Đèn halogen kim loại: chủng loại, thiết kế, ưu và nhược điểm + quy tắc lựa chọn

Bất chấp sự phát triển của công nghệ LED, đèn halogen kim loại (MHL) vẫn tiếp tục giữ vững thị trường nhờ những đặc điểm độc đáo của chúng. Cấu trúc bên trong của chúng có thể khác nhau rất nhiều tùy thuộc vào ứng dụng dự định. Rất đáng để làm quen với các kiểu thiết kế đặc trưng. Bạn có đồng ý không?

Chúng tôi sẽ giúp bạn hiểu rõ nguyên lý hoạt động và tính năng của thiết bị MGL. Bài viết chúng tôi đề xuất trình bày các loại thiết kế và chỉ ra phạm vi áp dụng. Những người có nhu cầu mua một bóng đèn như vậy sẽ tìm thấy những khuyến nghị có giá trị để lựa chọn từ chúng tôi.

Đèn halogen kim loại hoạt động như thế nào?

MGL có cấu trúc bên trong phức tạp. Bên ngoài, nó là một hình trụ thủy tinh có đế, mặc dù một số mẫu trông giống như một chiếc đèn sợi đốt hình quả lê.

Bên trong vỏ có một viên nang làm việc khác làm bằng thủy tinh hoặc gốm trong suốt, cũng như các bộ phận dẫn điện và điện trở.

Tỷ lệ công suất trên âm lượng của MGL bị hạn chế bởi khả năng loại bỏ nhiệt dư thừa của lớp vỏ bên ngoài, vì quá nóng có thể khiến đèn bị cháy

Bình bên ngoài thường chứa đầy nitơ, bình bên trong chứa đầy khí trơ dưới áp suất, một lượng nhỏ thủy ngân và các chất phụ gia halogen kim loại. Thiết kế này xác định tên của sản phẩm.

Natri hoặc scandium iodua chủ yếu được sử dụng làm halogenua kim loại.Chúng dùng để điều chỉnh quang phổ ánh sáng và ảnh hưởng đến phạm vi ứng dụng của đèn halogen kim loại. Khi tắt, thủy ngân và các chất phụ gia ở trạng thái lắng đọng rắn trên vách kính.

MGL sẽ không tự bật khi được kết nối với mạng điện. Với mục đích này, các thiết bị khởi động và điều chỉnh (chấn lưu) được sử dụng để cung cấp dòng điện và điện áp khởi động cần thiết cho đến khi xuất hiện hiệu ứng phát nhiệt trong bình bên trong.

Cơ chế phát xạ ánh sáng

Việc đưa vào MGL xảy ra theo từng giai đoạn. Đầu tiên, do dòng điện khởi động cao gấp 10-20 lần dòng điện hoạt động nên sự phóng điện tối thiểu xảy ra ở bình bên trong trong môi trường khí trơ.

Nhờ sự kết hợp của nhiều chất phụ gia khác nhau liên quan đến bức xạ, có thể thu được bức xạ gần như trắng tinh khiết, có màu hoặc hoàn toàn đơn sắc.

Sau đó, trong vòng 3-6 phút, thủy ngân và halogenua kim loại được nung nóng, bay hơi và chuyển sang pha ion hóa. Dòng điện lúc này cao hơn khoảng 2 lần so với dòng điện hoạt động. Các ion làm tăng độ dẫn của hỗn hợp không khí và đảm bảo rằng đèn dần dần đạt được độ sáng danh định.

Nhờ thiết bị bình đôi, nhiệt độ cao ổn định được duy trì trong khoang làm việc, giúp ngăn cản sự lắng đọng hơi kim loại trên thành bình. Sau khi tắt, MGL phải nguội đi và hơi kim loại phải đọng lại trên thành bình bên trong. Chỉ sau đó mới có thể khởi động lại đèn.

Hạn chế này là một nhược điểm đáng kể, vì vậy đèn halogen kim loại không được sử dụng cho mục đích gia đình, nơi cần phải bật/tắt đèn thường xuyên.Quá trình ngưng tụ trong MGL cũng bị ảnh hưởng bởi trọng lực nên nhiều mô hình yêu cầu vị trí được xác định rõ ràng trong không gian.

Nguyên lý hoạt động của đèn phóng điện không đơn giản nhưng nó cho phép bạn đạt được quang phổ chính xác và quang thông mạnh mẽ. Ngoài ra, việc sử dụng chấn lưu còn giúp ổn định đặc tính của ánh sáng phát ra khi các thông số lưới điện biến động.

Các loại kết cấu của MGL

Đèn halogen kim loại được sử dụng để chiếu sáng cả hành lang và các phòng cũng như các khu công nghiệp rộng mở. Do đó, công suất của chúng thay đổi từ 10 đến 2000 W.

Đèn có mức tiêu thụ điện cao thường được kết nối với mạng 380 V và chỉ được sử dụng trong các cơ sở công nghiệp. Các mô hình phổ biến nhất có công suất thấp 35-250 W.

Khi lắp MGL bằng đế vít, cần đảm bảo kết nối chặt chẽ giữa phần tiếp xúc phía dưới của đèn và tấm kim loại của ổ cắm

Không có tiêu chuẩn quốc tế thống nhất để ghi nhãn MGL, nhưng trong hầu hết các trường hợp, chữ M là viết tắt của “halogen kim loại” và H cho biết hàm lượng thủy ngân trong đèn.

Các nhà sản xuất trong nước có thể sử dụng tên viết tắt riêng của mình: D – arc; I – iodua, P – thủy ngân. Sau khi chỉ ra kiểu máy, thường có chỉ định về loại và đường kính của đế.

Đèn halogen kim loại có thiết kế khác nhau.

Dưới đây là các tùy chọn phân loại cho các sản phẩm này, tùy thuộc vào thông số kỹ thuật của chúng:

1. Theo loại định hướng: dọc (BUD), ngang (BH), phổ quát (U).
2. Theo kích thước bình: BT - hình ống, R - phản chiếu, E hoặc ED - hình elip, ET - hình elip, hình ống, T - hình ống, PAR - parabol.
3. Theo màu sắc của bức xạ: trắng, vàng, tím, xanh lá cây và các màu khác.
4. Theo loại thiết kế: không có đế - với dây dẫn xuống linh hoạt, đế đơn, đế đôi.

Thiết kế bên ngoài của đèn halogen kim loại ít ảnh hưởng đến hiệu suất của nó vì bộ phận phát xạ trực tiếp nằm trong bóng đèn được bảo vệ bên trong. Chính điều này quyết định đặc tính của ánh sáng phát ra.

Đặc tính kỹ thuật của đèn

Đặc tính kỹ thuật của MGL khá đa dạng. Chúng phụ thuộc vào vật liệu được sử dụng trong sản xuất và các thông số điện của đèn halogen kim loại. Những thiết bị này có những ưu điểm và nhược điểm riêng biệt mà bạn nên biết khi mua.

Thông số vận hành chung

Đèn halogen kim loại không kén chọn nhiệt độ bên ngoài và tính liên tục của hoạt động. Chúng có thể cháy trong nhiều tuần ở nhiệt độ dưới 0 mà không bị quá tải.

Việc phân phối rộng rãi các MGL natri có tác dụng thúc đẩy quá trình quang hợp đã dẫn đến sự phát triển mạnh mẽ của hoạt động kinh doanh nhà kính ở những khu vực không phù hợp với việc này.

Các thông số chính đặc trưng cho MGL là:

• chỉ số hoàn màu (CRI);
• nguồn lực làm việc;
• quyền lực;
• luồng ánh sáng;
• loại cơ sở;
• Nhiệt độ đầy màu sắc;
• tỷ lệ quang thông với năng lượng điện;
• nhiệt độ làm việc.

Chỉ số hoàn màu được coi là đặc tính quan trọng của MGL. CRI đặc trưng cho sự hiện diện của các bước sóng khác nhau trong phổ phát ra và tính đồng nhất về cường độ của chúng.

Chỉ số này được đo bằng tỷ lệ phần trăm tương tự với ánh sáng ban ngày tự nhiên. MGL hiện đại có chỉ số hoàn màu là 85-95% và hầu hết các thiết bị LED gia dụng đều có chỉ số hoàn màu là 70-85%.

Một số đèn cố tình bóp méo sự thể hiện màu sắc để tạo ra ánh sáng những đặc tính cần thiết. Ví dụ, MGL natri được sử dụng để tăng trưởng thực vật có CRI chỉ 50-60%. Hiệu suất của đèn không giảm vì điều này mà nó chỉ phát ra phần lớn năng lượng trong một phạm vi bước sóng nhất định.

Để tạo ra ánh sáng màu vàng, người ta sử dụng natri halogenua, xanh lá cây - thallium và xanh lam - indium. Khi nói đến hiệu suất, đèn halogen kim loại theo kịp đèn LED. Con số này cho cả hai thiết bị ở tầm giá trung bình là 100-120 lm/W.

Nhiệt độ màu của MGL có thể dao động từ 2500-20000 °K. Khi điện áp trong mạng giảm xuống, nó sẽ tăng lên và ánh sáng trở nên lạnh hơn. Nếu vượt quá giá trị 240 V trong một thời gian dài, đèn có thể phát nổ do hỗn hợp khí-không khí trong bình bên trong quá nóng.

Không giống như đèn LED, đèn halogen kim loại không sợ nhiệt độ cao khiến các bộ phận bên trong của chúng nóng lên trong quá trình hoạt động.

Một chất lượng quan trọng của MGL là độ ổn định của quang thông trong suốt thời gian hoạt động, tức là 6-15 nghìn giờ. Nếu hiệu suất của đèn LED sau 10.000 giờ hoạt động giảm khoảng 50% thì đối với đèn halogen kim loại chỉ giảm 2-20%.

Các thông số còn lại phụ thuộc vào mẫu đèn cụ thể và không cụ thể.

Ưu điểm của đèn halogen kim loại

Thị trường hiện đại cho các thiết bị chiếu sáng phóng điện đang dần bị thu hẹp do sự ra đời của đèn LED. Nhưng những đặc tính độc đáo của MGL sẽ được người tiêu dùng yêu cầu trong ít nhất vài thập kỷ.

Ưu điểm chính của loại đèn này là:

1. Hiệu quả năng lượng tuyệt vời.Với mỗi watt năng lượng tiêu thụ, đèn tạo ra hơn 100 lumen ánh sáng.
2. Chỉ số hoàn màu cao.
3. Công nghệ sản xuất tinh tế giúp giảm thiểu hư hỏng các bộ phận bên trong của đèn.
4. Dải công suất rộng.
5. Tuổi thọ sử dụng lâu dài.
6. Khả năng chịu nhiệt độ cao do không có linh kiện điện tử bên trong đèn.

Các thiết bị halogen kim loại cạnh tranh chủ yếu với đèn LED và đèn huỳnh quang. Cả ba công nghệ đều đang tích cực phát triển, do đó có thể mong đợi những cải tiến hơn nữa từ MGL.

Các mặt tiêu cực của thiết bị

Sự vắng mặt của đèn halogen kim loại trong lĩnh vực gia dụng cho thấy chúng không chỉ có những phẩm chất tích cực mà còn có những phẩm chất tiêu cực.

Chấn lưu cũng cần được làm mát nên không nên lắp đặt nó ở những không gian hạn chế, không được thông gió hoặc gần đèn

Nhược điểm chính của MGL là:

1. Giá thành cao hơn nhiều lần so với các thiết bị LED tương tự.
2. Thiếu kiểm soát độ sáng.
3. Cần làm mát trong 5-10 phút trước khi khởi động lại.
4. Sự hiện diện của chấn lưu bên ngoài, đòi hỏi không gian bổ sung để lắp đặt.
5. Tăng dần nhiệt độ màu trong quá trình sử dụng lâu dài.
6. Nguy cơ cháy nổ do tăng điện.
7. Nhạy cảm với vị trí không gian.
8. Tuyệt đối không thể khắc phục được.
9. Sự cần thiết phải xử lý đặc biệt do hàm lượng chất độc hại.
10. Thời gian cần thiết để đạt được quang thông tính toán sau khi bật.

Vì vậy, họ thậm chí còn có nhiều nhược điểm hơn là lợi thế. Điều này thu hẹp phạm vi áp dụng MGL cho các tòa nhà công nghiệp và công cộng cũng như các địa điểm cần chiếu sáng liên tục và chất lượng cao.

Phạm vi ứng dụng của đèn

Sử dụng halogen kim loại ở nhà không chỉ không hợp lý về mặt kinh tế mà còn nguy hiểm do hàm lượng thủy ngân mà chúng chứa. Bình có thể vỡ và căn phòng sẽ tràn ngập khói độc.

Do không an toàn, việc sử dụng đèn halogen kim loại chủ yếu chỉ có nhu cầu đối với các không gian phi dân cư:

1. Xưởng quay phim, studio chụp ảnh.
2. Đèn xe.
3. Các công trình kiến ​​trúc.
4. Công trình công cộng, trung tâm mua sắm.
5. Nhà xưởng công nghiệp.
6. Các đối tượng đang được xây dựng.
7. Chiếu sáng đường phố.
8. Đồ vật thể thao.
9. Các khu vực công viên.
10. Tổ hợp nhà kính, nhà kính.
11. Ánh sáng ban đêm của những ngôi nhà nông thôn.

Hầu hết mọi người không gặp khó khăn khi mua MGL vì những thiết bị này hiếm khi được bán ở các cửa hàng phần cứng nhỏ. Chúng được mua chủ yếu bởi các doanh nghiệp và doanh nhân từ các công ty chuyên ngành.

Làm thế nào để chọn một đèn halogen kim loại?

Tính đặc thù của lĩnh vực ứng dụng đèn phóng điện buộc bạn phải lựa chọn cẩn thận đặc điểm của chúng. Tất nhiên, sản phẩm luôn có thể được đổi, nhưng tốt hơn hết bạn nên mua ngay mẫu phù hợp.

Thiết bị khởi động thường đi kèm với đèn vì tuổi thọ của MGL phần lớn phụ thuộc vào khả năng tương thích của chúng

Các khuyến nghị chính khi mua halogen kim loại như sau:

1. Đọc kỹ nhãn trên bao bì, có thể cho biết những hạn chế trong việc sử dụng MGL trong một số trường hợp nhất định.
2. Vị trí vận hành được công bố của sản phẩm phải tương ứng với vị trí của bộ đèn được thiết kế. Các mô hình định hướng theo chiều dọc có tài nguyên nhỏ nhất.
3. Đường kính của đế phải vừa với ổ cắm đèn.
4. Vỏ khởi động phải được làm bằng kim loại với đủ số lượng lỗ thông gió. Thật vậy, tùy thuộc vào model, chấn lưu tiêu thụ 10-20% công suất đèn.
5. Bộ khởi động được thiết kế cho một điện áp và dòng điện nhất định, vì vậy những yếu tố này phải được tính đến khi thay đèn.
6. Trong một số trường hợp, việc đánh lửa nhanh MGL là cực kỳ quan trọng, do đó, thời gian để đạt được độ sáng danh nghĩa phải được đọc trước trong hướng dẫn.

Nếu bạn mua một chiếc đèn halogen kim loại để thay thế một chiếc đèn bị hỏng, bạn có thể mang theo mẫu đèn bị hỏng đến cửa hàng để làm ví dụ.

MGL đắt tiền, vì vậy điều quan trọng là phải giữ tất cả biên lai và hóa đơn khi mua để sau này bạn có thể sử dụng quyền bảo hành của mình.

Thông tin sẽ giúp bạn so sánh thiết bị halogen kim loại với bóng đèn halogen bài viết tiếp theodành riêng cho việc phân tích các đặc điểm của mô hình G4.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Video số 1. Tổng quan về đặc điểm của đèn halogen kim loại:

Video số 2. Kiểm tra hoạt động của đèn halogen kim loại:

Video số 3. Kết nối đèn halogen kim loại:

Đèn halogen kim loại tiếp tục được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, bất chấp một số nhược điểm về thiết kế. Phổ bức xạ đa dạng cho phép bạn chọn chúng cho các nhu cầu hoạt động kinh tế khác nhau. Do đó, MGL sẽ tiếp tục cạnh tranh trong lĩnh vực chiếu sáng công nghiệp trong thời gian dài.

Vui lòng viết bình luận vào khối bên dưới, đặt câu hỏi, đăng ảnh về chủ đề của bài viết. Chia sẻ hướng dẫn của riêng bạn để chọn bóng đèn halogen kim loại. Hãy cho chúng tôi biết lý do bạn chọn thiết bị cụ thể này.