Gasentladungslampen: Typen, Design, Auswahl der besten Lampen
Möchten Sie Gasentladungslampen kaufen, um in Ihrem Raum eine besondere Atmosphäre zu schaffen? Oder suchen Sie nach Blumenzwiebeln, die das Pflanzenwachstum in Ihrem Gewächshaus anregen? Die Ausstattung mit sparsamen Lichtquellen macht den Innenraum nicht nur attraktiver und fördert das Pflanzenwachstum, sondern spart auch Energie. Stimmt das nicht?
Wir helfen Ihnen, das Angebot an Gasentladungsleuchten zu verstehen. Der Artikel bespricht ihre Eigenschaften, Eigenschaften und Anwendungsbereiche von Hoch- und Niederdruckglühlampen. Wir haben Illustrationen und Videos ausgewählt, um Ihnen dabei zu helfen, die beste Option für Energiesparlampen zu finden.
Der Inhalt des Artikels:
Design und Eigenschaften von Entladungslampen
Alle Hauptteile der Lampe sind in einem Glaskolben eingeschlossen. Hier kommt es zur Entladung elektrischer Teilchen. Im Inneren kann sich Natrium- oder Quecksilberdampf oder eines der inerten Gase befinden.
Als Gasfüllung kommen Optionen wie Argon, Xenon, Neon und Krypton zum Einsatz. Beliebter sind Produkte, die mit dampfförmigem Quecksilber gefüllt sind.
Der Kondensator ist für den Betrieb ohne Blinken verantwortlich. Der Transistor verfügt über einen positiven Temperaturkoeffizienten, der einen sofortigen Start des GRL ohne Flackern gewährleistet. Die Arbeit der inneren Struktur beginnt, nachdem in der Gasentladungsröhre ein elektrisches Feld erzeugt wurde.
Dabei entstehen im Gas freie Elektronen. Durch die Kollision mit Metallatomen ionisieren sie es. Beim Übergang einzelner von ihnen tritt überschüssige Energie auf und erzeugt Lumineszenzquellen – Photonen. Die Elektrode, die die Quelle des Glühens darstellt, befindet sich in der Mitte des GRL. Das gesamte System wird durch eine Basis vereint.
Die Lampe kann verschiedene Lichtschattierungen ausstrahlen, die eine Person sehen kann – von Ultraviolett bis Infrarot. Um dies zu ermöglichen, wird die Innenseite des Kolbens mit einer lumineszierenden Lösung beschichtet.
Anwendungsgebiete von GRL
Gasentladungslampen sind in den unterschiedlichsten Bereichen gefragt. Am häufigsten findet man sie auf Stadtstraßen, in Produktionsstätten, Geschäften, Büros, Bahnhöfen und großen Einkaufszentren. Sie werden auch zur Beleuchtung von Werbetafeln und Gebäudefassaden eingesetzt.
GRLs werden auch in Autoscheinwerfern verwendet. Am häufigsten handelt es sich dabei um Lampen mit hoher Lichtausbeute - Neonmodelle. Einige Autoscheinwerfer sind mit Metallhalogenidsalzen, Xenon, gefüllt.
Die ersten Gasentladungs-Beleuchtungsgeräte für Fahrzeuge wurden benannt D1R, D1S. Nächste - D2R Und D2S, Wo S weist auf ein optisches Flutlichtdesign hin und R - Reflex. GR-Glühbirnen werden auch für die Fotografie verwendet.
Während des Fotografierens können Sie mit diesen Lampen die Lichtleistung steuern. Sie sind kompakt, hell und sparsam. Der negative Punkt ist die Unfähigkeit, das Licht und die Schatten, die die Lichtquelle selbst erzeugt, visuell zu kontrollieren.
In der Landwirtschaft werden GRLs zur Bestrahlung von Tieren und Pflanzen sowie zur Sterilisation und Desinfektion von Produkten eingesetzt.Hierzu müssen Lampen Wellenlängen im entsprechenden Bereich aufweisen.
Auch hier ist die Konzentration der Strahlungsleistung von großer Bedeutung. Aus diesem Grund sind leistungsstarke Produkte am besten geeignet.
Arten von Gasentladungslampen
GRLs werden nach der Art des Glühens, beispielsweise einem Parameter wie dem Druck, in Bezug auf den Verwendungszweck in Typen unterteilt. Sie alle bilden einen bestimmten Lichtstrom. Basierend auf dieser Funktion werden sie unterteilt in:
- fluoreszierende Geräte;
- Gaslichtsorten;
- Induktionsmöglichkeiten.
Im ersten Fall besteht die Lichtquelle aus Atomen, Molekülen oder Kombinationen davon, die durch eine Entladung in einem gasförmigen Medium angeregt werden.
Zweitens, Leuchtstoffe, aktiviert die Gasentladung die photolumineszierende Schicht, die den Kolben bedeckt, wodurch das Beleuchtungsgerät beginnt, Licht zu emittieren. Lampen des dritten Typs funktionieren aufgrund des Glühens von Elektroden, die durch eine Gasentladung erhitzt werden.
Je nach Füllung Lichtbogenentladungsgeräte unterteilt in Quecksilber, Natrium, Xenon, Metallhalogenidlampen und andere. Aufgrund des Drucks im Kolben erfolgt ihre weitere Trennung.
Ab einem Druckwert von 3x104 und bis zu 106 Sie werden als Hochdrucklampen klassifiziert. Geräte fallen in die niedrige Kategorie mit einem Parameterwert von 0,15 bis 104 Pa. Mehr als 106 Pa – extra hoch.
Typ Nr. 1 – Hochdrucklampen
Der Unterschied zwischen RLVDs besteht darin, dass der Inhalt des Kolbens einem hohen Druck ausgesetzt ist. Sie zeichnen sich durch einen hohen Lichtstrom bei gleichzeitig geringem Energieverbrauch aus. Dabei handelt es sich in der Regel um Quecksilberproben, daher werden sie am häufigsten für die Straßenbeleuchtung verwendet.
Solche Entladungslampen haben eine solide Lichtausbeute und funktionieren auch bei schlechten Wetterbedingungen effizient, vertragen jedoch niedrige Temperaturen nicht gut.
Es gibt mehrere grundlegende Kategorien von Hochdrucklampen: DRT Und DRL (Quecksilberbogen), DRI - das gleiche wie DRL, jedoch mit Jodiden und einer Reihe von darauf basierenden Modifikationen. Zu dieser Serie gehört auch Arc-Natrium (DNAT) Und DKsT — Lichtbogen-Xenon.
Die erste Entwicklung ist das DRT-Modell. In der Markierung steht D für Bogen, das Symbol P für Quecksilber und die Tatsache, dass dieses Modell röhrenförmig ist, wird durch den Buchstaben T in der Markierung angezeigt. Optisch handelt es sich um ein gerades Rohr aus Quarzglas. Auf beiden Seiten befinden sich Wolframelektroden. Es wird in Bestrahlungsanlagen eingesetzt. Im Inneren befinden sich etwas Quecksilber und Argon.
Die Lampe ist in Reihe mit dem Netzwerk verbunden Gaspedal unter Verwendung eines Resonanzkreises. Der Lichtstrom einer DRT-Lampe besteht zu 18 % aus ultravioletter Strahlung und zu 15 % aus Infrarotstrahlung. Der gleiche Prozentsatz ist sichtbares Licht. Der Rest sind Verluste (52 %). Die Hauptanwendung ist die zuverlässige Quelle ultravioletter Strahlung.
Um Orte zu beleuchten, an denen die Qualität der Farbausgabe nicht sehr wichtig ist, werden DRL-Beleuchtungsgeräte (Quecksilberbogen) verwendet. Hier gibt es praktisch keine ultraviolette Strahlung. Infrarot beträgt 14 %, sichtbar 17 %. Wärmeverluste machen 69 % aus.
Die Konstruktionsmerkmale von DRL-Lampen ermöglichen das Zünden mit 220 V ohne den Einsatz eines Hochspannungs-Impulszündgeräts.Dadurch, dass die Schaltung eine Drossel und einen Kondensator enthält, werden Schwankungen im Lichtfluss reduziert und der Leistungsfaktor erhöht.
Wenn die Lampe in Reihe mit dem Induktor geschaltet ist, kommt es zu einer Glimmentladung zwischen den zusätzlichen Elektroden und den benachbarten Hauptelektroden. Die Entladungsstrecke wird ionisiert und es entsteht eine Entladung zwischen den Hauptwolframelektroden. Der Betrieb der Zündelektroden stoppt.
DRL-Brenner haben im Allgemeinen vier Elektroden – zwei arbeiten, zwei zünden. Ihr Inneres ist mit Inertgasen gefüllt, denen eine bestimmte Menge Quecksilber beigemischt ist.
Auch DRI-Halogenmetalldampflampen gehören zur Kategorie der Hochdruckgeräte. Ihre Farbeffizienz und Farbwiedergabequalität sind höher als bei den Vorgängermodellen. Die Art des Emissionsspektrums wird durch die Zusammensetzung der Additive beeinflusst. Die Form der Glühbirne, das Fehlen zusätzlicher Elektroden und die Phosphorbeschichtung sind die Hauptunterschiede zwischen DRI-Lampen und DRL-Lampen.
Der Stromkreis, über den das DRL mit dem Netzwerk verbunden ist, enthält eine IZU – ein gepulstes Zündgerät. Die Lampenröhren enthalten Komponenten, die zur Halogengruppe gehören. Sie verbessern die Qualität des sichtbaren Spektrums.
Beim Erwärmen verdampfen sowohl das Quecksilber als auch die Zusatzstoffe, wodurch sich der Widerstand der Lampe ändert und der Lichtstrom das Spektrum abgibt. DRIZ und DRISH wurden auf Basis solcher Geräte erstellt. Die erste der Lampen wird sowohl in staubigen, feuchten als auch in trockenen Räumen eingesetzt. Der zweite Teil wird durch Farbfernsehaufnahmen abgedeckt.
Am effektivsten sind HPS-Natriumlampen. Dies liegt an der Länge der emittierten Wellen – 589 – 589,5 nm. Hochdruck-Natriumgeräte arbeiten bei einem Wert dieses Parameters von etwa 10 kPa.
Für die Entladungsröhren solcher Lampen wird ein spezielles Material verwendet – lichtdurchlässige Keramik. Silikatglas ist hierfür ungeeignet, weil Natriumdampf ist für ihn sehr gefährlich. Die in den Kolben eingeleiteten Arbeitsdampfe von Natrium haben einen Druck von 4 bis 14 kPa. Sie zeichnen sich durch niedrige Ionisations- und Anregungspotentiale aus.
Um den beim Verbrennungsprozess zwangsläufig auftretenden Natriumverlust auszugleichen, ist ein gewisser Überschuss davon notwendig. Daraus ergibt sich eine proportionale Abhängigkeit der Druckindikatoren Quecksilber, Natrium und Kaltpunkttemperatur. Bei letzterem kommt es zur Kondensation von überschüssigem Amalgam.
Wenn die Lampe brennt, setzen sich Verdampfungsprodukte an ihren Enden ab, was zu einer Verdunkelung der Lampenenden führt. Der Prozess geht mit einem Anstieg der Temperatur der Kathode und einem Anstieg des Drucks von Natrium und Quecksilber einher. Dadurch steigen das Potential und die Spannung der Lampe. Bei der Installation von Natriumdampflampen sind Vorschaltgeräte von DRL und DRI ungeeignet.
Typ Nr. 2 – Niederdrucklampen
Im inneren Hohlraum solcher Geräte befindet sich Gas unter einem niedrigeren Druck als im äußeren. Sie werden in LL und CFL unterteilt und nicht nur zur Beleuchtung von Einzelhandelsgeschäften, sondern auch für den Heimwerkerbereich eingesetzt. Am beliebtesten sind Leuchtstofflampen dieser Serie.
Die Umwandlung elektrischer Energie in Licht erfolgt in zwei Schritten.Der Strom zwischen den Elektroden löst Strahlung in Quecksilberdampf aus. Der Hauptbestandteil der dabei auftretenden Strahlungsenergie ist kurzwellige UV-Strahlung. Der Anteil des sichtbaren Lichts liegt bei etwa 2 %. Anschließend wird die Lichtbogenstrahlung im Leuchtstoff in Licht umgewandelt.
Die Beschriftung von Leuchtstofflampen enthält sowohl Buchstaben als auch Zahlen. Das erste Symbol ist die Charakteristik des Strahlungsspektrums und der Designmerkmale, das zweite ist die Leistung in Watt.
Buchstaben entschlüsseln:
- LD — fluoreszierendes Tageslicht;
- PFUND - weißes Licht;
- LHB - auch weiß, aber kalt;
- LTBS - Warmweiß.
Einige Beleuchtungsgeräte haben die spektrale Zusammensetzung der Strahlung verbessert, um eine bessere Lichtdurchlässigkeit zu erreichen. Ihre Markierungen enthalten das Symbol „C" Leuchtstofflampen sorgen für gleichmäßiges, weiches Licht in Räumen.
Die LL-Emissionsoberfläche ist ziemlich groß, sodass es schwierig ist, die räumliche Streuung des Lichts zu steuern. Bei atypischen Bedingungen, insbesondere bei starker Staubentwicklung, kommen Reflektorlampen zum Einsatz. In diesem Fall wird der Innenbereich des Leuchtmittels nicht vollständig, sondern nur zu zwei Dritteln von der diffus reflektierenden Schicht bedeckt.
100 % der Innenfläche sind mit Phosphor bedeckt. Der Teil der Glühbirne, der keine reflektierende Beschichtung aufweist, überträgt einen viel größeren Lichtstrom als die Röhre einer herkömmlichen Lampe mit demselben Volumen – etwa 75 %. Sie erkennen solche Lampen an ihrer Kennzeichnung – sie enthalten den Buchstaben „P“.
In einigen Fällen ist das Hauptmerkmal von LL Bunte Temperatur TC.Sie entspricht der Temperatur eines schwarzen Körpers, der dieselbe Farbe erzeugt. Je nach Umriss können LLs linear, U-förmig, W-förmig oder kreisförmig sein. Die Bezeichnung solcher Lampen beinhaltet den entsprechenden Buchstaben.
Die gängigsten Geräte haben eine Leistung von 15 – 80 W. Bei einer Lichtleistung von 45 – 80 lm/W hält die LL-Verbrennung mindestens 10.000 Stunden. Die Qualität der LL-Arbeit wird stark von der Umgebung beeinflusst. Als Betriebstemperatur gelten für sie 18 bis 25⁰.
Bei Abweichungen nehmen sowohl der Lichtstrom als auch die Effizienz der Lichtausbeute und der Zündspannung ab. Bei niedrigen Temperaturen geht die Wahrscheinlichkeit einer Entzündung gegen Null.
Zu den Niederdrucklampen zählen auch Kompaktleuchtstofflampen – CFLs.
Ihr Design ähnelt herkömmlichen LLs:
- Zwischen den Elektroden fließt Hochspannung.
- Quecksilberdampf entzündet sich.
- Es erscheint ein ultraviolettes Leuchten.
Der Leuchtstoff in der Röhre macht ultraviolette Strahlen für das menschliche Auge unsichtbar. Es wird nur sichtbares Leuchten verfügbar. Das kompakte Design des Geräts wurde durch eine Änderung der Zusammensetzung des Leuchtstoffs möglich. CFLs haben wie herkömmliche FLs unterschiedliche Leistungen, die Leistung ersterer ist jedoch viel geringer.
Die Farbtemperatur wird in Kelvin gemessen. Ein Wert von 2700 – 3300 K weist auf eine warme gelbe Farbe hin. 4200 – 5400 – normales Weiß, 6000 – 6500 – kaltes Weiß mit Blau, 25000 – Lila.Die Farbanpassung erfolgt durch Veränderung der Bestandteile des Leuchtstoffs.
Der Farbwiedergabeindex charakterisiert einen solchen Parameter wie die Identität der Natürlichkeit der Farbe mit einem möglichst sonnennahen Standard. Absolut schwarz – 0 Ra, der größte Wert – 100 Ra. CFL-Beleuchtungskörper reichen von 60 bis 98 Ra.
Natriumlampen, die zur Niederdruckgruppe gehören, haben eine hohe Temperatur des maximalen Kaltpunkts – 470 K. Eine niedrigere Lampe kann die erforderliche Natriumdampfkonzentration nicht aufrechterhalten.
Die resonante Strahlung von Natrium erreicht ihren Höhepunkt bei einer Temperatur von 540 – 560 K. Dieser Wert ist vergleichbar mit dem Natriumverdampfungsdruck von 0,5 – 1,2 Pa. Die Lichtausbeute von Lampen dieser Kategorie ist im Vergleich zu anderen Allzweckbeleuchtungsgeräten am höchsten.
Positive und negative Aspekte von GRL
GRLs finden sich sowohl in professionellen Geräten als auch in Instrumenten für die wissenschaftliche Forschung.
Als Hauptvorteile derartiger Beleuchtungsgeräte werden üblicherweise die folgenden Eigenschaften genannt:
- Hohe Lichtausbeute. Dieser Indikator wird selbst durch dickes Glas nicht wesentlich verringert.
- Praktikabilität, ausgedrückt in der Haltbarkeit, die den Einsatz für die Straßenbeleuchtung ermöglicht.
- Widerstandsfähigkeit unter schwierigen klimatischen Bedingungen. Vor dem ersten Temperaturabfall werden sie mit gewöhnlichen Lampenschirmen und im Winter mit speziellen Laternen und Scheinwerfern verwendet.
- Bezahlbarer Preis.
Diese Lampen haben nicht viele Nachteile. Ein unangenehmes Merkmal ist die recht hohe Pulsation des Lichtstroms. Der zweite wesentliche Nachteil ist die Komplexität der Inklusion.Für eine stabile Verbrennung und einen normalen Betrieb benötigen sie lediglich ein Vorschaltgerät, das die Spannung auf die von den Geräten geforderten Grenzen begrenzt.
Der dritte Nachteil ist die Abhängigkeit der Verbrennungsparameter von der erreichten Temperatur, die sich indirekt auf den Druck des Arbeitsdampfes im Kolben auswirkt.
Daher erreichen die meisten Gasentladungsgeräte nach einer gewissen Zeit nach dem Einschalten die Standardverbrennungseigenschaften. Ihr Emissionsspektrum ist begrenzt, sodass die Farbwiedergabe sowohl von Hochvolt- als auch von Niedervoltlampen nicht perfekt ist.
Die Geräte können nur unter Wechselstrombedingungen betrieben werden. Die Aktivierung erfolgt über eine Ballastdrossel. Das Aufwärmen dauert einige Zeit. Aufgrund des Quecksilberdampfgehalts sind sie nicht ganz sicher.
Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema
Video Nr. 1. Informationen zum GL. Was es ist, wie es funktioniert, Vor- und Nachteile im folgenden Video:
Video Nr. 2. Beliebte Informationen zu Leuchtstofflampen:
Trotz des Aufkommens immer fortschrittlicherer Beleuchtungsgeräte verlieren Gasentladungslampen nicht an Bedeutung. In manchen Bereichen sind sie einfach unersetzlich. Mit der Zeit werden GRLs sicherlich neue Einsatzgebiete finden.
Erzählen Sie uns, wie Sie eine Gasentladungslampe für den Einbau in eine Landstraße oder eine Hauslampe ausgewählt haben. Teilen Sie uns mit, was für Sie persönlich ausschlaggebend für den Kauf war. Bitte hinterlassen Sie im Block unten Kommentare, stellen Sie Fragen und veröffentlichen Sie Fotos zum Thema des Artikels.
In unserem Feriendorf haben wir ein Problem mit der Spannung – zeitweise sinkt sie auf 160 V. Funktionieren Gasentladungslampen in diesem Fall normal? Ich werde den Bereich selbst und einen Teil der Straße beleuchten.
Guten Tag, Maxim. Bevor Sie eine Beleuchtung planen, beauftragen Sie den Vorsitzenden des Feriendorfes mit der Suche nach der Ursache des Spannungsabfalls. Die von Ihnen genannten Symptome sind typisch für Phasenungleichgewichte. Hier wird ein zusätzlicher Einfluss durch die Erdung des Transformatornullpunkts und das Vorhandensein wiederholter Erdungen an den Stützen ausgeübt.
Nachdem der normale Betrieb des Netzwerks wiederhergestellt ist, fragen Sie den Vorsitzenden, ob Sie die Beleuchtungsleistung in dem Bereich erhöhen können. Ich denke, Ihre Belastung ist begrenzt.