başlamasına izin veren akı dağılımlı ototransformatörler kullanılır.

Ürün hattı

Şu anda mevcut kaynaklar 40/50 watt ile 1000 watt arasında değişiyor, 2000 watt modelleri Japonya'da hala mevcut ama çıkış yolunda. Bugüne kadar endüstriyel ve kamusal aydınlatma için dört tür lamba bulunmaktadır:

standart tip Floresan kaplama itriyum fosfovanadattır ve lambaya 3550 K ila 4200 K renk sıcaklığı verir ve bu lambaların endüstrilerde ve kamu yollarında kullanımını sınırlayan Ra50'de orta düzeyde bir CRI verir.

  • 50 W 1800 lm 36 lm / W 4200 K 100 V 0,6 A
  • 80 W 3800 lm 48 lm / W 4100 K 115 V 0,8 A
  • 125 W 6300 lm 50 lm / W 4000 K 125 V 1,15 A
  • 250 W 13000 lm 52 lm / W 3900 K 130 V 2,15 A
  • 400 W 22000 lm 55 lm / W 3800 K 135 V 3,25 A
  • 700 W 40.000 lm 57lm / W 3550 K 140 V 5,4 A
  • 1000 W 58000 lm 58 lm / W 3550 K 145 V 7,5 A


lüks tip A daha kalın floresan tozu, 3000 K'nin ilk yarısında bulunan bu lambalara daha sıcak bir renk verir. Bu kaynaklar, Ra57'nin CRI'ları ticari kullanıma izin vermemesine rağmen, yüksek nüfus yoğunluğuna sahip alanları aydınlatmak için daha uygundur.

  • 50 W 2000 lm 40 lm / W 3300 K 100 V 0,6 A
  • 80 W 4000 lm 50 lm / W 3200 K 115 V 0,8 A
  • 125 W 6500 lm 52 lm / W 3200 K 125 V 1,15 A
  • 250 W 14000 lm 56 lm / W 3100 K 130 V 2,15 A
  • 400 W 24000 lm 60 lm / W 3000 K 135 V 3,25 A


süper lüks tip Altın kahverengi bir filtre, bu lambalardan yayılan radyasyondaki mavi ve yeşil ışık miktarını azaltmak için kullanılır ve bu da daha sıcak bir renk tonu sağlar. Bununla birlikte, IRC, Ra60'ta mütevazı bir şekilde kalır ve ışık verimliliği büyük ölçüde azalır, ancak bir akkor lambanın neredeyse iki katı kalır.

  • 50 W 1600 lm 32 lm / W 3000 K 100 V 0,6 A
  • 80 W 3400 lm 43 lm / W 3000 K 115 V 0,8 A
  • 125 W 5700 lm 46 lm / W 3000 K 125 V 1,15 A


karışık ışık tipi Bu lambalarda, akkor bir filaman ark tüpüne seri olarak bağlanır. Bu filaman bir balast görevi görür, bu da lambanın herhangi bir şalter olmadan şebekeye bağlanabileceği anlamına gelir. Ek olarak, cıva arkı ve filaman ışığı, lambaya nispeten düşük ışık verimliliği pahasına, Ra68 CRI ile iyi kalitede ılık bir renk verir. Bu lambalar, endüstriyel kurulumlarda akkor lambaları değiştirmek için uygundur.

  • 160 W 3100 lm 20 lm / W 3600 K 235 V 0,8 A
  • 250 W 5600 lm 23 lm / W 3800 K 235 V 1,2 A
  • 500 W 14000 lm 28 lm / W 4100 K 235 V 2,3 A

Bu seriye ek olarak özel amaçlı modeller de bulunmaktadır. Dört tür lamba öne çıkıyor:

siyah ışık tipi Bu lambalar, görünür radyasyonu emen ve 365  nm'de cıvanın UVA ışınları kümesini ileten bir Ahşap cam zarfa (yüksek konsantrasyonda nikel ve demir oksit içerir) sahiptir .

güneş radyasyonu tipi Bu lambaların, görünür ışığın yanı sıra UV-A ve UV-B radyasyonunu ileten sert bir cam dış ampulü vardır. Bu lambalar, malzemelerin yapay olarak yaşlandırılması ve belgelerin çoğaltılması için kullanılır.

kısa UV tipi Kuvars muhafazadan oluşan bu kaynaklar, suyu dezenfekte etmek ve tutkal ve mürekkepleri sertleştirmek için kullanılır.

spektral tip Bunlar, floresan deneyleri ve spektroskopi için kullanılan, UV ile yayılan veya yayılmayan laboratuvar lambalarıdır.

Uyarılar

Bu lambalar 1950'lerde - 60'larda çok popülerken , artık yerini çok daha iyi performans gösteren ve yayılan ışığın rengi daha hoş olan yüksek basınçlı sodyum buharı kaynakları ve metal halojenürler aldı. Ancak cıva lambaların kullanım kolaylığı, düşük maliyeti ve dayanıklılığı, genel ve endüstriyel aydınlatma tesisatlarında uzun süre kullanılacağı anlamına gelir.

Nihayetinde, önümüzdeki birkaç yıl içinde deşarj kaynakları, ışık yayan diyot uygulamalarının çoğuna yol açacaktır. Bununla birlikte, ışık verimleri ve yine de çoğu zaman düşük ışık kalitesi, kullanımlarını düşük güç uygulamalarıyla sınırlar.

Metal halide lambalar

Tarihi

Cıva buharlı lamba, endüstriyel ve yol aydınlatmasının dışında hiçbir zaman gerçek anlamda kendini kanıtlamamıştır, çünkü yayılan ışık, flüoresan tozlarının kullanılmasına rağmen kalitesiz kalmaktadır. Bu lambaları geliştirmek için farklı çözümler üzerinde çalışılmıştır. 1912 gibi erken bir tarihte , C. Steinmetz , özellikle kırmızı renkte daha zengin bir spektrum sağlamak için cıva yaylarına kadmiyum ve çinko eklenmesini önerdi , ancak her zaman ışık veriminde önemli bir düşüşle sonuçlandı.

Ancak 1950'lerin sonunda bağımsız çalışmalar, metalik tuzların eklenmesinin ya ışık verimini artırmayı ya da yayılan ışığın kalitesini iyileştirmeyi mümkün kıldığını, ancak her ikisini birden mümkün kılmadığını gösterdi. Gelen 1961 , General Electric, aslında, bir cıva buharlı lamba, ilk ticari metal halid lambası, kişiye sodyum iyodür kırmızı-turuncu bir radyasyon, cıva spektrumu tamamladı. Bu yeni lamba tam olarak tatmin edici değildi çünkü renk sunumu daha iyiyse, yayılan ışığın oldukça pembe bir tonu vardı. 1965 yılına kadar , ışık verimini iki katına hatta üç katına çıkarırken iyi bir ışık gölgesi elde etmeyi başardık.

Yana 1970'lerde bu teknolojiye görece az sayıda gelişmeler olmuştur. Başlıca istisnalar, 1981'de kompakt lambaların piyasaya sürülmesi, ticari aydınlatma için kullanılan kaynaklar (mağazalar, vitrinler, vb.) Ve 1994'te sinterlenmiş alüminada ark tüplerinin (brülör) kullanılmasıdır ve 30-50 kazanç sağlar. Daha iyi renksel geriverim ile ışık verimi üzerinde%. Bu teknolojinin bir çeşidi de 1991'de ortaya çıktı: şu anda üst düzey motorlu taşıtları donatan ve uzun vadede araç güç aydınlatması için halojen lambaların yerini alacak olan xenon farlar .

Günümüzde metal halojenür kaynakları, ışık kalitesi ve ışık verimliliği arasındaki en iyi uzlaşmayı sağlamaktadır. Bununla birlikte, bu lambaların fiyatı cıva kaynaklarından daha yüksektir ve ayrıca daha karmaşık ekipman gerektirir. Ayrıca metal tuzları ark tüpünün malzemesini aşındırarak hizmet ömrünü kısaltır. Bu dezavantajlara rağmen, bu lambalar, akkor lambalara kıyasla önemli ölçüde enerji tasarrufu sağlarken, yüksek kalitede ışığın gerekli olduğu ticari ve spor aydınlatmasında yaygın olarak kabul görmüştür. Seramik brülör lambalarının ve elektronik güç kaynaklarının sürekli iyileştirilmesi ve minyatürleştirilmesi, bu lambaların kendilerini daha da fazla empoze etmesi anlamına geliyordu ve bu, şimdiye kadar kompakt halojen lambalar için ayrılmış alanlarda.

Teknoloji

Lambalar

Metal halojenür lambaların çoğu, yapı olarak yüksek basınçlı cıva buharlı lambalara benzer. İki tungsten elektrotla donatılmış bir kuvars deşarj tüpü, harici bir ampulün içine yerleştirilmiştir. Argon ve civaya ek olarak, boşaltma tüpü, bileşimi ve miktarı ışığın türüne ve istenen performansa bağlı olan çeşitli metal tuzları ile dozlanır. Ark santimetresi başına daha fazla güç dağılımına izin vermek için elektrotlar arasındaki mesafe cıva buharlı lambalara göre daha kısadır. Boşaltma tüpünün uçları ayrıca en soğuk noktanın sıcaklığını artırmak için beyaz bir zirkonyum veya alüminyum oksit birikintisi ile kaplanır . Tüm bu önlemler, ışık emisyonunu en üst düzeye çıkarmak için mümkün olduğunca yüksek bir metal tuz buhar basıncı elde etmeyi mümkün kılar.

Başka bir boşaltma tüpü teknolojisi, kuvars yerine sinterlenmiş polikristalin alümina kullanır. Bu malzeme değişikliği, daha yüksek bir çalışma sıcaklığına ve ışık verimi üzerinde% 20 ila 30'luk bir kazanç sağlar. Bu tüplerin geometrisi de kuvars tüplerinkinden çok daha iyi kontrol edilir, sonuç olarak bir grup lambadaki renk sıcaklığının dağılımı önemli ölçüde azalır.

Bu lambalardaki metal tuzlarının varlığı, boşaltma tüpündeki cıva halojenür gazının kademeli olarak ortaya çıkmasına neden olur. Bu gaz elektronegatif olduğu için ateşleme voltajı zamanla artma eğilimindedir. Avrupa'da ve diğer birçok ülkede bu lambaları tutuşturmak için yüksek voltaj kullanılırken, Kuzey Amerika'dakiler civa lambalara benzer yardımcı elektrotlara sahiptir ve daha düşük voltajlarda ateşlenir.

Güç kaynakları

Şebeke voltajı 200 V'un üzerinde olan ülkelerden gelen metal halide lambalar, lambaya seri olarak bağlanan bir kendinden indüktör tarafından sağlanır. Bir elektronik marş motoru seri veya paralel olarak bağlanır ve lambayı çalıştırmak için 3-4 kV'luk darbeler üretir. Şebeke voltajı 100-120 V olan ülkeler, yüksüz voltajı 350 V düzeyinde olan akı dağıtımlı otomatik transformatörler kullanır. Bu voltaj, yardımcı elektrotlarla takılan lambaların düzgün şekilde çalıştırılmasına izin verecek kadar yüksektir.

Elektronik balastların kullanımı artık giderek daha yaygın hale geliyor ve mağazalarda ve alışveriş merkezlerinde aydınlatmada neredeyse sistematik hale geliyor. Elektroniklerin kullanılması, lambaların performansını artırmayı mümkün kılar ve ışık yoğunluğunun değişmesi veya lambanın ömrünün sona ermesinin otomatik olarak algılanması gibi seçenekler sunar.

Ürün hattı

Dolgusu belirli bir ışığa ve dolayısıyla belirli bir kullanıma karşılık gelen bir dizi metal halojenür lamba vardır. Renk sıcaklığı özel kullanımlar için 2700 K (sıcak beyaz) ile 6500 K (gün ışığı) ve daha fazlası arasında değişir. Güç ile ilgili olarak, aralık, tüplü dalış meşaleleri için 10 watt'tan, stadyumların ve geniş alanların aydınlatılması için 3500 watt'a kadar uzanıyor.

Uyarılar

Metal halide lambalar, performans gelişimi büyümeye devam ederken, yüksek basınçlı deşarjlı lambaların geleceğini temsil etmektedir; her ay bu tipte yeni bir lamba veya tanıtılan bir gelişme olurken, diğer teknolojilerde evrim bir düzlüğe ulaştı. Sodyum ve cıva buharlı lambalar alanında büyük bir yenilik olmazsa, şehir merkezindeki kentsel aydınlatmada ve hatta belki de ev aydınlatmasında metal halojenür kaynakları paylaşılmadan üstün gelecektir.

Sodyum buharlı lambalar

Sodyum kullanımına olan ilgi, bu buharla düşük basınç altında çalışan ilk lambaların doğduğu 1930'lardan beri bilinmektedir. Bu lambalar bugün mümkün olan en iyi verime sahipse, çok zayıf renksel geriverimleri ve oldukça büyük boyutları, uygulamalarını sokak aydınlatması ile sınırlar. Bu nedenle, birim uzunluk başına daha fazla güç dağıtmak için buhar basıncını artırmak ve ışığı göze daha hoş hale getirmek için yayılan spektrumu zenginleştirmek için çok erken düşünülmüştür.