Модерни натриеви лампи с високо налягане

Натриеви лампи най-високо налягане (NLVD) са едни от най-ефективните източници на светлина и сега е собственост светлинен ефикасност на 160 л.м. / W при мощност 30-1000 W, тяхната продължителност на живот може да надвишава 25,000 часа Малките размери на светлия тялото и най-високата яркост на натриеви лампи. високото налягане значително разширява способността за тяхното въвеждане в различни светлинни устройства с концентрирано разпределение на светлината.

Обикновено натриевите лампи с най-високо налягане се експлоатират с индуктивен или електрически баласт (подобно на закопчалка, но на практика има съвсем различно значение). Запалването на натриеви лампи с най-високо налягане се извършва с помощта на специални запалителни устройства, които дават импулси до 6 kV. Времето за мигащи светлини обикновено е от 3 до 5 минути.

Предимствата на съвременните натриеви лампи с високо налягане могат да включват относително малък спад на светлинния поток по време на експлоатационния, които, например, за четиристотинвата лампи е 10 - 20% в продължение на 15 хиляди часа при 10-часов цикъл на горене .. За лампите, които работят с по-чести включвания, намаляването на светлинния поток се увеличава с около 25% при всяко двукратно намаляване на цикъла. Същото съотношение важи и за изчисляване на намаляването на експлоатационния живот.

Общоприето е, че тези лампи се използват, когато икономическите характеристики са по-важни от яркото възпроизвеждане на цветовете. Тяхната жълтеникава светлина е напълно подходяща за осветителни паркове, търговски центрове, пътища, а в някои случаи и за декоративно осветление на сгради (Москва е пример за това). Но развитието на тези източници на светлина през последното десетилетие доведе до драматично разширяване на възможностите за тяхното въвеждане поради появата на нови видове, също и лампи с ниска мощност и лампи с подобрено възпроизвеждане на цветовете.

1. Натриеви лампи с високо налягане с подобрено представяне на цветовете

Понастоящем натриевите лампи с най-високо налягане са всъщност най-ефективната група от изтощени светлинни източници. Но най-висок стандарт на натриев налягане лампата има редица недостатъци, от които, на първо място, следва да се отбележи, очевидно се влошават характеристиките на цветопредаване, характеризиращи се с нисък индекс на цветопредаване (Ra = 25-28) и ниска температура на цвета (Ttsv = 2000-2200 K).

Разширените резонансни ивици на натрий предизвикват златисто жълтия цвят на радиацията. Цветното предаване на натриеви лампи с най-високо налягане се счита за задоволително за външно осветление, но недостатъчно за вътрешно осветление.

Подобрена цветни инсулт натриеви лампи с високо налягане преминава priemuschestvenno, чрез увеличаване на налягането на натриев пара в горелката с увеличаване на хладно температура зона, или натрий в амалгамата, увеличаване на диаметъра на тръбата на освобождаване, въвеждането на излъчващата добавки, прилагани към фосфора външната тръба и смущения покрития и хранене лампи импулс ток с най-висока честота. Намаляването на светлинна ефективност с повишено налягане на ксенон (т.е. намаляване на проводимостта на плазмата).

Несъответствието на подобряването на спектралната композиция на излъчване на натриеви лампи с най-голям натиск, много специалисти работят и редица чуждестранни компании вече произвеждат висококачествени лампи с подобрени цветови параметри. Така в номенклатурата на водещи компании като General Electric, Osram, Philips има голяма група натриеви лампи с подобрени цветопредавателни качества.

За подобни лампи с общ индекс на цветопредаване Ра = 50 - 70, светлинният поток е по-нисък с 25% и два пъти по-кратък живот в сравнение със стандартните вариации. Заслужава да се отбележи, че основните характеристики на натриевите лампи с най-високо налягане са от съществено значение за промяна на захранващото напрежение. По този начин, когато захранващото напрежение се намалява с 5-10%, мощността, светлинният поток Ra губи от 5 до 30% от собствените си номинални стойности и когато напрежението се повиши, експлоатационният живот пада рязко.

Опитите да се намери икономически аналог на лампа с нажежаема жичка доведе до създаването на най-новото поколение натриеви лампи. Не много отдавна се появи семейство натриеви лампи с ниска мощност с подобрено възпроизвеждане на цветовете. Philips представи серия от 35W-100W SDW лампи с Ra = 80 и радиационен цвят близък до този на лампите с нажежаема жичка. Светлинният изход на лампата е 39 - 49 lm / W, а системната лампа - предавка 32 - 41 lm / W. Такава лампа с успех може да се използва за създаване на декоративни светлинни акценти в места за обществено ползване.

Серия компания OSRAM COLORSTAR DSX лампи заедно с електрически баласт Powertronic PT DSX е напълно съвременна осветителна система, която позволява използване на една и съща лампа, промяната на цвета на температурата. Смяната на цветната температура от 2600 до 3000 К и обратно се извършва с помощта на електрически баласт със специален превключвател. Това ви позволява да създадете светъл интериор, съответстващ на времето на деня или времето на годината, за експонатите, показани в прозорците на експонатите. Лампите в тази серия са безопасни за околната среда, защото не съдържат живак. Цената на осветителната система от такива комплекти е 5 до 6 пъти по-висока от подобните, състояща се от осветителни тела с халогенни лампи с нажежаема жичка.

За външно осветление е разработена модифицирана версия на системата COLORSTAR DSX - COLORSTAR DSX2. Заедно със специалния баласт, светлинният поток на системата може да бъде намален до 50% от номиналната стойност. Тази серия от лампи също не съдържа живак.

Натриеви лампи с високо налягане с ниска мощност

Сред произвежданите понастоящем натриеви лампи с най-високо налягане, голяма част от тях попадат на лампи с мощност от 250 и 400 вата. С тези мощности ефективността на лампите се смята за най-голяма. Но в близко бъдеще значително увеличен интерес към натриева лампа ниска мощност високо налягане се дължи на желанието за пестене на енергия, когато замяната на лампите с нажежаема жичка за газоразрядни лампи с малка мощност във вътрешната светлина.

Ниска мощност на натриевите лампи с най-високо налягане, постигнати от чуждестранни компании, е 30-35 W. В централата на Полтава за газоразрядни лампи се овладява производството на нискоенергийни натриеви лампи с най-високо налягане с мощност от 70, 100 и 150 W.

Трудности при развитието на ниска мощност натриеви лампи с високо налягане са свързани с преминаването към нисък ток и широчините на тръби газоразрядни, също с увеличаване на относителната дължина zaelektrodnyh области в сравнение с разстоянието между електродите, което води до много високо отзивчивост лампа на диета, на разликите в структурната размера на тръбата за освобождаване и качеството на материалите. Тъй като производството на ниска мощност високо натриеви лампи с високо налягане растат изисквания за изпълнение на допустимите отклонения на геометричните размери на комплекти освобождаване тръба за почистване на материали и точност на части за пълнене на дозата. Вече съществуват основните технологии, които позволяват да се овладее масовото производство на тези икономични, дългосрочни светлинни източници.

OSRAM също предлага серия от лампи с ниска мощност, които не изискват запалване (горелките съдържат смес от Penning). Но тяхната светлина е с 14-15% по-ниска от тази на стандартните лампи.

Едно от предимствата на лампите, които не изискват импулсно запалване, е възможността за тяхното монтиране в осветителни тела за живачни лампи (с други необходими критерии). Например лампа NAV E 110 със светлинен поток от 8000 lm е напълно взаимозаменяема с живачна лампа тип DRL-125> с номинален светлинен поток от 6000 - 6500 lm. Такива руски разработки отдавна се използват в нашата страна. В момента JSC Lisma, например, произвежда лампи DNaT 210 и DNaT 360, създадени за директно заместване на DRL 250 и DRL 400, съответно.

Не-живачен NDPH

През последните години, в почти всички страни, бяха направени значителни усилия в областта на опазването на околната среда. Една посока на тези усилия е да се намалят или да се избегнат отровните съединения на тежки метали (например живак) в готовите промишлени продукти. Така индикаторите за температурата на мед, съдържащи живак, са равномерно заменени с такива, които не съдържат живак.

Същата тенденция е широко разпространена в областта на технологиите за производство на светлинни източници. Съдържанието на живак в 40-ватова флуоресцентна лампа намалява от 30 до 3 mg. Що се отнася до натриевите лампи с най-високо налягане, този процес не е толкова бърз, поради това, че живакът значително увеличава ефективността на тези източници на светлина, които сега са признати за по-икономични.

Безбройните живачни лампи, които са на разположение и са в процес на разработка, изглежда имат голямо бъдеще. Вече споменатите серии осветителни тела Osram COLORSTAR DSX не съдържат живак, което е жестоко постижение на компанията. Но тези лампи, заедно със специални електрически баласти, са системи със специално предназначение, в които тяхната ефективност и простота не заемат първото място.

За дълго време е известно, че живакът не съдържа живак от живак от Силвания. Производителят насочва вниманието към подобрените цветопредавателни характеристики, сравнявайки ги със стандартните аналози със собствено производство.

Не толкова отдавна в който е установено инженери развитие на Matsushita Electric (Япония), която е без съдържание на живак NLVD с най-високо цветопредаване, която не изисква специална пулс предавка.

В края на живота на класическата лампа цветът на лъчението придобива розов цвят, поради конфигурацията на съотношението на натрий и живак в амалгама. Този цвят създава не много приятна памет, за разлика от жълтия цвят на най-опитната лампа при същите критерии. С нарастването на цветната температура Ra първоначално достига най-високото ниво (при Г = 2500 К), след което пада.

За да се намали разликата, разработчиците промениха натиска на ксенона и вътрешния диаметър на горелката. Изводите са изведени, че отклонението от лентата на тъмно тяло се намалява с увеличаване на ксеноновото налягане, но с това се увеличава запалването напрежение. При налягане 40 kPa запалването е около 2000 V, дори при отчитане на наличието на веригата, за да се улесни. Когато вътрешният диаметър се промени от 6 на 6,8 мм, отклонението от лентата на тъмно тяло се намалява, но светлинната връща се намалява, което е неприемливо за предназначението.

Натриевата лампа без живак с най-високата стойност на Ra има същите свойства като аналога, съдържащ живак. Лампата без живак има 1,3 пъти по-дълъг експлоатационен живот.

Газоразрядни лампи с високо налягане с мощност 150 W с най-висок индекс на изобразяване на цветовете: а - без живак, б - обикновена версия.

Натриеви лампи с най-високо налягане с 2 горелки

Появата в близко бъдеще производствени модели на лампи натриеви лампи с високо налягане в паралелни свързани горелки в редица водещи производители дава основание да се смята, че тази тенденция е обещаващо, тъй като подобно решение допринася не само за значително увеличаване на живота на лампата и дори елиминира трудностите миг perezazhiganie, разширява потенциалния капацитет Комбинация от горелки с различни сили, спектрални състави и др.

Независимо от посочения добър експлоатационен срок, е необходимо да се подходи внимателно към въпроса за издръжливостта на тези лампи. Животът на такава лампа наистина се умножава само ако лампите горят последователно по време на живота на лампата. В противен случай, ако завършването на ресурсите често работят горелка започва частично заобиколено в секунда (това явление е в пъти по-нататък е "изтичане" - с всичко това само за посветени газ в паузите външната тръба напрежение подпали импулси) и, както е показано, може да се появи проблем с неговото запалване ,

Натриеви лампи с високо налягане с високо напрежение възпламенител

Японски инженери (Toshiba Lighting Технологията предлага най-доброто решение от тяхната гледна точка, което позволява да се изключат споменатите явления в двуканална лампа. Конструкцията на лампата съдържа две сонди за запалване, които осигуряват запалване на една или друга горелка при прилагане на положителни или отрицателни импулси. Баластите за такива лампи съдържат две намотки, навити около сърцевината. Схемата е съвсем обикновена и евтина. Поради конструкцията на лампата, горелките се запалват последователно. Алтернативното запалване на горелките гарантира най-малко "стареене" на горелките и значително увеличава общото време на работа. Инженерите от една и съща фирма предлагат лампа с интегрирано запалване, което не изисква сложна верига за управление.

Някои тенденции в подобряването на натриевите лампи с най-високо налягане

В какви посоки дизайнерите и изследователите търсят ефективни решения за натриевите лампи с най-високо налягане? За да се отговори на този въпрос, първо е необходимо да се обърне внимание на очевидните недостатъци на тези лампи, касаещи визуалния комфорт, простотата и необходимата електрическа безопасност на конструкцията. Сред тях има няколко основни: лоши характеристики на предаване на цветовете, преувеличено пулсиране на светлинния поток, високо напрежение на запалване и още повече - повторно запалване.

Според характеристиките на лампите с най-високи качества на цветопредаване, разработчиците са успели да се доближи до оптималната за групата на източници на светлина. Борбата пулсация радиация достигане на най-високо налягане натрий лампи 70-80% обикновено се извършва като се използва vserasprostranennyh методи като смесване на лампи в различни фази мрежата (в единици mnogolampovyh) и мощност честота ток завишени. Въвеждането на специални електрически баласти на практика премахва този проблем.

Импулсните запалителни устройства (IZU), които понастоящем работят с повечето комплекти NLTPE баласти, усложняват работата на лампите и увеличават цената на комплекта лампа. Импулсите на запалване от IZU не работят добре на баласта и лампата, стават се по-ранни повреди на тези устройства. Тъй като разработчиците търсят методи за намаляване на напрежението на запалване, което ви позволява да се откажете от IZU.

Проблемът за осигуряване на незабавно повторно запалване обикновено се разрешава с 2 метода. Възможно е да се използват запалващи устройства, които дават импулси с надценена амплитуда или да използват споменатата лампа с 2 горелки, които не изискват подобни устройства.

Животът на натриевите лампи се счита за голям в средата на светлините за разреждане с висока интензивност. Но в тази област дизайнерите също искат да постигнат най-доброто. Разбираемо е, че животът и разпадът на светлинния поток по време на работа зависят от скоростта, с която натрият напуска горелката. Отстраняването на натрий от изхвърлянето води до обогатяване на амалгамния състав с живак и увеличаване на напрежението на лампата до този момент (150-160 V), докато не изтече. Тази дилема е посветена на много изследвания, разработки, патенти. От по-успешните решения е необходимо да се отбележи, че апаратурата за амалгами, използвана от GE в серийните лампи. Дизайнът на дозатора осигурява строго ограничено снабдяване с натриев амалгам в изпускателната тръба по време на живота на лампата. В резултат на това се увеличава експлоатационният живот, затъмнението на краищата на тръбата се минимизира и светлинният поток остава практически непроменен (до 90% от първоначалния).

Разбира се, изследването и подобряването на натриевите лампи с най-висок натиск все още не са свършили и затова си струва да чакаме нови, може би нестандартни решения в голямо семейство от тези обещаващи светлинни източници.

VY Pogrebnoy

Енергоспестяване в осветлението. Ед. проф. Ю. Б. Айзенберг. М.: Издателство "Символ", 1999 г.