Mga modernong high pressure sodium lamp

Ang mga high-pressure sodium lamp (HPL) ay isa sa mga pinakamabisang pinagmumulan ng ilaw at mayroon na ngayong light efficiency na hanggang 160 lm / W sa lakas na 30 — 1000 W, ang kanilang buhay ng serbisyo ay maaaring lumampas sa 25,000 na oras. Ang maliit na sukat ng light body at ang mataas na ningning ng mga high-pressure sodium lamp ay makabuluhang nagpapalawak ng mga posibilidad ng kanilang aplikasyon sa iba't ibang mga aparato sa pag-iilaw na may puro pamamahagi ng liwanag.

Karaniwan, ang mga high-pressure na sodium lamp ay gumagana gamit ang inductive o electronic ballast. Ang mga high-pressure na sodium lamp ay sinindihan gamit ang mga espesyal na igniter na naglalabas ng mga pulso hanggang sa 6 kV. Ang oras ng pag-iilaw ng mga lamp ay karaniwang 3 hanggang 5 minuto.

Ang mga bentahe ng modernong high-pressure sodium lamp ay may kasamang medyo maliit na pagbaba sa maliwanag na pagkilos ng bagay sa panahon ng buhay ng serbisyo, na, halimbawa, para sa mga lamp na may lakas na 400 W ay 10-20% sa 15 libong oras na may 10-oras na pagkasunog. ikot. Para sa mga lamp na gumagana nang mas madalas, ang pagbaba sa luminous flux ay tumataas ng humigit-kumulang 25% para sa bawat pagdodoble ng cycle.Ang parehong relasyon ay nalalapat sa pagkalkula ng pagbawas sa buhay ng serbisyo.

Karaniwang tinatanggap na ang mga lamp na ito ay ginagamit kung saan ang ekonomiya ay mas mahalaga kaysa sa tumpak na pagpaparami ng kulay. Ang kanilang mainit na dilaw na ilaw ay angkop para sa mga parke ng pag-iilaw, mga shopping center, mga kalsada, at din sa ilang mga kaso para sa pandekorasyon na pag-iilaw ng arkitektura (ang Moscow ay isang mahusay na halimbawa nito). Ang pag-unlad ng mga ilaw na pinagmumulan na ito sa huling dekada ay humantong sa isang kapansin-pansing pagpapalawak ng mga posibilidad ng kanilang paggamit dahil sa paglitaw ng mga bagong uri ng output, pati na rin ang mga lamp at lamp na may mababang kapangyarihan na may pinahusay na pag-render ng kulay.

1. High pressure sodium lamp na may pinahusay na pag-render ng kulay

Ang mga high pressure sodium lamp ay kasalukuyang pinaka-epektibong grupo ng mga pinagmumulan ng liwanag. Gayunpaman, ang mga karaniwang high-pressure sodium lamp ay may ilang mga kawalan, kung saan, una sa lahat, kinakailangang tandaan na malinaw na lumala ang mga katangian ng pag-render ng kulay, na nailalarawan sa pamamagitan ng isang mababang index ng rendering ng kulay (Ra = 25 - 28) at isang mababang kulay temperatura (Ttsv = 2000 — 2200 K).

Ang pinalawak na mga linya ng sodium resonance ay nagdudulot ng gintong dilaw na paglabas. Ang pag-render ng kulay ng mga high-pressure na sodium lamp ay itinuturing na kasiya-siya para sa panlabas na ilaw, ngunit hindi sapat para sa panloob na ilaw.

Ang pagpapabuti sa pagganap ng kulay ng mga high-pressure sodium lamp ay higit sa lahat dahil sa pagtaas ng sodium vapor pressure sa burner habang tumataas ang temperatura ng malamig na zone o ang sodium content ng amalgam.(amalgam - likido, semi-likido o carbide metal na may mercury), pagtaas ng diameter ng exhaust pipe, pagpapakilala ng mga radiating additives, paglalagay ng phosphors at interference coatings sa panlabas na bombilya at pagpapakain sa mga lamp na may high-frequency pulsed current. Ang pagbaba sa luminous flux ay binabayaran ng pagtaas ng presyon ng xenon (ibig sabihin, pagbaba ng conductivity ng plasma).

Maraming mga espesyalista ang nagtatrabaho sa problema ng pagpapabuti ng parang multo na komposisyon ng radiation ng mga high-pressure na sodium lamp, at ang isang bilang ng mga dayuhang kumpanya ay gumagawa na ng mga de-kalidad na lamp na may pinahusay na mga parameter ng kulay. Kaya, sa nomenclature ng mga nangungunang kumpanya bilang General Electric, Osram, Philips mayroong malawak na grupo ng mga sodium lamp na may pinahusay na mga katangian ng pag-render ng kulay.

Ang ganitong mga lamp na may pangkalahatang rendering index ng kulay Ra = 50 — 70 ay may 25% na mas mababang kahusayan sa liwanag at kalahati ng buhay ng serbisyo kumpara sa mga karaniwang bersyon. Ito ay nagkakahalaga ng noting na ang mga pangunahing parameter ng mataas na presyon ng sodium lamp ay lubos na mahalaga para sa mga pagbabago sa supply boltahe. Kaya, na may pagbawas sa boltahe ng supply ng 5-10%, ang kapangyarihan, maliwanag na pagkilos ng bagay, ang Ra ay nawawala mula 5 hanggang 30% ng kanilang mga nominal na halaga, at kapag tumaas ang boltahe, ang buhay ng serbisyo ay bumaba nang husto.

Ang mga pagsisikap na makahanap ng isang matipid na analogue ng isang maliwanag na lampara ay humantong sa paglikha ng isang bagong henerasyon ng mga lampara ng sodium. Kamakailan lamang, lumitaw ang isang pamilya ng mga low-power na sodium lamp na may pinahusay na pag-render ng kulay. Ipinakilala ng Philips ang isang serye ng 35-100 W SDW lamp na may Ra = 80 at ang emission chroma ay malapit sa mga incandescent lamp. Ang makinang na kahusayan ng lampara ay 39 — 49 lm / W, at ang sistema ng lampara - ballast 32 — 41 lm / W.Ang nasabing lampara ay maaaring matagumpay na magamit upang lumikha ng mga pandekorasyon na light accent sa mga pampublikong lugar.

° Ang hanay ng lampara ng OSRAM COLORSTAR DSX, kasama ang POWERTRONIC PT DSX electronic control unit, ay isang ganap na bagong sistema ng pag-iilaw na nagpapahintulot, gamit ang parehong lampara, na baguhin ang temperatura ng kulay. Ang pagpapalit ng temperatura ng kulay mula 2600 hanggang 3000 K at pabalik ay ginagawa gamit ang electronic ballast na may espesyal na switch. Nagbibigay-daan ito sa iyo na lumikha ng magaan na interior para sa mga exhibit na ipinapakita sa mga showcase na naaayon sa oras ng araw o season. Ang mga lamp ng seryeng ito ay palakaibigan sa kapaligiran, dahil wala silang mercury. Ang halaga ng pag-install ng ilaw na gawa sa naturang mga kit ay 5-6 beses na mas mataas kaysa sa mga maliwanag na lamp na halogen.

Ang isang binagong bersyon ng COLORSTAR DSX system, COLORSTAR DSX2, ay binuo para sa panlabas na ilaw. Kasama ang isang espesyal na ballast, ang maliwanag na pagkilos ng bagay ng system ay maaaring mabawasan sa 50% ng nominal na halaga. Ang serye ng mga lamp na ito ay hindi rin naglalaman ng mercury.

Mababang kapangyarihan mataas na presyon ng sodium lamp

Kabilang sa mga kasalukuyang ginawang high-pressure sodium lamp, ang pinakamalaking bahagi ay nahuhulog sa mga lamp na may kapangyarihan na 250 at 400 watts. Sa mga kapangyarihang ito, ang kahusayan ng mga lamp ay itinuturing na pinakamataas. Kamakailan, gayunpaman, nagkaroon ng makabuluhang pagtaas ng interes sa mga low-wattage na sodium lamp dahil sa pagnanais na makatipid ng kuryente sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga incandescent lamp ng mga low-wattage discharge lamp sa panloob na ilaw.

Ang pinakamababang kapangyarihan ng mga high-pressure sodium lamp na nakamit ng mga dayuhang kumpanya ay 30 — 35 W.Ang planta ng gas discharge lamp sa Poltava ay pinagkadalubhasaan ang paggawa ng mga low-power na sodium lamp na may lakas na 70, 100 at 150 W.

Ang mga paghihirap sa paglikha ng mga low-power na sodium lamp ay nauugnay sa paglipat sa maliliit na alon at diameter ng mga discharge pipe, pati na rin sa isang pagtaas sa kamag-anak na haba ng mga lugar ng elektrod kumpara sa distansya sa pagitan ng mga electrodes, na humahantong sa isang napakataas sensitivity ng lampara sa mode ng supply, sa mga deviation sa mga sukat ng disenyo ng exhaust pipe at pipe at ang kalidad ng mga materyales. Samakatuwid, sa paggawa ng mga low-power sodium lamp, ang mga kinakailangan para sa pagsunod sa mga tolerance para sa mga geometric na sukat ng mga pagtitipon ng exhaust pipe, para sa kadalisayan ng mga materyales at ang katumpakan ng dosing ng mga elemento ng tagapuno ay nadagdagan. Umiiral na ang mga pangunahing teknolohiya upang makabisado ang mass production ng mga matipid at pangmatagalang pinagmumulan ng liwanag.

Nag-aalok din ang OSRAM ng serye ng mga low-power na lamp na hindi nangangailangan ng igniter (ang mga burner ay naglalaman ng Penning mixture). Gayunpaman, ang kanilang kahusayan sa liwanag ay 14-15% na mas mababa kaysa sa mga karaniwang lamp.

Ang isa sa mga bentahe ng mga lamp na hindi nangangailangan ng pulse igniter ay ang kakayahang i-install ang mga ito sa mercury lamp (sa ilalim ng iba pang kinakailangang kondisyon). Halimbawa, ang NAV E 110 lamp na may maliwanag na flux na 8000 lm ay medyo mapagpapalit sa isang mercury lamp ng DRL -125> type na may nominal na luminous flux na 6000 — 6500 lm. Ang mga katulad na panloob na pag-unlad ay matagal nang ginagamit sa ating bansa. Sa kasalukuyan, ang LISMA OJSC, halimbawa, ay gumagawa ng DNaT 210 at DNaT 360 lamp, na nilayon bilang direktang mga kapalit para sa DRL 250 at DRL 400, ayon sa pagkakabanggit.

NLVD na walang mercury

Sa nakalipas na mga taon, ang mga kapansin-pansing pagsisikap ay ginawa sa larangan ng pangangalaga sa kapaligiran sa maraming bansa. Ang isang bahagi ng mga pagsisikap na ito ay upang bawasan o maiwasan ang paglitaw ng mga nakakalason na compound ng mabibigat na metal (hal., mercury) sa mga produktong pang-industriya. Kaya, ang mga medikal na thermometer na naglalaman ng mercury ay unti-unting pinapalitan ng mga walang mercury.

Ang parehong kalakaran ay laganap sa larangan ng mga teknolohiya ng pagmamanupaktura ng light source. Ang nilalaman ng mercury sa isang 40-watt fluorescent lamp ay bumaba mula 30 mg hanggang 3 mg. Sa kaso ng mga high-pressure sodium lamp, ang prosesong ito ay hindi mabilis na umuunlad, dahil din sa mercury ay lubos na nagpapataas ng kahusayan ng mga ilaw na pinagmumulan na ito, na kinikilala bilang ang pinaka-ekonomiko ngayon.

Ang mga umiiral at umuunlad na lampara na walang mercury ay mukhang may magandang kinabukasan. Ang nabanggit na serye ng Osram COLORSTAR DSX lamp ay hindi naglalaman ng mercury, na isang mahusay na tagumpay ng kumpanya. Ang mga lamp na ito, kasama ang mga espesyal na electronic ballast, ay mga espesyal na sistema ng layunin kung saan ang kahusayan at pagiging simple ay hindi ang pinakamataas na priyoridad.

Matagal nang sikat ang linya ng mga lamp na walang mercury ni Sylvania. Ang tagagawa ay nagbabayad ng espesyal na pansin sa pinabuting mga katangian ng pag-render ng kulay, paghahambing ng mga ito sa karaniwang mga analogue ng sarili nitong produksyon.

Hindi pa katagal, ang pagbuo ng mga inhinyero mula sa Matsushita Electric (Japan) ay nai-publish, na isang mercury-free NLVD na may mataas na pag-render ng kulay na hindi nangangailangan ng isang espesyal na pulse ballast.

Sa pagtatapos ng buhay ng serbisyo ng isang tradisyunal na lampara, ang kulay ng radiation ay kumukuha ng isang pinkish na kulay, dahil sa isang pagbabago sa ratio ng sodium sa mercury sa amalgam.Ang lilim na ito ay hindi lumikha ng isang partikular na kaaya-ayang impression, sa kaibahan sa madilaw-dilaw na kulay ng test lamp sa ilalim ng parehong mga kondisyon. Habang tumataas ang temperatura ng kulay, tumataas muna ang Ra sa pinakamataas na antas (sa T = 2500 K), pagkatapos ay bumababa.

Upang mabawasan ang paglihis, binago ng mga developer ang presyon ng xenon at ang panloob na diameter ng burner. Napagpasyahan na ang paglihis mula sa linya ng blackbody ay bumababa sa pagtaas ng presyon ng xenon, ngunit ang boltahe ng pag-aapoy ay tumataas. Sa isang presyon ng 40 kPa, ang boltahe ng pag-aapoy ay halos 2000 V, kahit na isinasaalang-alang ang pagkakaroon ng isang circuit upang mapadali ito. Kapag ang panloob na diameter ay nagbabago mula 6 hanggang 6.8 mm, ang paglihis mula sa itim na linya ng katawan ay bumababa, ngunit ang makinang na kahusayan ay bumababa, na hindi katanggap-tanggap para sa gawain sa kamay.

Ang isang walang mercury na high-Ra sodium lamp ay may halos kaparehong mga katangian tulad ng katapat nitong may mercury. Ang lampara na walang mercury ay may 1.3 beses ang buhay.

150 W high-pressure lighting lamp na may mataas na color rendering index: a — walang mercury, b — ang karaniwang bersyon.

High pressure sodium lamp na may dalawang burner

Ang kamakailang hitsura ng mga serial sample ng high-pressure sodium lamp na may parallel-connected burner mula sa isang bilang ng mga nangungunang tagagawa ay nagmumungkahi na ang direksyon na ito ay nangangako, dahil ang ganitong solusyon ay hindi lamang nag-aambag sa isang makabuluhang pagtaas sa buhay ng lampara, ngunit inaalis din ang pagiging kumplikado. ng agarang muling pag-aapoy, pinalawak ang potensyal para sa pagsasama-sama ng mga burner na may iba't ibang kapangyarihan, parang multo na komposisyon, atbp.

Sa kabila ng nakasaad na solidong buhay ng serbisyo, ang tanong ng tibay ng mga lamp na ito ay dapat na lapitan nang may pag-iingat.Ang buhay ng serbisyo ng naturang lampara ay talagang nadoble lamang kung ang burner lamp ay patuloy na umiilaw sa buong buhay ng lampara. Kung hindi man, sa dulo ng mapagkukunan, ang gumaganang burner ay madalas na nagsisimulang bahagyang lampasan ang pangalawa (ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay tinatawag na electrical "leakage"; sa kasong ito, ang rarefied gas sa panlabas na bombilya ay nasira ng boltahe ng mga pulso ng pag-aapoy. ), at samakatuwid ang mga paghihirap ay maaaring lumitaw sa pag-aapoy nito.

High pressure sodium lamp na may high voltage igniter

Ang mga inhinyero ng Hapon (Toshiba Lighting & Technology ay nag-aalok ng pinakamainam, mula sa kanilang pananaw, na solusyon upang maalis ang mga nabanggit na phenomena sa isang lampara na may dalawang burner. Ang disenyo ng lampara ay naglalaman ng dalawang ignition probes na tinitiyak ang pag-aapoy ng isang tiyak na burner kapag ito ay positibo o negatibong mga pulso ang ibinibigay . Ang mga ballast para sa naturang mga lamp ay naglalaman ng dalawang paikot-ikot Ang circuit ay medyo simple at mura. Dahil sa disenyong ito, ang mga lamp ng burner ay umiilaw nang salit-salit. ang mga burner at makabuluhang pinatataas ang pangkalahatang trabaho Ang mga inhinyero mula sa parehong kumpanya ay nag-aalok ng lampara na may built-in na igniter na hindi nangangailangan ng kumplikadong control scheme.

Ang ilang mga uso sa pagbuo ng mga high-pressure sodium lamp

Sa anong mga direksyon naghahanap ang mga designer at mananaliksik ng mga epektibong solusyon para sa mga high-pressure na sodium lamp? Upang masagot ang tanong na ito, kailangan muna nating tugunan ang mga halatang disadvantages ng mga lamp na ito na may kaugnayan sa visual na kaginhawahan, pagiging simple at ang kinakailangang kaligtasan ng kuryente ng konstruksiyon.Kabilang sa mga ito, maraming mga pangunahing maaaring makilala: mahinang mga katangian ng pag-render ng kulay, pagtaas ng pulsation ng light flux, mataas na boltahe ng pag-aapoy at higit pa - muling pag-aapoy.

Sa paghusga sa pamamagitan ng mga katangian ng mga lamp na may mataas na pag-render ng kulay, ang mga developer ay pinamamahalaang malapit sa pinakamainam para sa grupong ito ng mga mapagkukunan ng liwanag. Ang paglaban sa radiation ripple, na umaabot sa 70-80% sa mga high-pressure sodium lamp, ay karaniwang isinasagawa gamit ang mga karaniwang pamamaraan, tulad ng paglipat ng mga lamp sa iba't ibang yugto ng network (sa mga instalasyon na may maraming lamp) at pagbibigay ng mataas na dalas ng kasalukuyang . Ang paggamit ng mga espesyal na electronic ballast ay praktikal na nag-aalis ng problemang ito.

Ang pulse ignition device (IZU) na kasalukuyang ginagamit sa karamihan ng NLVD - PRA kit ay nagpapalubha sa pagpapatakbo ng mga lamp at nagpapataas ng halaga ng lamp - PRA kit. Ang mga pulso ng pag-aapoy ng IZU ay negatibong nakakaapekto sa ballast at lampara, may mga napaaga na pagkabigo ng mga aparatong ito. Samakatuwid, ang mga developer ay naghahanap ng mga paraan upang mabawasan ang boltahe ng pag-aapoy, na nagpapahintulot sa iyo na iwanan ang IZU.

Ang problema sa pagbibigay ng agarang muling pag-aapoy ay kadalasang nalulutas sa dalawang paraan. Posibleng gumamit ng mga igniter na naglalabas ng mga pulso ng mas mataas na amplitude, o gamitin ang nabanggit na dalawang-burner na lampara, na hindi nangangailangan ng mga naturang device.

Ang buhay ng serbisyo ng mga sodium lamp ay itinuturing na pinakamatagal sa mga high intensity light source. Gayunpaman, sa lugar na ito nais ng mga taga-disenyo na makamit ang pinakamahusay.Ito ay kilala na ang buhay ng serbisyo at ang pagbaba ng maliwanag na pagkilos ng bagay sa panahon ng operasyon ay nakasalalay sa rate kung saan ang sodium ay umalis sa burner. Ang pagtagas ng sodium mula sa discharge ay humahantong sa pagpapayaman ng komposisyon ng amalgam na may mercury at isang pagtaas sa boltahe ng lampara sa (150 - 160 V) hanggang sa mawala ito. Maraming pananaliksik, pagpapaunlad at mga patent ang nakatuon sa problemang ito. Kabilang sa mga pinakamatagumpay na solusyon, nararapat na tandaan ang dispenser ng amalgam mula sa GE, na ginagamit sa mga serial lamp. Ang disenyo ng dispenser ay nagsisiguro ng isang mahigpit na limitadong daloy ng sodium amalgam sa discharge tube sa buong buhay ng lampara. Bilang resulta, ang buhay ng serbisyo ay tumaas, ang pagdidilim ng mga dulo ng tubo ay nabawasan, at ang maliwanag na flux ay nananatili halos pare-pareho (hanggang sa 90% ng orihinal na halaga) .

Siyempre, hindi pa tapos ang pagsasaliksik at pagpapahusay ng mga high-pressure na sodium lamp, at samakatuwid ay dapat nating asahan ang mga bago, posibleng eksklusibong solusyon sa isang malaking pamilya ng mga promising light source na ito.

Mga ginamit na materyales mula sa aklat na "Energy saving in lighting". Ed. Prof. Y. B. Eisenberg.