Svítidla sodíku

Svítidla

- svítidla - osvětlovací zařízení, která používají kovové páry jako pracovní materiál. Na rozdíl od dvou dalších tříd bitových zařízení.Například rtuťové lampy využívají výboje v plynech, vyzařují rodinu svítidel, kde se kovové sloučeniny stávají pracovní látkou.

Klíčové vlastnosti výbojových sodíkových výbojek

Předpokládá se, že sodíkové žárovky mají nejvyšší světelný výkon, což znamená působivou účinnost. Produkty se mimo jiné vyznačují dlouhou životností.Během provozu se výkon světla mírně snižuje. Provozní parametry( vysokotlaké výbojky) závisejí jen na okolní teplotě( přehřátí je vyloučeno řádně provedenou konstrukcí).Síťové žárovky jsou požadovány pro pouliční osvětlení.Existují závažné nevýhody:

  1. Není příliš spolehlivé zobrazení barev( hodnoty koeficientů - 25).To je již dlouho považováno za hlavní omezení používání výbojek v každodenním životě.Extrémně špatně vypadá s podobnou osvětlení lidské pokožky.
  2. Vypouštění sodíkových par je vlastní hluboké pulzaci, což vede k rychlé zrakové únavě.Efekt blikání je škodlivý pro nervový systém a několik aspektů lidského zdraví.Uvedený jev je vysvětlen celkovou setrvačností oblouku sodíkových par - luminiscence se řídí zákonem aplikovaného napětí( v síti, obvykle s 50 Hz sinusoidem).
  3. Jak se spotřeba životního prostředku spotřebovává, spotřeba energie sodíkové lampy postupně roste a vzrůstá o 40% oproti původnímu.
  4. Nástřikové startovací zařízení je objemné( zabírá spoustu místa) a vyznačuje se velkými ztrátami( až 60% celkové spotřebované energie).
  5. Přítomnost spouštěcí tlumivky předurčuje koeficient přenosu nízkého výkonu( až 0,35).To vyžaduje pevný blok kompenzačních kondenzátorů k vyloučení reaktivní části.

Osvětlovací zařízení

Výše ​​uvedené vysvětluje použití sodíkových žárovek zejména pro noční osvětlení, zejména nebytové objekty: obchody, sklady, železniční stanice. Kromě toho - pro sklady, dálnice, architektonické struktury.Žluté světlo nízkotlaké sodíkové lampy umožňuje osobě rozlišovat části s poměrně nízkou intenzitou záření, výborně prochází mlhou za nepříznivých povětrnostních podmínek. Uvedená specifičnost umožňuje vytvořit na základě popsaných zařízení různé instalace signálů.

Některé z výše uvedených nevýhod lze eliminovat použitím elektronických předřadníků typu střídače. To snižuje spotřebu energie, protože nepřítomnost spouštěcí tlumivky činí výkonový faktor 0,95.Samozřejmě, že hmotnost elektronického předřadníku je malá.To je známo osobě, která zná přínos LED a výbojky se závitmi Edison E27.Veškerá elektronika se zde vejde do suterénu.

Životnost vysokotlakých sodíkových výbojek se pohybuje mezi 12 a 28 tisíci hodinami. To je konkurenční hodnota, pokud jde o pracovní dny je 4 - 9,5 let. Postupně pokles napětí napříč svítidel stoupá rychlostí 1-5 V za rok. Co se stává příčinou selhání.

Nízkotlaká baňka je obvykle válcová.U vysokotlakých výrobků je někdy houba s vnitřním reflektorem nebo elipsoidní.V druhém případě jsou emisní spektra tříděny na výkon: pro jeho průměrné hodnoty je tlak v baňce maximální, což vysvětluje výše uvedené rozdělení.Spektrální charakteristiky jsou ovlivněny síťovým napětím( pokud se nepoužívá elektronický předřadník).Životnost a amplituda jsou rozhodující: zvýšení nebo snížení napětí pouze o 5% vede k ostrému stárnutí výrobku.

Pro běžné spotřebiče jsou zajímavé lampy se zlepšeným vykreslením barev. Odpovídající poměr výrobku dosahuje hodnoty 83, což je vynikající ukazatel. Například u LED žárovek jsou typické hodnoty 70 nebo více. Ty jsou masivně využívány v každodenním životě, jen málo lidí, kteří se chtějí stěžovat na takové parametry. A vzhledem k účinnosti sodíkových žárovek se domníváme, že zařízení se stanou hodným konkurentem pro jiné rodiny osvětlovacích zařízení.

Provoz lampy

Princip provozu sodíkových výbojek

V uzavřené baňce jsou vytvořeny podmínky pro odpařování sodíku. Pro získání světla se používají linie D na 589 a 589,6 nm. Sodné výbojky přicházejí s vysokým a nízkým tlakem. Podle všeobecně přijímané klasifikace je to od 30 000 do 1 milionu Pa a od 0,1 do 10 000 Pa. Taková situace vznikla na základě dlouhého výzkumu o zvláštnostech absolutoria.

Bylo zjištěno, že maximální světelný výkon je pozorován při tlaku 0,2 a 10 000 Pa. První sodíkové výbojky, které v roce 1931 vytvořil Marcello Pirani, fungují na prvním extrému funkce uvnitř specifikovaného intervalu při proudové hustotě 0,1-0,5 A na čtvereční centimetr. Nejpříznivější podmínky pro emise světla jsou dosaženy při teplotách kapalné fáze v rozmezí 270 až 300 stupňů Celsia( teplota báze je alespoň dvakrát tak nízká).Svítidla pracující při tlaku 0,2 Pa, účinnější.

Druhý extrém se dosáhne dalším ohřevem páry. Při teplotách 650 - 750 stupňů Celsia. Vysokotlaké sodíkové výbojky nemohly být dlouho vytvořeny. Problémem byla nedostatek vhodného materiálu pro baňku. Pouze hliníková keramika zvládla nápor agresivního prostředí při teplotách nad 1000 stupňů( 1300 - 1400 stupňů Celsia).Umělé materiály daly lidstvu hodně, což bylo nepřímo zmíněno v přehledu o elektrických obvodech.

Nízkotlaké sodíkové výbojky

Nízkotlaké výbojky jsou extrémně účinné.Výše uvedené vlnové délky se stávají dominantními, avšak daleko od jediných v emisním spektru. V nízkotlakých žárovkách je většina částí v oblasti citlivosti oka. To znamená, že světlo je co nejjasnější.Jinými slovy, nízkotlaké výbojky mají atraktivní účinnost.

V laboratořích dosahuje účinnost 50-60%.V důsledku toho se výkon světla zvýší na 400 lm / W( teoretická mez pro současnou úroveň technologie je 500 lm / W).

Pro porovnání.9W EKF LED žárovka( analogická 75 W vlákno) dává 830 lm toku. Tento údaj je považován za dobrý ukazatel úspor energie. Přestože efektivita světla není těžké odhadnout, je "pouze" 92 lm / W.Je zřejmé, jak účinná nízkotlaká sodíková výbojka, vynalezená už dávno, v roce 1931.

V praxi musí člověk učinit oběti( žárovky Philips jsou stále dobré a dosahují světelné účinnosti 133-178 lm / W).Teplota baňky se zvýší na požadované hodnoty 270-300 stupňů Celsia kvůli zvláštním opatřením pro tepelnou izolaci( pokud poloměr baňky přesáhne maximální účinnost) a určitý nárůst provozního proudu na optimální.V důsledku toho účinnost reálných výrobků uvolněných pro masový prodej nedosahuje výše uvedených limitů.Ale zůstává zvýšené, takže sodíkové žárovky se nazývají energeticky efektivní.

Tepelná izolace je někdy doplněna dalšími opatřeními. Reflexní plášť polovodičových materiálů přenáší užitečné žluté záření, ale odráží infračervené světlo uvnitř.Teplota dovnitř stoupá dále. Ale design sodíkové lampy je složitější.

Arc burning je usnadněn přidáním některých neonů a argonu. To výrazně snižuje napětí vyvinuté řidičem. Vzhledem k přítomnosti nečistot, sklo baňky neabsorbuje argon. Poloměr lampy je o něco lepší než optimální a je 15-25 mm. Oxidová katoda je obvykle dvojfázová nebo značená( slinutá z prášku).Volfrám aktivovaný alkalickými( kovy alkalických zemin) se používá jako materiál.

Nízkonapěťová lampa

Vysokotlaké sodíkové výbojky

Kromě plynného sodíku se do plynové směsi přidávají také rtuťové pary a redukční napětí xenonu( až 2-4 kV).Tlak v baňce je v rozmezí 4 až 14 kPa. Je snadné si všimnout, že podle obecné klasifikace výbojky se tento rozsah týká nízkého tlaku. U sodíkových výbojek nad 14 kPa tento parametr nezvyšuje. Rozsah 4-14 kPa je umístěn ve výtlaku silného tlaku.

Maximální účinnost je okolo 10 kPa. Parciální tlak sodíkových par je desetina nebo dvacátina z celkového množství.Jiní představují rtuť a xenon. Tlak druhého( ve studené formě) je 2,6 kPa. Pokud se použije směs neonu a argonu ke snížení napětí zapalování, sníží se výkon světla sodíkové lampy o čtvrtinu.

Ve spektru vysokotlakých sodíkových výbojek je navíc vedle řady D zaznamenává aktivita v modrozelené části spektra. Vzhledem k tomu, že daný odstín není žlutý, ale zlatožlutý( teplota barev v teplé mezery je 2000 K).Index barevného vykreslování( maximálně 2500 K) lze zvýšit zvýšením parciálního tlaku sodíkových par a průměru baňky. Současně je výstup světla téměř na polovinu a životnost je snížena. Zvýší se barevná teplota. Vzhledem k výše uvedeným negativním výsledkům jsou tato opatření zřídka využívána.

Jako materiál žárovky se používá hliníková keramika. Normální silikátové sklo je nevhodné, pary sodíku podléhají chemické reakci pod vlivem vysoké teploty. Vzniklé sloučeniny jsou stabilní a baňka zřetelně zčernil během několika minut po zahájení provozu produktu. Změny jsou nevratné, působením silného tlaku je pravděpodobnost úplného zničení skla.

Polykrystalická keramika a trubkový monokrystal s tloušťkou stěny od 0,5 do 1 mm jsou stejně odolné vůči působení agresivního média až do teploty 1600 K s určitým rozpětím vzhledem k optimálnímu bodu. Keramika detekuje slušnou propustnost záření ve viditelném rozmezí, který zaujímá 30% energie spotřebované sodíkovou lampou.

Extrémní teploty vyžadují speciální návrh vstupu. Vyrobeny z niobu s malou( 1%) příměsí zirkonia, jsou u vchodu do baňky uzavřeny speciálním skleněným cementem( schopným odolávat specifikovaným agresivním podmínkám).Slitina, tak sofistikovaná ve složení, byla vybrána z nějakého důvodu. Návrháři nalezli materiál, jehož koeficient tepelné roztažnosti je blízký keramice. V důsledku toho je možné vyloučit deformace na kloubech a švách. Stejný nápad se používá u kovových okenních rámů.Je známo, že koeficient tepelné roztažnosti hliníku se blíží hodnotám skla.

Tlak sodíkové lampy je inherentní inertností.Při prvním zapálení je světlo žluté a monochromatické.Postupně produkt vstupuje do režimu se současným rozšířením emitovaného spektra. Pro opětovné zapálení oblouku se plyn ochladí a trvá 2-3 minuty. Aby nedošlo k překročení provozních teplot, je nutné vyloučit odraz záření na baňce. V opačném případě se sodíková výbojka nedostane do přehřátí.

Krokový motor

Krokový motorEncyklopedie

krokový motor je elektrický synchronní motor, který rotuje s řadou rovnocenných ekvivalentních posunů.Délka elementárního segmentu závisí na přesnosti, se kterou je rotor umístěn podle potřeby. S...

Přečtěte Si Více
Impulzní relé

Impulzní reléEncyklopedie

Relé pulsu je relé, jehož provoz je řízen proudovými nebo napěťovými impulzy. Novinový článek Historie Zakladatelem relé na západě je Sir Joseph Henry. V sovětských dobách by...

Přečtěte Si Více
Přepěťová ochrana

Přepěťová ochranaEncyklopedie

Přepěťová ochrana je zařízení určené k potlačení rušení na okraji napájecí sítě a zařízení.Různé druhy poruch snadno deformují podobu napětí, v důsledku toho přestanou splňovat požadavky normy ne...

Přečtěte Si Více