Đèn phóng điện: chủng loại, thiết kế, cách chọn loại tốt nhất
Bạn có muốn mua đèn phóng điện để tạo bầu không khí đặc biệt trong phòng của mình không? Hay bạn đang tìm kiếm loại củ để kích thích sự phát triển của cây trồng trong nhà kính của mình? Trang bị nguồn ánh sáng tiết kiệm không chỉ khiến nội thất trở nên hấp dẫn hơn, giúp cây phát triển mà còn tiết kiệm năng lượng. Đúng không?
Chúng tôi sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về các loại thiết bị chiếu sáng phóng điện bằng khí. Bài viết thảo luận về tính năng, đặc điểm và phạm vi ứng dụng của bóng đèn cao áp và bóng đèn áp suất thấp. Các hình ảnh minh họa và video đã được chọn lọc để giúp bạn tìm ra lựa chọn tốt nhất cho loại đèn tiết kiệm năng lượng.
Nội dung của bài viết:
Thiết kế và đặc điểm của đèn phóng điện
Tất cả các bộ phận chính của đèn được đặt trong một bóng đèn thủy tinh. Đây là nơi xảy ra sự phóng điện của các hạt điện. Bên trong có thể có hơi natri hoặc thủy ngân hoặc bất kỳ loại khí trơ nào.
Các chất tùy chọn như argon, xenon, neon và krypton được sử dụng để nạp khí. Sản phẩm chứa đầy thủy ngân hơi phổ biến hơn.
Tụ điện có nhiệm vụ hoạt động không nhấp nháy. Bóng bán dẫn có hệ số nhiệt độ dương, đảm bảo GRL khởi động tức thời mà không bị nhấp nháy. Hoạt động của cấu trúc bên trong bắt đầu sau khi việc tạo ra điện trường diễn ra trong ống xả khí.
Trong quá trình này, các electron tự do xuất hiện trong chất khí. Va chạm với các nguyên tử kim loại, chúng làm ion hóa nó. Khi các cá thể trong số chúng chuyển tiếp, năng lượng dư thừa sẽ xuất hiện, tạo ra nguồn phát quang - photon. Điện cực, nguồn phát sáng, nằm ở trung tâm của GRL. Toàn bộ hệ thống được thống nhất bởi một cơ sở.
Đèn có thể phát ra nhiều sắc thái ánh sáng khác nhau mà một người có thể nhìn thấy - từ tia cực tím đến tia hồng ngoại. Để thực hiện được điều này, bên trong bình được phủ một lớp dung dịch phát quang.
Các lĩnh vực ứng dụng GRL
Đèn phóng điện khí đang có nhu cầu trong nhiều lĩnh vực. Thông thường, chúng có thể được tìm thấy trên đường phố, trong xưởng sản xuất, cửa hàng, văn phòng, nhà ga và trung tâm mua sắm lớn. Chúng cũng được sử dụng để chiếu sáng các biển quảng cáo và mặt tiền tòa nhà.
GRL cũng được sử dụng trong đèn pha ô tô. Thông thường đây là những loại đèn có hiệu suất phát sáng cao - mô hình neon. Một số đèn pha ô tô chứa đầy muối halogenua kim loại, xenon.
Thiết bị chiếu sáng phóng điện trong khí đầu tiên dành cho xe cộ được thiết kế D1R, D1S. Kế tiếp - D2R Và D2S, Ở đâu S biểu thị thiết kế quang học của đèn pha và R - phản xạ. Bóng đèn GR cũng được sử dụng để chụp ảnh.
Trong quá trình chụp ảnh, những chiếc đèn này cho phép bạn kiểm soát lượng ánh sáng phát ra. Chúng nhỏ gọn, sáng sủa và tiết kiệm. Điểm tiêu cực là không có khả năng kiểm soát trực quan ánh sáng và bóng tối do chính nguồn sáng tạo ra.
Trong lĩnh vực nông nghiệp, GRL được sử dụng để chiếu xạ động vật và thực vật cũng như khử trùng và khử trùng sản phẩm.Với mục đích này, đèn phải có bước sóng trong phạm vi thích hợp.
Sự tập trung năng lượng bức xạ trong trường hợp này cũng có tầm quan trọng lớn. Vì lý do này, các sản phẩm mạnh mẽ là phù hợp nhất.
Các loại đèn phóng điện khí
GRL được chia thành các loại tùy theo loại ánh sáng, chẳng hạn như thông số như áp suất, liên quan đến mục đích sử dụng. Tất cả chúng tạo thành một luồng sáng cụ thể. Dựa trên đặc điểm này, chúng được chia thành:
- thiết bị huỳnh quang;
- giống đèn khí;
- tùy chọn cảm ứng.
Trong số đó, nguồn sáng là các nguyên tử, phân tử hoặc tổ hợp của chúng, được kích thích bởi sự phóng điện trong môi trường khí.
Thứ hai, phốt pho, sự phóng điện của khí sẽ kích hoạt lớp phát quang bao phủ bình, kết quả là thiết bị chiếu sáng bắt đầu phát ra ánh sáng. Đèn loại thứ ba hoạt động nhờ sự phát sáng của các điện cực được làm nóng bằng khí phóng điện.
Tùy thuộc vào việc làm đầy thiết bị phóng hồ quang chia thành thủy ngân, natri, xenon, đèn halogen kim loại và những người khác. Dựa trên áp suất bên trong bình, sự phân tách tiếp theo của chúng sẽ xảy ra.
Bắt đầu từ giá trị áp suất 3x104 và lên đến 106 Chúng được phân loại là đèn cao áp. Các thiết bị thuộc loại thấp có giá trị tham số từ 0,15 đến 104 Bố. Nhiều hơn 106 Pa - cực cao.
Loại #1 - đèn cao áp
RLVD khác nhau ở chỗ chất chứa trong bình phải chịu áp suất cao. Chúng được đặc trưng bởi sự hiện diện của quang thông đáng kể kết hợp với mức tiêu thụ năng lượng thấp. Đây thường là các mẫu thủy ngân nên chúng thường được sử dụng để chiếu sáng đường phố.
Những đèn phóng điện như vậy có công suất phát sáng ổn định và hoạt động hiệu quả trong điều kiện thời tiết xấu, nhưng chúng không chịu được nhiệt độ thấp.
Có một số loại đèn cao áp cơ bản: DRT Và DRL (cung thủy ngân), DRI - giống như DRL, nhưng có iodide và một số sửa đổi được tạo ra trên cơ sở chúng. Loạt bài này cũng bao gồm hồ quang natri (DNAT) Và DKsT - hồ quang xenon.
Sự phát triển đầu tiên là mô hình DRT. Trong phần đánh dấu, D là viết tắt của vòng cung, ký hiệu P là viết tắt của thủy ngân và thực tế là mẫu này có dạng ống được biểu thị bằng chữ T trong phần đánh dấu. Nhìn bề ngoài, đây là một ống thẳng làm bằng thủy tinh thạch anh. Ở cả hai bên đều có điện cực vonfram. Nó được sử dụng trong lắp đặt chiếu xạ. Bên trong có một ít thủy ngân và argon.
Đèn được nối nối tiếp vào mạng với ga sử dụng mạch cộng hưởng. Quang thông của đèn DRT bao gồm 18% bức xạ cực tím và 15% bức xạ hồng ngoại. Tỷ lệ tương tự là ánh sáng nhìn thấy được. Còn lại là thua lỗ (52%). Ứng dụng chính là nguồn bức xạ cực tím đáng tin cậy.
Để chiếu sáng những nơi mà chất lượng đầu ra màu không quan trọng lắm, người ta sử dụng thiết bị chiếu sáng DRL (hồ quang thủy ngân). Thực tế không có bức xạ cực tím ở đây. Hồng ngoại là 14%, nhìn thấy được là 17%. Tổn thất nhiệt chiếm 69%.
Đặc điểm thiết kế của đèn DRL cho phép chúng được đánh lửa từ điện áp 220 V mà không cần sử dụng thiết bị đánh lửa xung điện áp cao.Do mạch chứa cuộn cảm và tụ điện nên dao động của quang thông giảm đi và hệ số công suất tăng lên.
Khi đèn được mắc nối tiếp với cuộn cảm, hiện tượng phóng điện phát sáng xảy ra giữa các điện cực bổ sung và các điện cực chính liền kề. Khe phóng điện bị ion hóa và kết quả là xuất hiện sự phóng điện giữa các điện cực vonfram chính. Hoạt động của các điện cực đánh lửa dừng lại.
Đầu đốt DRL thường có bốn điện cực - hai điện cực hoạt động, hai điện cực đánh lửa. Bên trong chúng chứa đầy khí trơ với một lượng thủy ngân nhất định được thêm vào hỗn hợp của chúng.
Đèn halogen kim loại DRI cũng thuộc loại thiết bị áp suất cao. Hiệu suất màu sắc và chất lượng hiển thị màu của chúng cao hơn so với các phiên bản trước. Loại phổ phát xạ bị ảnh hưởng bởi thành phần của chất phụ gia. Hình dạng của bóng đèn, không có điện cực bổ sung và lớp phủ phốt pho là những điểm khác biệt chính giữa đèn DRI và đèn DRL.
Mạch mà DRL được kết nối với mạng có chứa IZU - một thiết bị đánh lửa xung. Các ống đèn có chứa các thành phần thuộc nhóm halogen. Chúng cải thiện chất lượng của quang phổ nhìn thấy được.
Khi nó nóng lên, cả thủy ngân và các chất phụ gia đều bay hơi, do đó làm thay đổi điện trở của đèn, quang thông phát ra quang phổ. DRIZ và DRISH được tạo ra trên cơ sở các thiết bị loại này. Loại đèn đầu tiên được sử dụng trong những căn phòng bụi bặm, ẩm ướt cũng như những căn phòng khô ráo. Phần thứ hai được bao phủ bởi các cảnh quay truyền hình màu.
Hiệu quả nhất là đèn natri HPS. Điều này là do độ dài của sóng phát ra - 589 - 589,5 nm. Các thiết bị natri áp suất cao hoạt động ở giá trị của thông số này khoảng 10 kPa.
Đối với các ống phóng điện của những loại đèn như vậy, một vật liệu đặc biệt được sử dụng - gốm truyền ánh sáng. Thủy tinh silicat không phù hợp cho mục đích này vì hơi natri rất nguy hiểm cho anh ta. Hơi natri làm việc được đưa vào bình có áp suất từ 4 đến 14 kPa. Chúng được đặc trưng bởi khả năng ion hóa và kích thích thấp.
Để bù đắp lượng natri mất đi chắc chắn xảy ra trong quá trình đốt cháy, cần phải có một lượng dư thừa nhất định. Điều này dẫn đến sự phụ thuộc tỷ lệ của các chỉ số áp suất thủy ngân, natri và nhiệt độ điểm lạnh. Sau đó, xảy ra sự ngưng tụ của hỗn hống dư thừa.
Khi đèn cháy, các sản phẩm bay hơi đọng lại ở hai đầu đèn, dẫn đến các đầu bóng đèn bị sẫm màu. Quá trình này đi kèm với sự gia tăng nhiệt độ của cực âm và tăng áp suất của natri và thủy ngân. Kết quả là điện thế và điện áp của đèn tăng lên. Khi lắp đặt đèn natri, chấn lưu từ DRL và DRI không phù hợp.
Loại #2 - đèn áp suất thấp
Trong khoang bên trong của các thiết bị như vậy có khí có áp suất thấp hơn bên ngoài. Chúng được chia thành LL và CFL và không chỉ được sử dụng để chiếu sáng các cửa hàng bán lẻ mà còn để cải thiện nhà cửa. Đèn huỳnh quang trong loạt bài này là phổ biến nhất.
Quá trình chuyển đổi năng lượng điện thành ánh sáng xảy ra theo hai giai đoạn.Dòng điện giữa các điện cực gây ra bức xạ trong hơi thủy ngân. Thành phần chính của năng lượng bức xạ xuất hiện trong trường hợp này là bức xạ UV sóng ngắn. Ánh sáng nhìn thấy được là gần 2%. Tiếp theo, bức xạ hồ quang trong chất lân quang được chuyển thành ánh sáng.
Các dấu hiệu của đèn huỳnh quang chứa cả chữ cái và số. Ký hiệu đầu tiên là đặc tính của phổ bức xạ và đặc điểm thiết kế, ký hiệu thứ hai là công suất tính bằng watt.
Giải mã chữ cái:
- LD - ánh sáng ban ngày huỳnh quang;
- LB - ánh sáng trắng;
- LHB - cũng trắng, nhưng lạnh;
- LTBS - màu trắng ấm áp.
Một số thiết bị chiếu sáng đã cải thiện thành phần quang phổ của bức xạ để có được sự truyền ánh sáng tiên tiến hơn. Dấu hiệu của họ có biểu tượng “C" Đèn huỳnh quang cung cấp cho các phòng ánh sáng đồng đều, dịu nhẹ.
Bề mặt phát xạ LL khá lớn nên khó kiểm soát sự phân tán ánh sáng trong không gian. Trong điều kiện không chuẩn, đặc biệt khi có nhiều bụi, đèn phản xạ được sử dụng. Trong trường hợp này, khu vực bên trong của bóng đèn không được bao phủ hoàn toàn bởi lớp phản xạ khuếch tán mà chỉ có 2/3 diện tích.
100% bề mặt bên trong được phủ bằng phốt pho. Phần bóng đèn không có lớp phủ phản chiếu sẽ truyền quang thông lớn hơn nhiều so với ống của đèn thông thường có cùng thể tích - khoảng 75%. Bạn có thể nhận ra những chiếc đèn như vậy bằng dấu hiệu của chúng - chúng bao gồm chữ cái P P.
Trong một số trường hợp, đặc điểm chính của LL là Nhiệt độ đầy màu sắc TC.Nó tương đương với nhiệt độ của vật đen tạo ra cùng màu. Theo phác thảo của họ, LL có thể là tuyến tính, hình chữ U, hình chữ W hoặc hình tròn. Việc chỉ định các loại đèn như vậy bao gồm chữ cái tương ứng.
Các thiết bị phổ biến nhất có công suất 15 - 80 W. Với công suất phát sáng 45 – 80 lm/W, quá trình đốt cháy LL kéo dài ít nhất 10.000 giờ. Chất lượng công việc của LL bị ảnh hưởng rất nhiều bởi môi trường. Nhiệt độ hoạt động của chúng được coi là từ 18 đến 25⁰.
Với độ lệch, cả quang thông, hiệu suất phát sáng và điện áp đánh lửa đều giảm. Ở nhiệt độ thấp, khả năng bắt lửa gần bằng không.
Đèn áp suất thấp cũng bao gồm đèn huỳnh quang compact - CFL.
Thiết kế của chúng tương tự như LL thông thường:
- Điện áp cao đi qua giữa các điện cực.
- Hơi thủy ngân bốc cháy.
- Một tia cực tím xuất hiện.
Chất lân quang bên trong ống làm cho tia cực tím không thể nhìn thấy được đối với tầm nhìn của con người. Chỉ có ánh sáng nhìn thấy được mới có sẵn. Thiết kế nhỏ gọn của thiết bị trở nên khả thi sau khi thay đổi thành phần của phốt pho. CFL, giống như FL thông thường, có công suất khác nhau, nhưng hiệu suất của CFL thấp hơn nhiều.
Nhiệt độ màu được đo bằng Kelvin. Giá trị 2700 – 3300 K biểu thị màu vàng ấm. 4200 – 5400 – trắng thường, 6000 – 6500 – trắng lạnh pha xanh, 25000 – màu hoa cà.Việc điều chỉnh màu sắc được thực hiện bằng cách thay đổi các thành phần của chất lân quang.
Chỉ số hoàn màu mô tả một tham số như nhận dạng độ tự nhiên của màu sắc với tiêu chuẩn càng gần mặt trời càng tốt. Màu đen tuyệt đối - 0 Ra, giá trị lớn nhất - 100 Ra. Các thiết bị chiếu sáng CFL có phạm vi từ 60 đến 98 Ra.
Đèn natri thuộc nhóm áp suất thấp có nhiệt độ cao đến điểm lạnh tối đa - 470 K. Đèn thấp hơn sẽ không thể duy trì mức nồng độ hơi natri cần thiết.
Bức xạ cộng hưởng của natri đạt cực đại ở nhiệt độ 540 - 560 K. Giá trị này tương đương với áp suất bay hơi natri 0,5 - 1,2 Pa. Hiệu suất phát sáng của đèn loại này là cao nhất so với các thiết bị chiếu sáng đa năng khác.
Các khía cạnh tích cực và tiêu cực của GRL
GRL được tìm thấy cả trong thiết bị chuyên nghiệp và trong các dụng cụ dành cho nghiên cứu khoa học.
Ưu điểm chính của thiết bị chiếu sáng loại này thường được gọi là các đặc điểm sau:
- Hiệu suất phát sáng cao. Chỉ số này không giảm nhiều ngay cả khi dùng kính dày.
- Tính thực tiễn, thể hiện ở độ bền, cho phép chúng được sử dụng để chiếu sáng đường phố.
- Sức đề kháng trong điều kiện khí hậu khó khăn. Trước khi nhiệt độ giảm lần đầu tiên, chúng được sử dụng với các chao đèn thông thường và vào mùa đông - với đèn lồng và đèn pha đặc biệt.
- Giá cả phải chăng.
Không có nhiều nhược điểm đối với những loại đèn này. Một đặc điểm khó chịu là mức độ xung của luồng ánh sáng khá cao. Hạn chế đáng kể thứ hai là sự phức tạp của việc đưa vào.Để đốt cháy ổn định và hoạt động bình thường, chúng chỉ cần một chấn lưu giới hạn điện áp ở giới hạn mà thiết bị yêu cầu.
Nhược điểm thứ ba là sự phụ thuộc của các thông số đốt vào nhiệt độ đạt được, điều này ảnh hưởng gián tiếp đến áp suất của hơi làm việc trong bình.
Vì vậy, hầu hết các thiết bị xả khí đều đạt được đặc tính cháy tiêu chuẩn sau một thời gian nhất định sau khi bật. Phổ phát xạ của chúng bị hạn chế nên khả năng thể hiện màu sắc của cả đèn điện áp cao và đèn điện áp thấp đều không hoàn hảo.
Các thiết bị chỉ có thể hoạt động trong điều kiện dòng điện xoay chiều. Chúng được kích hoạt bằng cách sử dụng van tiết lưu dằn. Phải mất một thời gian để làm nóng. Do hàm lượng hơi thủy ngân nên chúng không hoàn toàn an toàn.
Kết luận và video hữu ích về chủ đề này
Video số 1. Thông tin về GL. Nó là gì, hoạt động như thế nào, ưu và nhược điểm trong video sau:
Video số 2. Thông tin phổ biến về đèn huỳnh quang:
Bất chấp sự xuất hiện ngày càng nhiều thiết bị chiếu sáng tiên tiến, đèn phóng điện bằng khí vẫn không mất đi sự liên quan. Ở một số khu vực, chúng đơn giản là không thể thay thế được. Theo thời gian, GRL chắc chắn sẽ tìm ra những lĩnh vực ứng dụng mới.
Hãy cho chúng tôi biết về cách bạn chọn bóng đèn phóng điện để lắp đặt trên đường phố nông thôn hoặc đèn nhà. Chia sẻ yếu tố quyết định mua hàng đối với cá nhân bạn là gì. Vui lòng để lại bình luận ở khối bên dưới, đặt câu hỏi và đăng ảnh về chủ đề của bài viết.
Ở ngôi làng nghỉ mát của chúng tôi, chúng tôi gặp vấn đề về điện áp - có lúc giảm xuống 160V. Đèn phóng khí có hoạt động bình thường trong trường hợp này không? Tôi sẽ chiếu sáng khu vực đó và một phần của con đường.
Chào buổi chiều, Maxim. Trước khi lên kế hoạch chiếu sáng, hãy liên hệ với chủ tịch làng nghỉ mát để tìm ra nguyên nhân gây sụt áp. Các triệu chứng bạn nêu là điển hình cho sự mất cân bằng pha. Ở đây, một ảnh hưởng bổ sung sẽ được tạo ra bởi việc nối đất của máy biến áp số 0 và sự hiện diện của các nối đất lặp đi lặp lại ở các giá đỡ.
Sau khi mạng hoạt động bình thường trở lại, hãy hỏi chủ tịch xem bạn có thể tăng công suất chiếu sáng trong khu vực hay không. Tôi nghĩ rằng tải của bạn bị hạn chế.