Lampy metalohalogenkowe — rodzaje, właściwości, zastosowania, zalety
Lampa metalohalogenkowa (MGL) odnosi się do źródeł wyładowań gazowych pod wysokim ciśnieniem. Podczas działania lampy wyładowanie łukowe pojawia się w parach rtęci w obojętnej atmosferze argonu, podczas gdy widmo jest określane przez specjalne dodatki emitujące - halogenki niektórych metali.
Halogenki, takie jak jodki skandu i sodu, pomagają w zaistnieniu wyładowania i nie wchodzą w reakcję ze szkłem kwarcowym żarówki. Gdy lampa jest zimna, halogenki skraplają się w postaci cienkiej warstwy na ściankach rury wyładowczej (palnika), ale wraz ze wzrostem temperatury halogenki odparowują, mieszają się z oparami rtęci w obszarze wyładowczym i rozkładają się na jony . W rezultacie wzbudzono zjonizowane atomy emituje światło widzialne.
Palnik wykonany jest ze szkła kwarcowego lub ceramiki, a zewnętrzna bańka ochronna ze szkła borokrzemianowego (oprócz mechanicznej funkcji ochronnej, bańka odcina światło ultrafioletowe od widma).
W wielu przemysłowych typach MGL zewnętrzna kolba jest nieobecna; w tym przypadku do produkcji podstawy używa się bezstrefowego szkła kwarcowego. Zapobiega zwiększonemu tworzeniu się ozonu i zmniejsza ryzyko rezonansu rtęci (185 nm) w lampie.
Zasada działania lampy metalohalogenkowej w 1911 roku została opisana i zaproponowana przez amerykańskiego inżyniera elektryka Charlesa Steinmetza. Lampa uruchamia się za pomocą impulsów wysokiego napięcia ze statecznika, który początkowo zapewnia zajarzenie łuku, a następnie podtrzymuje działanie lampy.
Urządzeniem rozruchowym może być sam dławik lub transformator pomocniczy wysokiego napięcia. Następnie, gdy wyładowanie jest zapalone, na elektrodach utrzymuje się nominalne napięcie, a lampa emituje światło widzialne.
Rodzaje lamp metalohalogenkowych
Obecnie lampy MGL są produkowane w szerokim zakresie mocy. Do oświetlenia zewnętrznego stosuje się lampy o mocy 70, 150, 250, 400, 1000, 2000 watów, z jednym lub dwoma trzonkami, z kołkami lub nasadkami podsufitkowymi. Są one oznaczone jako SE lub DE-pojedyncze i podwójne.
Ponieważ siła grawitacji działa na plazmę łuku, pozycja robocza lampy musi być ściśle określona. Tak więc lampy metalohalogenkowe są poziome, pionowe i uniwersalne. Oznaczenia odpowiednio: BH, BUD, U — podstawa pozioma, podstawa góra/dół i uniwersalne. Jeśli lampa nie jest używana w prawidłowej pozycji roboczej, żywotność lampy będzie krótsza, a wydajność będzie gorsza.
Według American National Standards Institute (ANSI) lampy metalohalogenkowe są oznaczone literą „M”, po której następuje kod numeryczny wskazujący charakterystykę elektryczną lampy i typ statecznika.Po liczbach następują dwie litery wskazujące rozmiar i kształt kolby oraz jej powłokę. Dodatkowo każdy producent na swój sposób wskazuje moc lampy oraz kolor jej świecenia. Oznaczenia europejskie różnią się nieco od ANSI.
Żarówka lampy metalohalogenkowej jest oznaczona literami wskazującymi jej kształt i liczbami wskazującymi maksymalną średnicę żarówki. Litery BT (Bullous Tubular), E lub ED (Elipsoidalny) — elipsoidalny, ET (Elipsoidalny Tubular) — elipsoidalny rurowy, PAR (Parabolic) — paraboliczny, R (Reflektor) — odblaskowy, T (Rurowy) — rurowy .. .
Na przykład lampa «Lisma DRI 250-7» jest oznaczona względem żarówki E90 — kształt elipsy, średnica około 90 mm. Gniazdo typu E40, moc 250 watów. Jak widać, zapis tutaj jest inny. Ogólnie rzecz biorąc, asortyment lamp metalohalogenkowych jest bardzo szeroki.
Charakterystyka lamp metalohalogenkowych
Barwa światła lampy metalohalogenkowej oraz temperatura barwowa są związane głównie z rodzajem zastosowanego halogenu.Związki sodu dają odcień żółty, tal - zielony, ind - niebieski. Początkowo lampy metalohalogenkowe stosowano wszędzie tam, gdzie wymagane było światło zbliżone do naturalnego, białe, bez niebieskich zanieczyszczeń.
Czyste światło dzienne można uzyskać z lamp metalohalogenkowych o współczynniku oddawania barw powyżej 90. W zasadzie możliwa jest dowolna temperatura barwowa w zakresie od 2500 do 20 000 K.
Specjalne rodzaje MGL są stosowane w szklarniach i szklarniach dla roślin, w akwariach dla zwierząt, gdzie wymagane jest specjalne spektrum.Jednocześnie przy wyborze lampy należy pamiętać, że charakterystyka kolorystyczna w rzeczywistości będzie początkowo różnić się od wskazanej w specyfikacji, gdyż podane charakterystyki odnoszą się do lampy, która przepracowała już 100 godzin, tj. na początku będą trochę inne.
Największą rozbieżność w charakterystyce obserwuje się w przypadku lamp metalohalogenkowych z podgrzewaniem wstępnym, w których różnica temperatury barwowej sięga 300 K. W przypadku lamp z rozruchem impulsowym rozbieżność jest mniejsza - od 100 do 200 K.
Długotrwałe odchylenie napięcia zasilania od nominalnego może doprowadzić do zmiany barwy światła i strumienia świetlnego. Gwałtowne wahania napięcia sieciowego większe niż +/- 10% mogą spowodować wyłączenie lamp.
Jeśli napięcie sieciowe skoczy, przestraszy się również temperatura barwowa — jeśli napięcie będzie niższe od nominalnego, to światło będzie zimniejsze, ponieważ dodatki odpowiedzialne za kolor nie są zjonizowane w wystarczających ilościach.
Jeśli napięcie okaże się wyższe niż nominalne, kolor będzie cieplejszy, ale długotrwałe przekroczenie napięcia grozi wybuchem żarówki z powodu zwiększonego ciśnienia w niej. Najlepiej zapewnić stabilizację napięcia zasilania.
Zalety lamp metalohalogenkowych
Charakterystyki widmowe i elektryczne lamp metalohalogenkowych mogą się znacznie różnić, a zakres rynku jest ogromny. Jakość światła i wysoka skuteczność świetlna wyjaśniają dziś szerokie zastosowanie MGL w różnych instalacjach oświetleniowych i urządzeniach sygnalizacji świetlnej.
Lampy są kompaktowe, mocne, wydajne jako źródło światła i obecnie stanowią obiecujący zamiennik tradycyjnych łukowych lamp fluorescencyjnych rtęciowych (DRL) i wysokoprężnych lamp sodowych (HPL) ze względu na bardziej miękkie i bezpieczniejsze widmo dla ludzi.
Strumień świetlny lamp MGL jest do 4 razy większy niż lamp żarowych, a skuteczność świetlna to średnio 80-100 lm/W. Temperatury barwowe: 6400 K (światło zimne), 4200 K (światło naturalne) lub 2700 K (ciepłe światło) - łatwo osiągalne z oddawaniem barw na poziomie około 90-95% - to bardzo dobre oddawanie barw jak na lampę, która jest 8 razy wydajniejsza od żarówek.
Moc może wahać się od 20 W do 3500 W przy jednym źródle, a ciągła praca nie zależy od temperatury otoczenia i jej różnic, jeśli lampa jest już zapalona. Żywotność lampy MGL liczona jest średnio na 10 000 godzin ciągłej pracy.
Zastosowania lamp metalohalogenkowych
Lampy MGL są dziś bardzo szeroko stosowane. Oświetlenie do filmowania, oświetlenie zewnętrzne w architekturze, oświetlenie dekoracyjne, oświetlenie sceniczne, studyjne itp. Lampy metalohalogenkowe są niezwykle popularne w oświetleniu przemysłowym w warsztatach, w naświetlaczach w otwartych przestrzeniach na stacjach, w kamieniołomach, na budowach, na obiektach sportowych itp. itp.
Oświetlenie obiektów użyteczności publicznej i przemysłowych, specjalne oświetlenie roślin i zwierząt, jako źródło promieniowania bliskiego ultrafioletu. Wreszcie oświetlenie uliczne, oświetlenie krajobrazu i gabloty do tworzenia efektów świetlnych w projektowaniu i reklamie, w centrach handlowych... — lampy metalohalogenkowe wszędzie zajęły należne im miejsce.