Natrio lempos - apšvietimo įtaisai, kurie kaip metalo poras naudoja kaip darbo medžiagą.Skirtingai nuo dviejų kitų bitų įrenginių klasių.Pavyzdžiui, gyvsidabrio lempos naudoja dujų išleidimą, išskiria apšvietimo prietaisų šeimą, kurioje metaliniai junginiai tampa darbo medžiaga.
Pagrindinės išlydžio natrio lempų savybės
Manoma, kad natrio lemputės turi didžiausią šviesos našumą, o tai reiškia įspūdingą efektyvumą.Produktus, be kita ko, apibūdina ilgas tarnavimo laikas. Veikimo metu šviesos našumas šiek tiek sumažėja. Veikimo parametrai( aukšto slėgio lempos) labai mažai priklauso nuo aplinkos temperatūros( perkaitimą neleidžia tinkamai įgyvendinti projektas).Natūralios lemputės reikalauja gatvės apšvietimo. Yra rimtų trūkumų:
- Ne per patikimas spalvų perdavimas( koeficiento vertės - 25).Tai jau seniai laikoma pagrindiniu išleidimo lempų naudojimo kasdieniame gyvenime apribojimu. Labai blogai ieško panašaus apšvietimo žmogaus odos.
- Išleidimas natrio garuose yra būdingas giliam pulsavimui, dėl kurio atsiranda greitas regėjimo nuovargis. Blizgesio efektas kenkia nervų sistemai ir keliems žmonių sveikatos aspektams. Minėtas reiškinys paaiškinamas visišku lanko inertiškumu natrio garuose - liuminescencija atitinka taikytos įtampos įstatymą( tinkle, paprastai 50 Hz sinusoidą).
- Kadangi sunaudojamas gyvybės išteklius, natrio lempos energijos suvartojimas palaipsniui didėja ir padidėja 40%, palyginti su originalu.
- Natrio starterio valdymo įranga yra didelė( užima daug vietos), kuriai būdingi dideli nuostoliai( iki 60% visos suvartotos energijos).
- Pradinio droselio buvimas lemia mažą galios perdavimo koeficientą( iki 0,35).Tam reikia kieto kompensacinių kondensatorių bloko, kad būtų pašalinta reaktyvioji dalis.
apšvietimo įtaisas
Anksčiau aprašytas natrio lempučių naudojimas daugiausia naktiniam apšvietimui, ypač negyvenamiesiems objektams: parduotuvėms, sandėliams, geležinkelio stotims. Be to - saugykloms, greitkeliams, architektūrinėms struktūroms. Geltonosios žemos slėgio natrio lempos šviesa leidžia asmeniui atskirti santykinai nedidelį spinduliuotės intensyvumą turinčias dalis. Nurodytas specifiškumas leidžia sukurti aprašytų įrenginių pagrindu įvairius signalinius įrenginius.
Kai kurie pirmiau minėti trūkumai gali būti pašalinti naudojant elektroninius inverterių tipo balastus. Tai sumažina energijos suvartojimą, nes nėra pradinio droselio, galios koeficientas pasiekia 0,95.Žinoma, elektroninio balasto masė yra maža. Tai žinoma asmeniui, kuris žino LED ir iškrovos lempų naudą su Edison E27 sriegiu. Visa čia esanti elektronika tinka rūsyje.
Aukšto slėgio natrio lempų tarnavimo laikas svyruoja nuo 12 iki 28 tūkst. Tai konkurencinė vertė, darbo dienomis yra 4 - 9,5 metų.Palaipsniui įtampos kritimas per lempas padidėja 1–5 V per metus. Kas tampa priežastimi, sukeliančia nesėkmę.
Žemo slėgio lemputės kolba paprastai yra cilindro formos. Aukšto slėgio gaminiams kartais grybas su vidiniu atšvaitu arba elipsoidiniu. Pastaruoju atveju išmetamųjų teršalų spektrai yra priskiriami galingumui: vidutinės vertės, kolbos slėgis yra didžiausias, paaiškindamas pirmiau nurodytą padalijimą.Spektrines charakteristikas veikia tinklo įtampa( jei nenaudojamas elektroninis balastas).Eksploatacijos trukmė ir amplitudė yra labai svarbios: tik 5% įtampos padidėjimas ar sumažėjimas sukelia aštrią produkto senėjimą.
Paprastiems vartotojams domina lempos, turinčios geresnį spalvų atvaizdavimą.Atitinkamas produkto santykis siekia 83, kuris yra pripažintas puikiu rodikliu. Pavyzdžiui, LED lemputėms tipinės vertės yra 70 ar daugiau. Pastarieji yra plačiai naudojami kasdieniame gyvenime, nedaugelis bus rasti, kurie nori skųstis dėl tokių parametrų.Ir, atsižvelgiant į natrio lempučių efektyvumą, manome, kad prietaisai taps vertinga konkurentė kitoms apšvietimo prietaisų šeimoms.
lempos valdymas
Natrio lempos
veikimo principasUždaroje kolboje susidaro sąlygos natrio garavimui. Norint gauti šviesą, naudojamos D linijos esant 589 ir 589,6 nm. Natrio lempos būna didelės ir mažos. Pagal visuotinai pripažintą klasifikaciją jis yra atitinkamai nuo 30 000 iki 1 mln. Pa ir nuo 0,1 iki 10 000 Pa. Tokia padėtis kilo dėl ilgų tyrimų dėl biudžeto įvykdymo patvirtinimo.
Nustatyta, kad maksimali šviesos galia yra stebima esant 0,2 ir 10 000 Pa slėgiui. Pirmieji natrio lempos, sukurtos 1931 m. Marcello Pirani, pirmajame funkcijos ekstremume veikia per nustatytą intervalą esant srovės tankiui 0,1 - 0,5 A kvadratiniam centimetrui. Labiausiai palankios šviesos emisijos sąlygos pasiekiamos skysčio fazės temperatūroje nuo 270 iki 300 laipsnių Celsijaus( pagrindo temperatūra yra mažiausiai du kartus mažesnė).Lempos, veikiančios 0,2 Pa slėgiu, efektyvesnės.
Antrasis ekstremumas pasiekiamas toliau šildant garus. Esant 650–750 laipsnių Celsijaus temperatūrai. Aukšto slėgio natrio lempos negali būti sukurtos ilgą laiką.Sunkumas buvo tinkamos medžiagos trūkumas kolboje. Tik aliuminio keramika sugebėjo atlaikyti agresyvios aplinkos užpuolimą aukštesnėje nei 1000 laipsnių temperatūroje( 1300–1400 laipsnių Celsijaus).Dirbtinės medžiagos suteikė žmonijai daug, kuri netiesiogiai paminėta elektros grandinių apžvalgoje.
žemo slėgio natrio lempos
Žemo slėgio lempos yra labai veiksmingos. Pirmiau minėti bangos ilgiai tampa dominuojančiais, bet toli nuo vienintelių, esančių emisijos spektre.Žemo slėgio lempose dauguma linijų yra akies jautrumo regione. Tai reiškia, kad šviesa yra kuo ryškesnė.Kitaip tariant, žemo slėgio lempos yra patrauklios.
Laboratoriniuose modeliuose efektyvumas siekia 50-60%.Dėl to šviesos našumas padidėja iki 400 lm / W( teorinė dabartinės technologijos lygio riba yra 500 lm / W).
Palyginimui.9W EKF LED lemputė( 75 W gijų analogas) suteikia 830 lm srauto.Šis skaičius laikomas geru energijos taupymo rodikliu. Nors šviesos efektyvumas, sunku atspėti, yra „tik“ 92 lm / W.Aišku, kaip 1931 m. Sukurtos efektyvios žemo slėgio natrio lempos.
Praktikoje turi būti aukos( „Philips“ lemputės vis dar yra geros ir pasiekia 133–178 lm / W šviesos efektyvumą).Kolonėlės temperatūra pakyla iki reikiamų 270–300 laipsnių Celsijaus dėl specialių šiluminės izoliacijos priemonių( jei kolbos spindulys viršija didžiausią veiksmingą) ir šiek tiek padidėja veikimo srovė iki optimalaus. Dėl šios priežasties realių produktų, išleistų masiniam pardavimui, efektyvumas neviršija pirmiau nurodytų ribų.Bet jis išlieka aukštas, todėl natrio lemputės vadinamos energijos efektyvumu.
Šilumos izoliacija kartais papildoma kitomis priemonėmis. Atspindintis švarkas iš puslaidininkinių medžiagų perduoda naudingą geltonąją spinduliuotę, bet atspindi infraraudonųjų spindulių vidų.Vidaus temperatūra toliau didėja. Bet natrio lempos dizainas yra sudėtingesnis.
lanko deginimą palengvina papildomas neonas ir argonas. Tai labai sumažina vairuotojo sukurtą įtampą.Dėl to, kad yra priemaišų, kolbos stiklas nesugeria argono. Lempos spindulys yra šiek tiek didesnis už optimalų ir yra 15-25 mm. Paprastai oksido katodas yra bifilarinis arba paženklintas( sukepintas iš miltelių).Kaip medžiaga naudojama šarminių( šarminių) metalų aktyvintais volframais.Žemo slėgio lemputė
Aukšto slėgio natrio lempos
Be dujų mišinio, be natrio dujų, į gyvsidabrio garus ir ksenono mažinimo įtampą( iki 2-4 kV).Kolbos slėgis yra nuo 4 iki 14 kPa. Lengva pastebėti, kad pagal bendrą išlydžio lempų klasifikaciją šis diapazonas yra susijęs su žemu slėgiu, o natrio lempoms, didesnėms kaip 14 kPa, šis parametras nepadidėja.4 - 14 kPa diapazonas yra dedamas į didelį slėgį.
Maksimalus efektyvumas yra apie 10 kPa. Natrio garų dalinis slėgis yra dešimtoji ar dvidešimtoji viso. Kiti sudaro gyvsidabrį ir ksenoną.Pastarojo slėgis( šaltoje formoje) yra 2,6 kPa. Jei uždegimo įtampai sumažinti naudojamas neono ir argono mišinys, natrio lempos šviesos našumas sumažėja ketvirtadaliu.
Aukšto slėgio natrio lempų spektre, be D linijų, veikia mėlynai žalia spalva. Dėl to tam tikras atspalvis nėra geltonas, bet aukso baltas( spalvos temperatūra šiltoje spragoje yra 2000 K).Spalvų atvaizdavimo indeksą( maksimalų esant 2500 K) galima padidinti didinant natrio garų dalinį slėgį ir kolbos skersmenį.Tuo pačiu metu šviesos išėjimas yra beveik perpus, o eksploatavimo laikas sutrumpėja. Spalvos temperatūra didėja. Atsižvelgiant į pirmiau aprašytus neigiamus rezultatus, tokios priemonės naudojamos retai.
Aliuminio keramika naudojama kaip lemputės medžiaga. Normalus silikatinis stiklas netinkamas, natrio garai patiria cheminę reakciją esant dideliai temperatūrai. Susidarę junginiai yra stabilūs, o kolba pastebimai susiaurėja per kelias minutes po gaminio veikimo pradžios. Pokyčiai yra negrįžtami, esant dideliam spaudimui, yra tikimybė, kad stiklas bus visiškai sunaikintas.
Polikristalinė keramika ir vamzdinis pavienis kristalas, kurio sienelių storis yra nuo 0,5 iki 1 mm, yra vienodai atsparūs agresyvios terpės veikimui iki 1600 K temperatūros, su tam tikra atsarga, palyginti su optimaliu tašku. Keramika aptinka matomo diapazono tinkamo spinduliavimo pralaidumą, kuris užima 30 proc. Natrio lempos suvartojamos energijos.
Ekstremalios temperatūros reikalauja specialios įvesties konstrukcijos. Pagaminti iš mažo( 1%) cirkonio mišinio niobio, jie užsandarinami prie įėjimo į kolbą specialiu stiklo cementu( galinčiu atlaikyti nurodytas agresyvias sąlygas).Sudėtingas sudėties lydinys buvo pasirinktas dėl priežasties. Dizaineriai rado medžiagą, kurios šiluminio plėtimosi koeficientas yra artimas keramikai. Dėl to galima išvengti deformacijų jungtyse ir siūlėse. Ta pati idėja naudojama metalo langų rėmuose.Žinoma, kad aliuminio šiluminio plėtimosi koeficientas yra artimas stiklo vertei.
Natrio lempos slėgis yra būdingas inertiškumas. Pirmą kartą užsidegus šviesai geltona ir monochromatinė.Palaipsniui gaminys patenka į režimą, tuo pačiu metu plečiant skleidžiamą spektrą.Norėdami iš naujo uždegti lanką, dujos atvėsina, užtruks 2-3 minutes. Kad nebūtų viršyta darbinė temperatūra, reikia atmesti spinduliuotės atspindį kolboje. Priešingu atveju natrio lemputė nepradeda perkaisti.
