В сельском хозяйстве газоразрядные лампы используются для облучения животных и растений, а также для стерилизации и дезинфекции продуктов. Для этих целей лампы должны иметь подходящий диапазон длин волн.
Газоразрядные лампы: виды, устройство, как правильно выбрать лучшие
Вы ищете газоразрядные лампы для создания особой атмосферы в вашем доме? Или вам нужны лампы для стимулирования растений в теплице? Оснащение дома недорогими источниками света не только сделает ваш интерьер более красочным и поможет расти вашим растениям, но и сэкономит электроэнергию. Или?
Позвольте нам помочь вам ознакомиться с нашим ассортиментом газоразрядных ламп. В этой статье рассматриваются особенности, характеристики и области применения ламп высокого и низкого давления. Фотографии и видеоролики были подобраны таким образом, чтобы помочь вам найти лучший вариант энергосберегающих ламп.
Устройство и характеристики разрядных ламп
Все важные части лампы окружены стеклянной колбой. Именно в ней высвобождаются электрические частицы. Внутри колбы могут находиться пары натрия или ртути, а также один из инертных газов.
Используемые газы — аргон, ксенон, неон и криптон. Наиболее распространены изделия, заполненные парами ртути.
Основными компонентами газоразрядной лампы являются: Конденсатор (1), регулятор тока (2), переключающий транзистор (3), супрессор (4), транзистор (5).
Конденсатор отвечает за работу без мерцания. Транзистор имеет положительный температурный коэффициент, что обеспечивает бесфликкерный запуск CRL. Работа внутреннего устройства начинается после создания электрического поля в газоразрядной трубке.
Во время этого процесса в газе генерируются свободные электроны. Сталкиваясь с атомами металла, они ионизируют их. При движении некоторых из них выделяется избыточная энергия, которая создает источник свечения — фотоны. Электрод источника свечения находится в центре КРЛ, а вся система соединена с основанием.
Лампа может излучать различные цвета видимого человеком света — от ультрафиолетового до инфракрасного. Чтобы сделать это возможным, внутренняя часть лампы покрыта флуоресцентным раствором.
Область применения ГРЛ.
CRL — это распространенная аббревиатура, обозначающая газоразрядные лампы.
Все они основаны на одних и тех же физических принципах, но их применение очень различно. Это всем известные люминесцентные лампы, неоновые вывески, бактерицидные ультрафиолетовые лампы (иногда их еще называют кварцевыми), облучатели для соляриев и даже мощные прожекторы для кораблей и самолетов. В зависимости от мощности и назначения используются различные пускорегулирующие аппараты. Даже спустя более 50 лет с момента их появления они не потеряли своего места.
Ксенон в автомобилях также является КРЛ.
Их можно встретить даже в мониторах, телевизорах и экранах ноутбуков. Они обеспечивают подсветку для ЖК-экранов. Однако следует признать, что в настоящее время они встречаются реже.
По энергопотреблению они находятся где-то между тепловыми источниками света и светоизлучающими диодами. Они характеризуются длительным сроком службы.
Виды газоразрядных ламп.
Различие проводится на основе давления:
- ГРЛ низкого давления
- ГРЛ высокого давления
Газоразрядные лампы низкого давления.
Люминесцентные лампы (ЛЛ) предназначены для освещения. Они состоят из трубки, покрытой изнутри слоем люминофора. На электроды подается высоковольтный импульс (обычно шестьсот вольт и более). Электроды нагреваются, и между ними возникает тлеющий разряд. Разряд заставляет люминофор светиться. Мы видим свечение люминофора, а не сам тлеющий разряд. Они работают при низком давлении.
Более подробную информацию о люминесцентных лампах можно найти здесь
Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) мало чем отличаются от люминесцентных ламп. Единственное отличие — размер и форма колбы. Печатная плата с электроникой для запуска обычно встроена в цоколь. Все рассчитано на миниатюризацию.
Подробнее о производстве КФЛ можно прочитать здесь.
В лампах подсветки также нет существенных различий. Они питаются от инвертора.
Индукционные лампы. В лампах этого типа отсутствуют электроды. Лампа традиционно заполняется инертным газом (аргоном) и парами ртути, а стенки покрываются слоем люминофора. Ионизация газа возбуждается высокочастотным переменным магнитным полем (25 кГц и более). Сам генератор и баллон с газом могут составлять единый блок, но существуют и раздельные версии.
Газоразрядные лампы высокого давления.
Существуют также аппараты высокого давления. Давление внутри колбы превышает атмосферное.
Ртутные дуговые лампы (сокращенно РДЛ) раньше использовались для наружного уличного освещения. Сегодня они используются все реже и реже. На смену им приходят металлогалогенные и натриево-галогенные источники света. Причина этого — их низкая эффективность.
Внешний вид лампы ЦРЛ
Ртутно-йодные дуговые лампы (РДЛ) содержат горелку в виде изогнутой стеклянной кварцевой трубки. Внутри нее находятся электроды. Сама горелка заполнена аргоном — инертным газом, содержащим ртуть и соли йодидов редких земель. Он также может содержать цезий. Сама горелка помещена в колбу из жаропрочного стекла. Воздух из колбы откачивается, и горелка находится практически в вакууме. Более новые горелки оснащены керамической горелкой, которая не темнеет. Они используются для освещения больших помещений. Типичная мощность варьируется от 250 Вт до 3500 Вт.
Натриевые паровые лампы (ДНаТ) имеют вдвое большую светоотдачу, чем лампы ДРЛ при одинаковой потребляемой мощности. Этот тип предназначен для уличного освещения. Горелка содержит инертный газ ксенон, а также пары ртути и натрия. Эту лампу сразу можно узнать по свечению — свет имеет оранжево-желтый или золотистый оттенок. Они характеризуются относительно длительным временем выключения (около 10 минут).
Ксеноновые дуговые лампы характеризуются белым, ярким светом, спектрально похожим на дневной свет. Мощность ламп может достигать 18 кВт. Современные версии изготавливаются из кварцевого стекла. Давление может достигать 25 атм. Электроды изготавливаются из вольфрама с примесями тория. Иногда используется также сапфировое стекло. Такое решение обеспечивает преобладание ультрафиолетовой составляющей в спектре.
Разновидности изделий
Существуют различные типы газоразрядных ламп, в зависимости от типа свечения и уровня давления.
Если сравнивать световые потоки, создаваемые изделиями, то газоразрядные лампы можно разделить на различные типы:
- люминесцентные;
- газосветные;
- электродосветные.
Первые характеризуются тем, что свет исходит от люминофорного слоя, которым покрыта лампа и который активируется газовым разрядом.
Газоразрядные лампы излучают свет за счет самого газового разряда, а электродные лампы излучают свет за счет свечения электродов под воздействием газового разряда.
По номинальному давлению изделия можно разделить на лампы высокого и низкого давления.
Первые можно дополнительно разделить на ртутные дуговые лампы (CRL), трубчатые ксеноновые дуговые лампы (DXT), ртутные йодистые дуговые лампы (IED) и трубчатые натриевые дуговые лампы (DNAT). Их основное отличие заключается в том, что они работают без пускорегулирующего аппарата. Эти лампы чаще всего используются для освещения улиц, домов, автомобилей и наружной рекламы.
Стоит отметить, что наиболее часто используются высокоинтенсивные газоразрядные лампы. Натриевые и ртутно-паровые лампы незаменимы для ярких рекламных баннеров, освещающих улицы в ночное время. Дома и офисы редко освещаются такими лампами.
Но что такое газоразрядные лампы низкого давления? Они классифицируются как ЛЛ и КФЛ. Эти лампы успешно выполняют функции ламп накаливания, которые использовались в прошлом. Они являются наиболее удобным и практичным решением не только для уличного, но и для домашнего освещения.
Среди ламп низкого давления наибольшей популярностью пользуются люминесцентные лампы. Они идеально подходят для уличного освещения. Вкручивая их в фонари, можно добиться высокой эффективности благодаря мощному преобразованию электроэнергии в свет.
Как построена работа лампочки
Давайте подробнее рассмотрим, как работают газоразрядные лампы, исходя из их конструктивных особенностей.
Прежде всего, газоразрядная лампа производит свет за счет электрического разряда, возникающего в стеклянном корпусе лампы. Основой для света служит газ, который закачивается в лампу под давлением. Инертные газы в основном используются для уличного освещения:
- аргон;
- неон;
- ксенон и другие.
Также производятся смеси газов в различных пропорциях. В состав часто входит натрий или ртуть. Натриевые или ртутные газоразрядные лампы называются натриевыми или ртутными из-за их пропорции.
Предостережение. Ртутные изделия в настоящее время более важны, чем натриевые. Они используются для уличного и домашнего освещения.
Оба типа ламп можно рассматривать как металлогалогенные источники света. Сразу после создания электрического поля при подаче тока газ и свободные электроны в лампе ионизируются. Это приводит электроны, вращающиеся на верхних уровнях, в контакт с другими электронами в атомах металла, что, в свою очередь, заставляет их мигрировать на внешние орбитали и в конечном итоге высвобождать энергию — люминесценцию.
Следует помнить, что свет, получаемый таким образом, может быть очень разным — от ультрафиолетового до инфракрасного. В экспериментах с лампами накаливания внутренняя часть лампы обрабатывается цветной флуоресцентной краской. Окрашенные стенки лампы помогают преобразовать ультрафиолетовый свет в видимый цветной свет.
Металлогалогенные модели
Световая отдача этих моделей может легко достигать 100 л/Вт. Металлогалогенные модули довольно компактны и могут быть быстро направлены через отражатель. Они также отличаются особыми эксплуатационными характеристиками. Их нельзя использовать в помещении или на улице, но они могут переносить отрицательные температуры.
Вы можете использовать в своем доме металлогалогенные модели с различными цветовыми комбинациями, но они имеют определенные недостатки. Многие пользователи отмечают длительное время зажигания. В среднем им приходится ждать около 30 секунд, пока лампа наберет полную мощность, а после выключения ее довольно сложно включить снова. Чаще всего это объясняется перегревом цоколя. В результате пользователю приходится ждать, пока лампа полностью остынет.
Что нужно знать об индикаторных видах ламп
В качестве альтернативы миниатюрным лампам использование ламп-вкладышей представляется более чем оправданным. Эти лампы работают, заставляя светиться газ, который пропускается между электродами в стеклянную колбу. Цвет газа, которым наполнена лампа, определяет цвет конечного свечения.
Самые популярные линейные газоразрядные лампы основаны на неоне. Их можно встретить на елочных гирляндах, и нередко можно встретить лампу такого типа — газоразрядную лампу в миниатюре.
Газоразрядные индикаторы практичны и экономичны, особенно по сравнению с обычными лампами. Они имеют низкое внутреннее сопротивление. Отдельные варианты часто используются для подсветки знаков на стекле или пластике, а также подходят для подсветки символических пиктограмм.
Важно! Газоразрядные индикаторные лампы могут воспроизводить битовую информацию, а также десятичные числа.
Подводя итог, можно сказать, что невозможно искусственно увеличить важность использования газоразрядных ламп в жизни современного человека. Продукция действительно востребована, а в чем-то даже незаменима. Сколько еще применений найдут люди в ближайшем будущем? Время покажет.
