Lămpi de sodiu

click fraud protection

Lămpi de sodiu - dispozitive de iluminat care utilizează perechi de metale ca substanță activă.Spre deosebire de celelalte două clase de dispozitive bit. De exemplu, lămpile de mercur utilizează descărcarea în gaze, emit o familie de corpuri de iluminat, în care compușii metalici devin substanța activă.

Caracteristicile principale ale lămpilor de sodiu de descărcare de gestiune

Se crede că becurile de sodiu au cea mai mare putere luminoasă, ceea ce implică o eficiență impresionantă.Produsele sunt caracterizate, printre altele, de o durată lungă de viață.În timpul funcționării, producția de lumină scade ușor. Parametrii de funcționare( lămpile de înaltă presiune) depind puțin de temperatura ambiantă( supraîncălzirea este exclusă printr-un design corect implementat).Becurile de sodiu sunt solicitate pentru iluminatul stradal. Există neajunsuri serioase:

  1. Transmisia de culoare nu este prea fiabilă( valorile coeficientului - 25).Acest lucru a fost considerat de mult timp principala limitare a utilizării lămpilor de descărcare de gestiune în viața de zi cu zi. Extrem de rău căutați cu o piele de lumină umană similară.
    instagram viewer
  2. Descărcarea în vapori de sodiu este inerentă pulsării profunde, ceea ce duce la oboseală vizuală rapidă.Efectul de pâlpâire este dăunător pentru sistemul nervos și câteva aspecte ale sănătății umane. Fenomenul menționat este explicat prin inerția completă a arcului în vaporii de sodiu - luminiscența respectă legea tensiunii aplicate( într-o rețea, de obicei un sinusoid de 50 Hz).
  3. Odată cu consumarea resurselor de viață, consumul de energie al lămpii de sodiu crește treptat și crește cu 40% față de original.
  4. Aparatul de control al starterului de sodiu este voluminos( ocupă mult spațiu) și se caracterizează prin pierderi mari( până la 60% din energia totală consumată).
  5. Prezența unui șoc de presiune determină un coeficient de transmitere a puterii redus( până la 0,35).Aceasta necesită un bloc solid de condensatori de compensare pentru a elimina partea reactivă.

Dispozitiv de iluminat

Explicațiile de mai sus explică utilizarea becurilor de sodiu în principal pentru iluminatul de noapte, în special obiectele nerezidențiale: magazine, depozite, gări.În plus - pentru depozite, autostrăzi, structuri arhitecturale. Lumina galbenă a unei lămpi cu sodiu de joasă presiune permite unei persoane să distingă părțile cu o intensitate relativ scăzută de radiații, trecând excelent prin ceață în condiții meteorologice nefavorabile. Specificitatea specificată face posibilă crearea pe baza dispozitivelor descrise o varietate de instalații de semnal.

Unele dintre dezavantajele de mai sus pot fi eliminate prin utilizarea balasturilor electronice de tip invertor. Aceasta reduce consumul de energie, din cauza absenței unui șoc de pornire, factorul de putere ajunge la 0,95.Bineînțeles, masa balastului electronic este mică.Acest lucru este cunoscut unei persoane care cunoaște avantajele lămpilor cu LED și a lămpilor de descărcare cu filet Edison E27.Toate electronice se potrivesc aici în subsol.

Durata de viață a lămpilor cu sodiu de înaltă presiune variază între 12 și 28 mii ore. Aceasta este o valoare competitivă, în termeni de zile lucrătoare este de 4 - 9,5 ani. Treptat, scăderea de tensiune pe lămpi crește cu o rată de 1-5 V pe an. Ce devine o cauză provocând eșecul.

Flaconul cu bulb de presiune joasă este de obicei cilindric. Pentru produsele cu presiune ridicată, este uneori ciupercă cu reflector intern sau elipsoidal.În acest din urmă caz, spectrele de emisie sunt clasificate la putere: pentru valorile medii, presiunea din balon este maximă, explicând diviziunea de mai sus. Caracteristicile spectrale sunt afectate de tensiunea rețelei( dacă nu se utilizează balastul electronic).Durata de viață și amplitudinea de funcționare sunt critice: o creștere sau o scădere a tensiunii de numai 5% duce la o îmbătrânire accentuată a produsului.

Pentru consumatorii obișnuiți, sunt interesante lămpi cu o randare îmbunătățită a culorilor. Raportul de produs corespunzător atinge valoarea de 83, ceea ce este recunoscut ca un indicator excelent. De exemplu, pentru becurile cu LED-uri, valorile tipice sunt de 70 sau mai mult. Acestea din urmă sunt folosite masiv în viața de zi cu zi, putini vor fi găsiți care doresc să se plângă de astfel de parametri.Și având în vedere eficiența becurilor de sodiu, credem că dispozitivele vor deveni un concurent demn pentru alte familii de dispozitive de iluminat.

Operarea lămpii

Principiul funcționării lămpilor de sodiu

Într-un balon etanș, sunt create condiții pentru evaporarea sodiului. Pentru a obține lumină, se utilizează linii D la 589 și 589,6 nm. Lămpile de sodiu vin în presiune ridicată și joasă.Conform clasificării general acceptate, aceasta este, respectiv, de la 30.000 la 1 milion Pa și de la 0.1 la 10.000 Pa. O astfel de situație a apărut pe baza unei cercetări îndelungate privind specificul descărcării de gestiune.

S-a stabilit că puterea maximă a luminii este observată la presiuni de 0,2 și 10,000 Pa. Primele lămpi de sodiu, create în 1931 de Marcello Pirani, funcționează pe primul extrem al funcției în intervalul specificat, la o densitate de curent de 0,1-0,5 A pe centimetru pătrat. Condițiile cele mai favorabile pentru emiterea luminii sunt obținute la temperaturile fazei lichide în intervalul 270-300 grade Celsius( temperatura bazei este de cel puțin două ori mai mică).Becurile funcționează la o presiune de 0,2 Pa, mai eficientă.

Cel de-al doilea extremum este atins prin încălzirea ulterioară a vaporilor. La temperaturi de 650 - 750 grade Celsius. Lămpile de sodiu de înaltă presiune nu au putut fi create pentru o perioadă lungă de timp. Dificultatea a fost lipsa unui material adecvat pentru balon. Doar ceramica din aluminiu a reușit să reziste atacului unui mediu agresiv la temperaturi de peste 1000 grade( 1300 - 1400 grade Celsius).Materialele artificiale au dat oamenilor o mulțime, care a fost menționată indirect în revistă privind circuitele electrice.

Becuri de sodiu de joasă presiune

Lămpile de joasă presiune sunt extrem de eficiente. Lungimile de undă de mai sus devin dominante, dar sunt departe de cele singure din spectrul emisiilor.În cazul lămpilor cu presiune scăzută, majoritatea liniilor se află în regiunea sensibilității ochiului. Aceasta înseamnă că lumina este cât mai luminată posibil. Cu alte cuvinte, lămpile de joasă presiune au o eficiență atractivă.

În modelele de laborator, eficiența atinge 50-60%.Ca urmare, producția de lumină crește până la 400 lm / W( limita teoretică pentru nivelul actual de tehnologie este de 500 lm / W).

Pentru comparație.9W EKF bec LED( analog de filament 75 W) dă 830 lm flux. Cifra este considerată un bun indicator al economiei de energie. Deși eficiența luminii, nu este greu de ghicit, este "numai" 92 lm / W.Se vede clar cât de eficiente sunt lămpile de sodiu cu presiune scăzută, inventate cu mult timp în urmă, în 1931.

În practică, trebuie să faceți sacrificii( becurile Philips sunt încă bune și ating o eficacitate luminată de 133-178 lm / W).Temperatura balonului se ridică la 270-300 grade Celsius datorită măsurilor speciale de izolare termică( dacă raza balonului depășește valoarea maximă efectivă) și o anumită creștere a curentului de funcționare la valoarea optimă.Ca urmare, eficiența produselor reale lansate pentru vânzare în masă nu atinge limitele de mai sus. Dar rămâne ridicată, astfel încât becurile de sodiu se numesc eficiente energetic.

Izolarea termică este uneori suplimentată cu alte măsuri. Jacheta reflectorizantă a materialelor semiconductoare transmite radiația galbenă utilă, dar reflectă în interior infraroșu. Temperatura din interior crește în continuare. Dar designul lampii de sodiu este mult mai complicat.

Arderea arcului este facilitată de adăugarea unor neon și argon. Aceasta reduce foarte mult tensiunea dezvoltată de șofer. Datorită prezenței impurităților, sticla balonului nu absorb argonul. Raza lămpii este luată puțin mai mult decât cea optimă și este de 15-25 mm. Catodul de oxid este de obicei bifilar sau etichetat( sinterizat din pulbere).Tungsten activat de metale alcaline( alcaline) este folosit ca material.

Lampa de presiune joasa

Lampa de sodiu de inalta presiune

In plus fata de gazul de sodiu, se adauga la amestecul gazos vapori de mercur si xenon de aprindere joasa( pana la 2-4 kV).Presiunea din balon este cuprinsă între 4 și 14 kPa. Este ușor de observat că, conform clasificării generale a lămpilor de descărcare, acest interval se referă la presiunea scăzută. Pentru lămpile de sodiu de peste 14 kPa, acest parametru nu crește. Intervalul de 4 - 14 kPa este plasat în descărcarea de presiune puternică.

Eficiența maximă este de aproximativ 10 kPa. Presiunea parțială a vaporilor de sodiu este o zecime sau douăzeci din total. Altele reprezintă mercurul și xenonul. Presiunea din urmă( în formă rece) este de 2,6 kPa. Dacă un amestec de neon și argon este utilizat pentru a reduce tensiunea de aprindere, producția de lumină a lămpii de sodiu este redusă cu un sfert.

În spectrul lămpilor cu sodiu de înaltă presiune, pe lângă liniile D, există o activitate în partea albastră-verde a spectrului. Datorită faptului că umbra dată nu este galbenă, ci auriu albă( temperatura culorii în spațiul cald este de 2000 K).Indicele de redare a culorii( maxim la 2500 K) poate fi mărit prin mărirea presiunii parțiale a vaporilor de sodiu și a diametrului balonului.În același timp, producția de lumină este aproape înjumătățită și durata de viață este redusă.Există o creștere a temperaturii culorii. Având în vedere rezultatele negative descrise mai sus, aceste măsuri sunt rareori utilizate.

Ceramica din aluminiu este utilizată ca material bulb. Sticla silicică obișnuită este inadecvată, vaporii de sodiu suferă o reacție chimică sub influența unei temperaturi considerabile. Compușii formați sunt stabili și balonul se înnegrește semnificativ în câteva minute după începerea funcționării produsului. Modificările sunt ireversibile, sub acțiunea unei presiuni puternice există o probabilitate de distrugere completă a sticlei.

Ceramica policristalină și un singur cristal tubular cu grosimea pereților de la 0,5 la 1 mm sunt la fel de rezistente la acțiunea unui mediu agresiv până la o temperatură de 1600 K, cu o marjă relativă față de punctul optim. Ceramica detectează o transmisie decentă a radiațiilor în domeniul vizibil, care ocupă 30% din energia consumată de lampa de sodiu.

Temperaturile extreme necesită un design special de intrare. Fabricate din niobiu cu un amestec mic( 1%) de zirconiu, acestea sunt sigilate la intrarea în balon cu un ciment special din sticlă( capabil să reziste condițiilor agresive specificate).Aliajul, atât de sofisticat în compoziție, a fost ales dintr-un motiv. Designerii au găsit un material a cărui coeficient de dilatare termică este aproape de ceramică.Ca urmare, este posibil să se evite deformările la îmbinări și cusături. Aceeași idee este utilizată și în ramele metalice. Se știe că coeficientul de dilatare termică a aluminiului este apropiat de valorile sticlei.

Presiunea lămpii de sodiu este inertă inerentă.La prima aprindere, lumina este galbenă și monocromatică.Treptat, produsul intră în modul cu o expansiune simultană a spectrului emis. Pentru a reîncălzi arcul, gazul se răcește, timp de 2-3 minute. Pentru a nu depăși temperaturile de funcționare, este necesar să se excludă reflexia radiației din balon.În caz contrar, lampa de sodiu nu reușește să supraîncălzească.

Amplificator operațional

Amplificator operaționalEnciclopedie

Un amplificator operațional este un dispozitiv electronic cu feedback, cu sarcina de a crește în mod repetat diferența de semnal dintre cele două intrări. Inițial, proiectul a fost folosit de Bel...

Citeste Mai Mult
Cablu de cablu

Cablu de cabluEnciclopedie

Cablu de cablu - un element structural folosit la montarea șinelor pentru a crea conexiuni electrice pliabile. Metalul unei vene este puternic oxidat. Mai ales pentru aluminiu. Suportul de cablu ...

Citeste Mai Mult
Trei faze de tensiune

Trei faze de tensiuneEnciclopedie

Tensiunea trifazată este un sistem de alimentare electrică care utilizează trei linii de fază, cu o deplasare de fază de 120 de grade. Aceasta oferă condiții uniforme pentru multe aplicații, spor...

Citeste Mai Mult
Instagram story viewer