Nátrium-lámpák - olyan világítóeszközök, amelyek fémpárokat használnak munkadarabként. Ellentétben a két másik bitosztállyal. Például a higanylámpák gázkibocsátást alkalmaznak, a világítótestek családját bocsátják ki, ahol a fémvegyületek a munkaanyagot képezik.
Az
kisülési nátriumlámpák főbb jellemzői Úgy vélik, hogy a nátrium-izzók a legnagyobb fénykibocsátással rendelkeznek, ami lenyűgöző hatékonyságot jelent. A termékeket többek között hosszú élettartam jellemzi. Működés közben a fénykibocsátás kissé csökken. A működési paraméterek( nagynyomású lámpák) kevéssé függnek a környezeti hőmérséklettől( a túlmelegedést kizárja a megfelelően végrehajtott terv).A nátrium-izzók az utcai világításra is igényelnek. Komoly hátrányok vannak:
- Nem túl megbízható színvisszaadás( együttható értékek - 25).Ezt már régóta tekintik a kisülőlámpák mindennapi életben való alkalmazásának fő korlátozásaként. Rendkívül rossz kinézetű hasonló világítású emberi bőrrel.
- A nátrium-gőzben való kibocsátás a mély pulzálásban rejlik, ami gyors vizuális fáradtsághoz vezet. A villogó hatás káros az idegrendszerre és az emberi egészség számos aspektusára. Az említett jelenséget az ív teljes inerciája magyarázza a nátrium-gőzben - a lumineszcencia követi az alkalmazott feszültség törvényét( hálózatban, általában 50 Hz-es sinusoidban).
- Mivel az életerőforrás felhasználása megtörténik, a nátrium-lámpa energiafogyasztása fokozatosan nő és 40% -kal nő az eredetihez képest.
- A nátrium-indító vezérlőegység terjedelmes( sok helyet foglal el), és nagy veszteségek jellemzik( az összes elfogyasztott energia 60% -a).
- A kiindulási fojtószelep jelenléte előre meghatározza az alacsony teljesítményátviteli együtthatót( legfeljebb 0,35).Ez szükségessé teszi a kompenzáló kondenzátorok szilárd blokkját a reaktív rész eltávolítására.
világítóberendezés
A fentiekben bemutatjuk, hogy a nátrium-izzók elsősorban éjszakai világításhoz használatosak, különösen nem lakossági tárgyak: üzletek, raktárak, vasútállomások. Emellett - raktárak, autópályák, építészeti struktúrák. Az alacsony nyomású nátriumlámpa sárga fénye lehetővé teszi a személy számára, hogy megkülönböztesse a viszonylag alacsony sugárzási intenzitással rendelkező részeket, kiváló időjárási körülmények között kiválóan halad át a ködön. A megadott specifitás lehetővé teszi, hogy a leírt eszközök alapján különféle jelberendezéseket hozzunk létre.
A fenti hátrányok közül néhányat elektronikus inverter típusú előtétek segítségével lehet kiküszöbölni. Ez csökkenti az energiafogyasztást, a kioldó fojtószelep hiánya miatt a teljesítménytényező eléri a 0,95-et. Természetesen az elektronikus előtét tömege kicsi. Ez egy olyan személy számára ismert, aki ismeri a LED és a lemerülő lámpák előnyeit az Edison E27 menettel. Minden elektronika itt illeszkedik az alagsorba.
A nagynyomású nátrium-lámpák élettartama 12 és 28 ezer óra között változik. Ez egy versenyképes érték, munkanapok szerint 4 - 9,5 év. Fokozatosan a lámpákon belüli feszültségesés évente 1-5 V sebességgel nő.Mi lesz az oka, ami provokálja a hibát. Az
alacsony nyomású izzólámpa általában hengeresNagynyomású termékek esetében néha gomba van belső reflektorral vagy ellipszoiddal. Az utóbbi esetben a emissziós spektrumokat teljesítmény szerint osztályozzák: az átlagos értékeknél a lombikban a nyomás maximális, magyarázza a fenti osztást. A spektrális jellemzőket a hálózati feszültség befolyásolja( ha nem használják az elektronikus előtétet).Az élettartam és az amplitúdó kritikus: az 5% -os feszültség növekedése vagy csökkenése a termék éles öregedéséhez vezet.
A közönséges fogyasztók számára a jobb színvisszaadású lámpák érdekesek. A megfelelő termékarány elérte a 83-at, ami kiváló mutatónak tekinthető.Például a LED izzók esetében a tipikus értékek 70 vagy annál nagyobbak. Az utóbbit tömegesen használják a mindennapi életben, kevesen találhatók, akik ilyen paraméterekkel kapcsolatban panaszkodnak. A nátrium-izzók hatékonyságát figyelembe véve úgy véljük, hogy az eszközök méltó versenyzővé válnak más világítóberendezések családjainak.
Lámpa működés
Az
nátriumlámpák működésének elveEgy lezárt lombikban a nátrium-párolgás feltételei jönnek létre. A fény eléréséhez D-vonalakat használunk 589 és 589,6 nm-en. A nátrium-lámpák magas és alacsony nyomásúak. Az általánosan elfogadott osztályozás szerint 30 000 és 1 millió Pa között, illetve 0,1 és 10 000 Pa között van. Ez a helyzet a mentesítés sajátosságainak hosszú kutatása alapján merült fel.
Megállapították, hogy a maximális fénykibocsátás 0,2 és 10 000 Pa nyomáson figyelhető meg. A Marcello Pirani által 1931-ben létrehozott első nátriumlámpák a függvény első szélsőségén belül működnek a megadott intervallumon belül 0,1 - 0,5 A sűrűséggel négyzetcentiméterenként. A fénykibocsátás legkedvezőbb feltételei a folyadékfázis hőmérsékletén 270–300 Celsius fok között érhetők el( az alap hőmérséklete legalább kétszer alacsony).A 0,2 Pa nyomáson működő lámpák hatékonyabbak.
A második extremum a gőz további melegítésével érhető el.650-750 ° C hőmérsékleten. A nagynyomású nátriumlámpákat hosszú ideig nem lehetett létrehozni. A nehézség a megfelelő anyag hiánya volt a lombik számára. Csak az alumínium kerámiáknak sikerült ellenállniuk egy agresszív környezet támadásának, 1000 ° C fölötti hőmérsékleten( 1300 - 1400 Celsius fok).A mesterséges anyagok sokat adtak az emberiségnek, amit közvetetten említenek az elektromos áramkörök felülvizsgálatában.
alacsony nyomású nátrium-lámpák
Az alacsony nyomású lámpák rendkívül hatékonyak. A fenti hullámhosszok dominálnak, de messze nem a kibocsátási spektrum egyetlenétől. Alacsony nyomású lámpáknál a vonalak nagy része a szemérzékenység tartományában helyezkedik el. Ez azt jelenti, hogy a fény a lehető legvilágosabb. Más szóval, az alacsony nyomású lámpák vonzó hatékonysággal rendelkeznek.
A laboratóriumi modellekben a hatékonyság 50-60% -os. Ennek eredményeképpen a fénykibocsátás 400 lm / W-ra emelkedik( az elméleti határérték a jelenlegi technológia szintje 500 lm / W).
Összehasonlításképpen.9W EKF LED izzó( egy 75 W-os szál analógja) 830 lm-es fluxust eredményez. Az ábrát az energia-megtakarítás jó mutatójának tekintjük. Bár a fényhatékonyság, nem nehéz kitalálni, „csak” 92 lm / W.Nyilvánvalóvá válik, hogy az 1931-ben kitalált, alacsony nyomású nátriumlámpák mennyire hatékonyak.
A gyakorlatban áldozatokat kell végezni( a Philips izzók még mindig jóak és 133-178 lm / W fényerősségűek).A lombik hőmérséklete a hőszigetelés speciális intézkedései miatt a kívánt 270-300 fokra emelkedik( ha a lombik sugara meghaladja a maximális hatásfokot), és a működési áramnak az optimálisra való némi emelkedése. Ennek eredményeképpen a tömeges értékesítésre kiadott valódi termékek hatékonysága nem éri el a fenti határértékeket. De megmarad, hogy a nátriumhagymákat energiahatékonynak nevezzük. Az
hőszigetelését más intézkedésekkel egészítik ki. A félvezető anyagok fényvisszaverő dzseki továbbítja a hasznos sárga sugárzást, de az infravörös fényt tükrözi. A belső hőmérséklet tovább emelkedik. De a nátrium lámpa kialakítása bonyolultabb. Az
Arc-tüzelést megkönnyíti néhány neon és argon hozzáadása. Ez jelentősen csökkenti a vezető által kifejlesztett feszültséget. A szennyeződések jelenléte miatt a lombik üvege nem szívja fel az argont. A lámpa sugara valamivel több, mint az optimális, és 15-25 mm. Az oxidkatód általában bifilar vagy címkével van ellátva( porból szinterezve).Anyagként alkalikus( lúgos) fémek által aktivált volfrámot használunk.
, alacsony nyomású lámpa
, nagynyomású nátriumlámpák,
A nátrium-gáz mellett higanygőzök és xenoncsökkentő feszültség( 2-4 kV-ig) kerülnek hozzáadásra. A lombikban a nyomás 4-14 kPa. Könnyen észrevehető, hogy a kisülőlámpák általános besorolása szerint ez a tartomány alacsony nyomású, 14 kPa feletti nátriumlámpáknál ez a paraméter nem emelkedik. A 4 - 14 kPa tartományt erős nyomás alá helyezzük.
A maximális hatékonyság körülbelül 10 kPa. A nátrium-gőz részleges nyomása a teljes tized- vagy huszadik része. Mások higanyt és xenont tartalmaznak. Az utóbbi nyomás( hideg formában) 2,6 kPa. Ha a gyújtási feszültség csökkentésére neon és argon keveréket használnak, a nátriumlámpa fényereje egynegyedével csökken.
A nagynyomású nátriumlámpák spektrumában a D-vonalakon kívül a spektrum kék-zöld részén is aktivitás van. Ennek köszönhetően az adott árnyalat nem sárga, de aranyfehér( a meleg hőmérséklet 2000 K-os színhőmérséklete).A színvisszaadási index( maximum 2500 K) növelhető a nátrium-gőz részleges nyomásának és a lombik átmérőjének növelésével. Ugyanakkor a fénykibocsátás csaknem felére csökken, és az élettartam csökken. A színhőmérséklet emelkedik. Tekintettel a fent leírt negatív eredményekre, az ilyen intézkedéseket ritkán használják.
Alumínium kerámiát használnak izzóanyagként. A normál szilikát üveg nem megfelelő, a nátriumgőzök jelentős hőmérsékleten befolyásolják a kémiai reakciót. A képződött vegyületek stabilak, és a lombikot néhány percen belül a termék működésének kezdete után észrevehetően lecsökken. A változások visszafordíthatatlanok, erős nyomás hatására az üveg teljesen megsemmisül. Az
0,5–1 mm falvastagságú polikristályos kerámiák és cső alakú egykristályok egyaránt ellenállnak az agresszív közegnek az 1600 K-ig terjedő hőmérsékletre kifejtett hatásának, az optimális ponthoz viszonyítva némi mozgástérrel. A kerámia tisztességes sugárzási sugárzást észlel a látható tartományban, amely a nátriumlámpa által felhasznált energia 30% -át foglalja el.
A szélsőséges hőmérsékletek speciális bemeneti kialakítást igényelnek. A cirkónium kis( 1% -os) keverékéből készült niobiumból készült üvegeket speciális üvegcementrel lezárják a lombik bejáratánál( képesek ellenállni a meghatározott agresszív körülményeknek).Az összetett összetételű ötvözetet egy okból választották ki. A tervezők olyan anyagot találtak, amelynek hőbővítési együtthatója közel van a kerámiához. Ennek eredményeképpen elkerülhető az ízületek és a varratok deformációja. Ugyanez az elképzelés a fémablakkeretekben is használható.Ismert, hogy az alumínium hőtágulási együtthatója közel van az üveg értékéhez.
A nátrium-lámpa nyomása magától értetődő.Az első gyújtásnál a fény sárga és monokromatikus. Fokozatosan a termék belép az üzemmódba a kibocsátott spektrum egyidejű bővítésével. Az ív újbóli meggyújtásához a gáz 2-3 percig hűl. Annak érdekében, hogy ne lépje túl az üzemi hőmérsékletet, ki kell zárni a sugárzás visszaverődését a lombikban. Ellenkező esetben a nátriumlámpa nem túlmelegedik.
