Sodné žiarovky - osvetľovacie zariadenia, ktoré používajú kovové páry ako pracovnú látku. Na rozdiel od dvoch ďalších tried bitových zariadení.Napríklad, ortuťové lampy využívajú výboj v plynoch, emitujú skupinu osvetľovacích zariadení, kde sa kovové zlúčeniny stávajú pracovnou látkou.
Kľúčové vlastnosti výbojových sodíkových výbojok
Predpokladá sa, že sodíkové žiarovky majú najvyšší svetelný výkon, čo znamená pôsobivú účinnosť.Výrobky sa okrem iného vyznačujú dlhou životnosťou. Počas prevádzky sa výkon svetla mierne zníži. Prevádzkové parametre( vysokotlakové výbojky) závisia len od okolitej teploty( prehrievanie je vylúčené riadne realizovanou konštrukciou).Sodné žiarovky sú v dopyte po ulici. Existujú vážne nevýhody:
- Nie je príliš spoľahlivé zobrazenie farieb( hodnoty koeficientov - 25).Toto je už dlho považované za hlavné obmedzenie používania výbojok v každodennom živote. Mimoriadne zlý pohľad s podobnou osvetlenou ľudskou kožou.
- Vypúšťanie pary sodíka je spojené s hlbokou pulzáciou, čo vedie k rýchlej únavovej vizuálnej únavy. Blikanie je škodlivé pre nervový systém a niekoľko aspektov ľudského zdravia. Uvedený fenomén sa vysvetľuje úplnou zotrvačnosťou oblúka v sodíkových parách - luminiscencia sa riadi zákonom aplikovaného napätia( v sieti, zvyčajne 50 Hz sínusoid).
- Keď sa spotrebuje životné prostredie, spotreba sodíka sa postupne zvyšuje a zvyšuje sa o 40% oproti pôvodnému.
- Náhradné štartovacie zariadenie je objemné( zaberá veľa priestoru) a vyznačuje sa veľkými stratami( až do 60% celkovej spotrebovanej energie).
- Prítomnosť štartovacej tlmivky predurčuje nízky koeficient prenosu energie( až do 0,35).To vyžaduje solídny blok kompenzačných kondenzátorov na odstránenie reaktívnej časti.
Osvetľovacie zariadenie
Vyššie uvedené vysvetľuje použitie sodíkových žiaroviek najmä pre nočné osvetlenie, najmä nebytové objekty: obchody, sklady, železničné stanice. Okrem toho - pre sklady, diaľnice, architektonické štruktúry.Žlté svetlo nízkej tlakovej sodíkové lampy umožňuje osobe rozlíšiť časti s relatívne nízkou intenzitou žiarenia, vynikajúco prechádza cez hmla za nepriaznivých poveternostných podmienok.Špecifikovaná špecifikácia umožňuje vytvoriť na základe opísaných zariadení rôzne inštalácie signálov.
Niektoré z vyššie uvedených nevýhod možno odstrániť pomocou elektronických predradníkov typu invertora. Tým sa znižuje spotreba energie, v dôsledku absencie štartovacej tlmivky dosahuje faktor účinnosti 0,95.Samozrejme, hmotnosť elektronického predradníka je malá.Toto je známe osobe, ktorá vie o výhodách LED a výbojky so závitom Edison E27.Všetka elektronika tu zapadá do suterénu.
Životnosť vysokotlakových sodíkových výbojok sa pohybuje medzi 12 a 28 000 hodinami. To je konkurenčná hodnota, pokiaľ ide o pracovné dni je 4 - 9,5 rokov. Postupne klesá pokles napätia medzi svietidlami rýchlosťou 1 až 5 V za rok.Čo sa stáva príčinou vzniku poruchy.
Nízkotlaková banka je obvykle valcovitá.Pre vysokotlakové výrobky je to niekedy huba s vnútorným reflektorom alebo elipsoidným. V druhom prípade sa emisné spektrá klasifikujú na výkon: pre jeho priemerné hodnoty je tlak v banke maximálny, čo vysvetľuje vyššie uvedené rozdelenie. Spektrálne charakteristiky sú ovplyvnené sieťovým napätím( ak sa nepoužíva elektronický predradník).Životnosť a amplitúda sú kritické: zvýšenie alebo zníženie napätia len o 5% vedie k ostrému starnutiu produktu.
Pre bežných spotrebiteľov sú zaujímavé lampy so zlepšeným vykresľovaním farieb. Zodpovedajúci pomer výrobkov dosahuje hodnotu 83, čo je vynikajúcim ukazovateľom. Napríklad pre LED žiarovky sú typické hodnoty 70 alebo viac. Tie sú masívne používané v každodennom živote, len málo sa nájde, ktorí sa chcú sťažovať na takéto parametre. A vzhľadom na účinnosť sodíkových žiaroviek sa domnievame, že tieto zariadenia sa stanú dôstojným konkurentom pre iné rodiny osvetľovacích zariadení.
Ovládanie lampy
Princíp činnosti sodíkových svietidiel
V uzavretej banke sa vytvárajú podmienky na odparenie sodíka. Na získanie svetla sa používajú D-línie pri 589 a 589,6 nm. Sodíkové lampy sa dodávajú vo vysokom a nízkom tlaku. Podľa všeobecne uznávanej klasifikácie je to od 30 000 do 1 milióna Pa a od 0,1 do 10 000 Pa. Takáto situácia vznikla na základe dlhodobého výskumu špecifických údajov o absolutóriu.
Bolo zistené, že maximálny svetelný výkon je pozorovaný pri tlakoch 0,2 a 10 000 Pa. Prvé sodíkové výbojky, ktoré v roku 1931 vytvoril Marcello Pirani, fungujú na prvom konci funkcie v stanovenom intervale s prúdovou hustotou 0,1 - 0,5 A na štvorcový centimeter. Najpriaznivejšie podmienky na emisiu svetla sa dosahujú pri teplotách kvapalnej fázy v rozsahu 270 - 300 stupňov Celzia( teplota bázy je najmenej dvakrát taká nízka).Svietidlá pracujúce pri tlaku 0,2 Pa, efektívnejšie.
Druhý extrém je dosiahnutý ďalším ohrevom pary. Pri teplotách 650 - 750 stupňov Celzia. Vysokotlakové sodíkové výbojky sa nedajú vytvoriť dlhší čas. Obtiažnosť bola nedostatok vhodného materiálu pre banku. Len hliníková keramika dokázala vydržať nápor agresívneho prostredia pri teplotách nad 1000 stupňov( 1300 - 1400 stupňov Celzia).Umelé materiály dali ľudstvo veľa, čo bolo nepriamo spomenuté v recenzii o elektrických obvodoch.
Nízkotlakové sodíkové výbojky
Nízkotlakové svietidlá sú mimoriadne účinné.Vyššie uvedené vlnové dĺžky sa stávajú dominantnými, avšak ďaleko od jediných v emisnom spektre. V nízkotlakových svietidlách leží väčšina čiar v oblasti citlivosti oka. To znamená, že svetlo je čo najjasnejšie. Inými slovami, nízkotlakové svietidlá majú atraktívnu účinnosť.
V laboratórnych modeloch dosahuje účinnosť 50-60%.Výsledkom je zvýšenie výkonu svetla na 400 lm / W( teoretická hranica súčasnej úrovne technológie je 500 lm / W).
Pre porovnanie.9W EKF LED žiarovka( analóg 75 W žiarovky) dáva 830 lm toku. Tento údaj sa považuje za dobrý ukazovateľ úspor energie. Hoci svetelná účinnosť, nie je ťažké uhádnuť, je "iba" 92 lm / W.Zistilo sa, ako efektívne nízkotlakové sodíkové výbojky, vynájdené už dávno, v roku 1931.
V praxi sa musí robiť obeť( žiarovky Philips sú stále dobré a dosahujú svetelnú účinnosť 133-178 lm / W).Teplota banky stúpne na požadované 270-300 stupňov Celzia kvôli špeciálnym opatreniam na tepelnú izoláciu( ak polomer banky prekročí maximálnu účinnosť) a určitý nárast prevádzkového prúdu na optimálny. V dôsledku toho efektívnosť skutočných výrobkov uvoľnených na hromadný predaj nedosahuje uvedené limity. Ale zostáva zvýšený, takže sodíkové žiarovky sa nazývajú energeticky účinné.
Tepelná izolácia je niekedy doplnená ďalšími opatreniami. Reflexná bunka polovodičových materiálov prenáša užitočné žlté žiarenie, ale odráža infračervené svetlo. Vnútorná teplota stúpa ďalej. Ale dizajn sodíka je zložitejšia.
Arc burning je uľahčený pridaním niektorých neónov a argónu. To výrazne znižuje napätie vyvinuté vodičom. Vzhľadom na prítomnosť nečistôt sklo banky absorbuje argón. Polomer lampy je o niečo viac ako optimálny a je 15-25 mm. Oxidová katóda je zvyčajne bifilárna alebo značená( sintrovaná z prášku).Ako materiál sa používa volfrám aktivovaný alkalickými( kovmi alkalických zemín).
Nízkonapäťová lampa
Vysokotlakové sodíkové výbojky
Okrem plynného sodíka sa do zmesi plynov pridajú aj ortuťové pary a redukčné napätie xenónov( do 2-4 kV).Tlak v banke je v rozmedzí od 4 do 14 kPa. Je ľahké si všimnúť, že podľa všeobecnej klasifikácie výbojok sa tento rozsah vzťahuje na nízky tlak, pre sodíkové výbojky nad 14 kPa tento parameter nezvyšuje. Rozsah 4 - 14 kPa je umiestnený pri vypúšťaní silného tlaku.
Maximálna účinnosť je približne 10 kPa. Parciálny tlak sodíka je desatina alebo dvadsatina z celkového množstva. Iní predstavujú ortuť a xenón. Tlak posledného( studený) je 2,6 kPa. Ak sa zmes neónu a argónu použije na zníženie napätia zapálenia, svetelný výkon sodíkovej lampy sa zníži o štvrtinu.
V spektre vysokotlakových sodíkových výbojok existuje okrem vedenia D aj aktivita v modrozelenej časti spektra. Kvôli tomu, že daný odtieň nie je žltý, ale zlato-biela( teplota farby v teplej medzere je 2000 K).Index zvarovania farieb( maximálne pri 2500 K) sa dá zvýšiť zvýšením parciálneho tlaku sodíkových pár a priemeru banky. Súčasne je výstup svetla takmer na polovicu a životnosť je znížená.Zvyšuje sa teplota farieb. Vzhľadom na vyššie uvedené negatívne výsledky sa tieto opatrenia zriedka používajú.
Ako materiál žiarovky sa používa hliníková keramika. Normálne kremičité sklo je nevhodné, pary sodíka podliehajú chemickej reakcii pod vplyvom značnej teploty. Vytvorené zlúčeniny sú stabilné a banka sa zjavne zčernil počas niekoľkých minút po začiatku prevádzky produktu. Zmeny sú nezvratné, pri pôsobení silného tlaku existuje pravdepodobnosť úplnej deštrukcie skla.
Polykryštalická keramika a rúrkový monokryštál s hrúbkou steny od 0,5 do 1 mm sú rovnako odolné voči pôsobeniu agresívneho média až do teploty 1600 K s určitým rozpätím vzhľadom na optimálny bod. Keramika detekuje slušnú priepustnosť žiarenia vo viditeľnom rozsahu, ktorý zaberá 30% energie spotrebovanej sodíkovou lampou.
Extrémne teploty vyžadujú špeciálny vstup. Vyrobené z nióbu s malou( 1%) prísadou zirkónia, sú u vchodu do banky utesnené špeciálnym sklom cementu( schopným odolávať špecifikovaným agresívnym podmienkam).Zliatina, tak sofistikovaná v zložení, bola vybraná z nejakého dôvodu. Dizajnéri našli materiál, ktorého koeficient tepelnej rozťažnosti je blízko keramiky. Ako výsledok je možné vyhnúť sa deformáciám na spojoch a švíkoch. Rovnaká myšlienka sa používa aj v kovových okenných rámoch. Je známe, že koeficient tepelnej rozťažnosti hliníka je blízky hodnotám skla.
Tlak sodíka je vlastnou inertnosťou. Pri prvom zapálení je svetlo žlté a monochromatické.Postupne sa výrobok dostáva do režimu so súčasným rozšírením emitovaného spektra. Kvôli opätovnému zapáleniu oblúka sa plyn ochladí a trvá 2-3 minúty. Aby sa neprekročili pracovné teploty, je potrebné vylúčiť odraz žiarenia na banke. V opačnom prípade sa sodíková lampa neprehrieva.
