Lâmpadas de descarga: tipos e princípio de funcionamento + características de trabalho

Você quer comprar lâmpadas de descarga de gás para criar uma atmosfera especial dentro de casa? Ou procure por lâmpadas para estimular o crescimento das plantas em uma estufa? Equipar-se com fontes de luz econômicas não apenas tornará o interior mais vantajoso e ajudará na produção agrícola, mas também permitirá que você economize eletricidade. Certo?

Nós vamos ajudá-lo a lidar com a gama de dispositivos de iluminação do tipo descarga de gás. O artigo discute suas características, características e escopo de lâmpadas de alta e baixa pressão. Ilustrações selecionadas e vídeos que ajudarão a encontrar a melhor opção para lâmpadas economizadoras de energia.

Dispositivo e características das lâmpadas de descarga

Todas as partes principais da lâmpada estão contidas em um frasco de vidro. Aqui está a descarga de partículas elétricas. No interior pode ser vapor de sódio ou vapor de mercúrio, ou qualquer um dos gases inertes.

Opções como argônio, xenônio, neon e criptônio são usadas como enchimento de gás. Produtos mais populares cheios de mercúrio vaporoso.

O capacitor é responsável por operar sem piscar. O transistor tem um coeficiente de temperatura positivo, o que proporciona uma inicialização instantânea do GRL sem piscar. O trabalho da estrutura interna começa depois que a geração do campo elétrico ocorre no tubo de descarga.

No processo, elétrons livres aparecem no gás. Colidindo com átomos de metal, eles o ionizam. Na transição de alguns deles, há excesso de energia, gerando fontes de iluminação - fótons. O eletrodo, que é a fonte do brilho, está localizado no centro da GRL. Todo o sistema combina a base.

A lâmpada pode emitir diferentes tons de luz que as pessoas podem ver - de ultravioleta a infravermelho. Para tornar isso possível, o interior do frasco é coberto com uma solução fluorescente.

Áreas de aplicação da GRL

Lâmpadas de descarga estão em demanda em várias áreas. Na maioria das vezes, eles podem ser encontrados nas ruas da cidade, em lojas de produção, lojas, escritórios, estações de trem, grandes centros comerciais. Eles são usados ​​para destacar outdoors com publicidade, fachadas de edifícios.

GRL usado nos faróis dos carros. Na maioria das vezes é uma lâmpada caracterizada por alta emissão de luz - modelos de néon. Alguns faróis de carros são preenchidos com sais de iodetos metálicos, xenon.

Os primeiros dispositivos de iluminação de descarga de gás para veículos tinham a designação D1R, D1S. O seguinte - D2R e D2Sonde S aponta para um circuito óptico de holofote e R - reflexo. Aplique lâmpadas de GH e quando tirar fotos.

No processo de fotografar essas lâmpadas, você pode manter o fluxo luminoso sob controle. Eles são compactos, brilhantes e econômicos. O ponto negativo é a incapacidade de controlar visualmente a luz e as sombras que formam a própria fonte de luz.

No campo agrícola, o GRL é usado para irradiar animais, plantas, para esterilizar e desinfetar produtos. Para este propósito, as lâmpadas devem ter um comprimento de onda da faixa apropriada.

A concentração do poder de radiação neste caso também é de grande importância. Por esse motivo, os produtos mais adequados são poderosos.

Tipos de lâmpadas de descarga de gás

A GRL é dividida em tipos de acordo com o tipo de luminescência, como um parâmetro como pressão, com referência ao propósito de uso. Todos eles formam um fluxo luminoso específico. Com base nesse recurso, eles são divididos em:

• dispositivos fluorescentes;
• espécies de luz de gás;
• opções de indução.

No primeiro deles, a fonte de luz são átomos, moléculas ou combinações dos mesmos, excitados por uma descarga em meio gasoso.

Em segundo lugar - fósforos, a descarga de gás ativa a camada fotoluminescente que cobre o frasco, como resultado, o dispositivo de iluminação começa a emitir luz. Lâmpadas do terceiro tipo funcionam devido ao brilho dos eletrodos, aquecidos por uma descarga de gás.

Dependendo do conteúdo dispositivos de descarga de arco dividido em mercúrio, sódio, xenônio, lâmpadas de iodetos metálicos e outros. Com base na pressão dentro do frasco, eles são separados.

A partir de uma pressão de 3x10⁴ e até 10⁶ Pa eles pertencem às lâmpadas de alta pressão. Na categoria de dispositivos de baixo caem quando o valor do parâmetro de 0,15 a 10⁴ Pa. Mais de 10⁶ Pa - super alto.

Vista # 1 - lâmpadas de alta pressão

RLVD diferem em que o conteúdo do frasco está sujeito a alta pressão. Eles são caracterizados pela presença de fluxo luminoso significativo em combinação com baixo consumo de energia. Estas são geralmente amostras de mercúrio, por isso são mais usadas para iluminação pública.

Tais lâmpadas de descarga têm uma saída de luz sólida e operação eficiente em más condições climáticas, mas toleram baixas temperaturas baixas.

Existem várias categorias básicas de lâmpadas de alta pressão: DRT e DRL (arco de mercúrio), DRI - o mesmo que DRL, mas com iodetos e uma série de modificações criadas em sua base. Esta série também inclui o arco de sódio (DNAT) e DKST - arco de xenônio.

O primeiro desenvolvimento é o modelo DRT. Na marcação D designa o arco, o símbolo P - mercúrio, que este modelo é tubular, indica a letra T na marcação. Visualmente, este é um tubo reto feito de vidro de quartzo. Em seus dois lados - eletrodos de tungstênio. É usado em plantas de irradiação. Dentro - um pouco de mercúrio e argônio.

A lâmpada está conectada à rede em série com engasgar usando um circuito ressonante. O fluxo luminoso da lâmpada DRT consiste em 18% de radiação ultravioleta e 15% de infravermelho. A mesma porcentagem é a luz visível. O resto é uma perda (52%). A principal aplicação - como uma fonte confiável de radiação ultravioleta.

Para iluminar os locais onde a qualidade da reprodução de cores não é muito importante, eles usam dispositivos de iluminação DRL (arco de mercúrio). Não há praticamente radiação ultravioleta. O infravermelho é de 14%, visível - 17%. A perda de calor é responsável por 69%.

As características de design das lâmpadas DRL possibilitam que sejam acesas a partir de 220 V sem o uso de um dispositivo de ignição por pulso de alta tensão. Devido ao fato de que o circuito tem um afogador e um capacitor, as flutuações do fluxo luminoso diminuem, o fator de potência aumenta.

Quando a lâmpada é conectada em série com o afogador, há uma descarga brilhante entre os eletrodos adicionais e os vizinhos principais. O intervalo de descarga é ionizado, como resultado, uma descarga aparece entre os principais eletrodos de tungstênio. A operação dos eletrodos de queima é terminada.

Os queimadores de DRL têm basicamente quatro eletrodos - dois trabalhadores, dois de ignição. Seu interior é preenchido com gases inertes com uma certa quantidade de mercúrio adicionado à sua mistura.

As lâmpadas halógenas de metal DRI também pertencem à categoria de dispositivos de alta pressão. Sua eficiência de cor e qualidade de cor é maior que as anteriores. A aparência do espectro de emissão é afetada pela composição dos aditivos. A forma do bulbo, a ausência de eletrodos adicionais e o revestimento de fósforo são as principais diferenças entre as lâmpadas DID e as lâmpadas DRL.

O esquema, que inclui DRL na rede, contém IZU - dispositivo de ignição por pulso. Nos tubos das lâmpadas existem componentes que estão incluídos no grupo de halogéneo. Eles melhoram a qualidade do espectro da radiação visível.

À medida que se aquece, tanto o mercúrio como os aditivos evaporam, alterando assim a resistência da lâmpada, o fluxo luminoso, o espectro radiante. Com base em dispositivos deste tipo criado DRIZ e DRISH. A primeira das lâmpadas usadas em áreas úmidas e empoeiradas, bem como em seco. A segunda cobertura de televisão a cores.

Os mais eficazes são a lâmpada DNaT de sódio. Isto é devido ao comprimento das ondas emitidas - 589 - 589,5 nm. Dispositivos de sódio de alta pressão operam com um valor deste parâmetro de cerca de 10 kPa.

Para tubos de descarga de tais lâmpadas é utilizado um material especial - cerâmica de transmissão de luz. O vidro de silicato é inadequado para este fim. vapores de sódio são muito perigosos para ele. O vapor de trabalho de sódio introduzido no frasco tem uma pressão de 4 a 14 kPa. Eles são caracterizados por pequenos potenciais de ionização e excitação.

Para compensar a perda de sódio, surgindo inevitavelmente no processo de combustão, é necessário um pouco do seu excesso. Isto gera uma dependência proporcional dos indicadores de pressão de mercúrio, sódio e temperatura do ponto frio. Neste último, ocorre condensação excessiva de amálgama.

Quando a lâmpada acende, os produtos de evaporação assentam em suas extremidades, o que leva ao escurecimento das extremidades do frasco. O processo é acompanhado por uma mudança na direção de aumentar a temperatura do cátodo, aumentando a pressão de sódio e mercúrio. Como resultado, o potencial e a voltagem da lâmpada aumentam. Ao instalar lâmpadas, lastros de sódio de DRL e DID são inadequados.

Vista # 2 - lâmpadas de baixa pressão

Na cavidade interna de tais dispositivos existe um gás sob pressão menor que o externo. Separe-as em LL e CFLs e use-as não apenas para iluminar lojas de varejo, mas também para móveis domésticos. As lâmpadas fluorescentes desta série são as mais populares.

A conversão da energia elétrica em luz ocorre em dois estágios. A corrente entre os eletrodos provoca radiação em vapor de mercúrio. O principal componente da energia radiante que aparece neste caso é a radiação UV de ondas curtas. A luz visível está próxima de 2%. Além disso, a radiação do arco no fósforo é transformada em luz.

A marcação de lâmpadas fluorescentes contém letras e números. O primeiro símbolo é uma característica do espectro de emissão e características de design, o segundo é a potência em watts.

Decodificação de letras:

• LD - luz do dia fluorescente;
• Lb - luz branca;
• LHB - também branco, mas frio;
• Ltbs - branco quente.

Em alguns dispositivos de iluminação, a composição espectral da radiação foi melhorada para obter uma transmissão de luz mais perfeita. Em sua rotulagem há um símbolo "C». As lâmpadas fluorescentes fornecem salas com uma luz suave e uniforme.

A superfície de radiação de um LL é bastante grande, por isso é difícil controlar a dispersão espacial da luz. Em condições não padronizadas, em particular, quando é muito poeirento, são usadas lâmpadas reflexivas. Neste caso, a área interna da lâmpada não cobre completamente a camada refletora difusa, mas apenas dois terços dela.

O fósforo é revestido com 100% da superfície interna. A parte do bulbo, que não possui um revestimento refletor, transmite um fluxo luminoso que é muito maior que um tubo de uma lâmpada convencional do mesmo volume - cerca de 75%. É possível reconhecer tais lâmpadas marcando - a letra "P" está incluída nela.

Em alguns casos, a principal característica da LL é temperatura de cor TC Equacione-o à temperatura do corpo negro, emitindo a mesma cor. Os contornos LL são lineares, em forma de U, na forma do símbolo W, anel. A designação de tais lâmpadas inclui a letra correspondente.

Os dispositivos mais populares com uma potência de 15 - 80 watts. Com uma saída de luz de 45 - 80 lm / W, a queima LL dura pelo menos 10.000 horas. A qualidade do trabalho da LL é grandemente influenciada pelo ambiente. A temperatura ao ar livre de 18 a 25⁰ é considerada funcionando para eles.

Com os desvios, tanto o fluxo luminoso quanto a eficiência da saída de luz e a tensão de ignição diminuem. Em baixas temperaturas, a chance de ignição se aproxima de zero.

Para lâmpadas de baixa pressão também pertencem compactos fluorescentes - CFL.

Seu dispositivo é semelhante ao LL usual:

1. Alta voltagem entre os eletrodos.
2. O vapor de mercúrio é inflamado.
3. Há um brilho ultravioleta.

O fósforo dentro do tubo torna os raios UV invisíveis à visão humana. Apenas a luz visível fica disponível. O design compacto do dispositivo tornou-se possível após a alteração da composição do fósforo. CFLs, como os LNs comuns, têm diferentes poderes, mas os primeiros indicadores são muito mais baixos.

A temperatura da cor é medida em kelvins. Um valor de 2700 - 3300 K indica uma cor amarela quente. 4200 - 5400 - branco normal, 6000 - 6500 - branco frio com azul, 25000 - lilás. Ajuste de cor é realizado, alterando os componentes do fósforo.

O índice de rendição de cor dá uma característica de um parâmetro como a naturalidade da cor com o padrão aproximado ao máximo pelo sol. Absolutamente preto - 0 Ra, o valor mais alto - 100 Ra. Luminárias CFL variam de 60 a 98 Ra.

Lâmpadas de sódio, pertencentes ao grupo de baixa pressão, têm uma alta temperatura do ponto mais frio - 470 K. O menor não será capaz de contribuir para manter o nível desejado de concentração de vapor de sódio.

A radiação de ressonância do sódio aproxima-se do seu pico a uma temperatura de 540-560 K. Este valor é proporcional à pressão do vapor de sódio 0,5-1,2 Pa. A saída de luz desta categoria de lâmpadas é a mais alta em comparação com outras luminárias de uso geral.

Lados positivos e negativos da GRL

Há GRL tanto em equipamentos profissionais quanto em dispositivos destinados à pesquisa científica.

Como as principais vantagens dos dispositivos de iluminação deste tipo são geralmente chamadas de suas características:

• Saída de luz alta. Este indicador não reduz nem mesmo o vidro grosso.
• Praticidadeexpressa em durabilidade, o que permite que eles sejam usados ​​para iluminação pública.
• Resistência em condições climáticas difíceis. Antes da primeira queda de temperatura, eles são usados ​​com abajures comuns, e no inverno - com lâmpadas especiais e faróis.
• Custo acessível.

Os contras dessas lâmpadas não são muitos. Uma característica desagradável é o alto nível de pulsação do fluxo de luz. A segunda grande desvantagem é a complexidade da inclusão. Para queima constante e operação normal, eles simplesmente precisam de um reator que limite a voltagem para os limites exigidos pelos instrumentos.

O terceiro menos é a dependência dos parâmetros de combustão na temperatura atingida, o que indiretamente afeta a pressão do vapor de trabalho no frasco.

Portanto, a maioria dos dispositivos de descarga de gás obtém características de queima padrão após um determinado período de tempo após a ativação. Seu espectro de emissão é limitado, portanto, a reprodução de cores como a de lâmpadas de alta tensão e baixa tensão não é ideal.

A operação de dispositivos só é possível nas condições de corrente alternada. Ative-os com um reator de lastro. Demora algum tempo para aquecer. Devido ao conteúdo de vapor de mercúrio, eles não são completamente seguros.

Conclusões e vídeos úteis sobre o tema

Vídeo # 1. Informações sobre GL. O que é, o princípio de funcionamento, os prós e contras do vídeo a seguir:

Vídeo # 2. Lâmpadas fluorescentes populares:

Apesar do surgimento de luminárias mais sofisticadas, as lâmpadas de descarga de gás não perdem sua relevância. Em algumas áreas eles são simplesmente insubstituíveis. Com o tempo, a GRL definitivamente encontrará novos aplicativos.

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