Classificação das fontes de luz. Parte 2. Lâmpadas de descarga para alta e baixa pressão

Classificação das fontes de luz. Parte 1. Lâmpadas incandescentes e lâmpadas halógenas

Lâmpadas fluorescentes

As lâmpadas fluorescentes são lâmpadas de descarga de gás de baixa pressão nas quais, como resultado de uma descarga de gás, a radiação ultravioleta invisível ao olho humano é convertida em luz visível por um revestimento de fósforo.

As lâmpadas fluorescentes são um tubo cilíndrico com eletrodos nos quais o vapor de mercúrio é bombeado. Sob a ação de uma descarga elétrica, o vapor de mercúrio emite raios ultravioleta, que por sua vez fazem com que o fósforo depositado nas paredes do tubo emita luz visível.

As lâmpadas fluorescentes fornecem luz suave e uniforme, mas a distribuição da luz no espaço é difícil de controlar devido à grande superfície de radiação. As lâmpadas fluorescentes lineares, circulares, em forma de U e compactas diferem em forma. Os diâmetros dos tubos são geralmente expressos em oitavos de polegada (por exemplo, T5 = 5/8 « = 15,87 mm). Nos catálogos de lâmpadas, os diâmetros geralmente são dados em milímetros, por exemplo, 16 mm para lâmpadas T5.A maioria das lâmpadas são de padrão internacional. A indústria produz cerca de 100 tamanhos padrão diferentes de lâmpadas fluorescentes de uso geral. As lâmpadas mais comuns com potência de 15, 20,30 W para tensão de 127 V e 40,80,125 W para tensão de 220 V. A duração média de queima da lâmpada é de 10.000 horas.

As características físicas das lâmpadas fluorescentes dependem da temperatura ambiente. Isso se deve ao regime de temperatura característico da pressão do vapor de mercúrio na lâmpada. Em baixas temperaturas, a pressão é baixa, então há poucos átomos que podem participar do processo de radiação. Em uma temperatura muito alta, a alta pressão de vapor leva a uma auto-absorção cada vez maior da radiação UV produzida. A uma temperatura da parede do frasco de aprox. As lâmpadas a 40 ° C atingem a tensão máxima de descarga de faísca indutiva e, portanto, a maior eficiência de luz.

Vantagens das lâmpadas fluorescentes:

1. Alta eficiência luminosa, chegando a 75 lm/W

2. Longa vida útil, até 10.000 horas para lâmpadas padrão.

3. A capacidade de ter fontes de luz de diferentes composições espectrais com melhor reprodução de cores para a maioria dos tipos de lâmpadas incandescentes

4. Brilho relativamente baixo (embora criando brilho), o que em alguns casos é uma vantagem

As principais desvantagens das lâmpadas fluorescentes:

1. Potência unitária limitada e grandes dimensões para uma determinada potência

2. Complexidade relativa da inclusão

3. Impossibilidade de alimentar lâmpadas com corrente contínua

4. Dependência das características da temperatura ambiente. Para lâmpadas fluorescentes convencionais, a temperatura ambiente ideal é 18-25 C.Quando a temperatura se desvia do ótimo, o fluxo luminoso e a eficiência luminosa são reduzidos. Em temperaturas abaixo de +10 C, a ignição não é garantida.

5. Pulsações periódicas de seu fluxo de luz com uma frequência igual à corrente elétrica de dupla frequência. O olho humano não consegue perceber essas oscilações de luz devido à inércia visual, mas se a frequência de movimento da peça corresponder à frequência dos pulsos de luz, ela pode parecer estacionária ou girar lentamente na direção oposta devido a um efeito estroboscópico. Portanto, em instalações industriais, as lâmpadas fluorescentes devem ser ligadas em diferentes fases da corrente trifásica (a pulsação do fluxo luminoso será em diferentes meios-períodos).

Ao marcar lâmpadas fluorescentes, as seguintes letras são usadas: L — fluorescente, D — luz do dia, B — branco, HB — branco frio, TB — branco quente, C — transmissão de luz aprimorada, A — amálgama.

Se você "torcer" o tubo de uma lâmpada fluorescente em espiral, obtém uma CFL - uma lâmpada fluorescente compacta. Em seus parâmetros, as lâmpadas fluorescentes compactas estão próximas das lâmpadas fluorescentes lineares (eficiência luminosa de até 75 lm / W). Eles são projetados principalmente para substituir lâmpadas incandescentes em uma ampla variedade de aplicações.

Lâmpadas de arco de mercúrio (DRL)

Marcação: D — arco R — mercúrio L — lâmpada B — acende sem reator

Lâmpadas fluorescentes de arco de mercúrio (DRL)

As lâmpadas fluorescentes de quartzo e mercúrio (DRLs) consistem em um bulbo de vidro revestido com fósforo por dentro e um tubo de quartzo colocado dentro do bulbo que é preenchido com vapor de mercúrio de alta pressão. Para manter a estabilidade das propriedades do fósforo, o bulbo de vidro é preenchido com dióxido de carbono.

Sob a influência da radiação ultravioleta gerada no tubo de mercúrio-quartzo, o fósforo brilha, dando à luz um certo tom azulado, distorcendo as cores verdadeiras. Para eliminar essa desvantagem, componentes especiais são introduzidos na composição do fósforo, que corrigem parcialmente a cor; essas lâmpadas são chamadas de lâmpadas DRL com correção de crominância. A vida útil das lâmpadas é de 7500 horas.

A indústria produz lâmpadas com capacidade de 80.125.250.400.700.1000 e 2.000 W com fluxo luminoso de 3.200 a 50.000 lm.

Vantagens das lâmpadas DRL:

1. Alta eficiência luminosa (até 55 lm/W)

2. Longa vida útil (10.000 horas)

3. Compacidade

4. Não crítico para condições ambientais (exceto temperaturas muito baixas)

Desvantagens das lâmpadas DRL:

1. A predominância da parte azul-esverdeada no espectro dos raios, o que leva a uma reprodução cromática insatisfatória, o que exclui o uso de lâmpadas nos casos em que os objetos de discriminação são rostos humanos ou superfícies pintadas

2. Capacidade de operar apenas em corrente alternada

3. A necessidade de ligar através de um estrangulamento de lastro

4. Duração do acendimento quando ligada (cerca de 7 minutos) e o início do reacendimento mesmo após uma interrupção muito curta do fornecimento de energia à lâmpada somente após o resfriamento (cerca de 10 minutos)

5. Fluxo luminoso pulsante, superior ao das lâmpadas fluorescentes

6. Redução significativa do fluxo de luz no final do serviço

Lâmpadas de iodetos metálicos

Lâmpadas de iodetos metálicos de arco (DRI, MGL, HMI, HTI)

Marcação: D — arco, R — mercúrio, eu — iodeto.

Lâmpadas de iodetos metálicos -são lâmpadas de mercúrio de alta pressão com adições de iodetos metálicos ou iodetos de terras raras (disprósio (Dy), hólmio (Ho) e túlio (Tm), bem como compostos complexos com césio (Cs) e halogenetos de estanho (Sn). Esses compostos se decompõem no arco de descarga central e os vapores metálicos podem estimular a emissão de luz cuja intensidade e distribuição espectral dependem da pressão de vapor dos haletos metálicos.

Externamente, as lâmpadas metalogênicas diferem das lâmpadas DRL pela ausência de fósforo no bulbo. Eles são caracterizados por alta eficiência luminosa (até 100 lm / W) e uma composição espectral significativamente melhor da luz, mas sua vida útil é significativamente menor que a das lâmpadas DRL, e o esquema de comutação é mais complicado, pois além de estrangulamento de lastro, contém um dispositivo de ignição.

O acendimento frequente e de curto prazo de lâmpadas de alta pressão encurtará sua vida útil. Isso se aplica a partidas a frio e a quente.

O fluxo luminoso praticamente independe da temperatura do ambiente (fora da luminária). Em temperaturas ambientes baixas (até -50 ° C), dispositivos especiais de ignição devem ser usados.

lâmpadas IHM

Lâmpadas de arco curto HTI — lâmpadas de iodetos metálicos com maior carga de parede e distância muito curta entre os eletrodos têm eficiência de luz e reprodução de cores ainda maiores, o que, no entanto, limita sua vida útil. A principal área de aplicação das lâmpadas HMI é iluminação de palco, endoscopia, cinema e filmagem à luz do dia (temperatura de cor = 6000 K). A potência dessas lâmpadas varia de 200 W a 18 kW.

As lâmpadas de iodetos metálicos de arco curto HTI com pequenas distâncias entre eletrodos foram desenvolvidas para fins ópticos. Eles são muito brilhantes. Portanto, eles são usados ​​principalmente para efeitos de iluminação, como fontes de luz posicionais e em endoscopia.

Lâmpadas de sódio de alta pressão (HPS)

Marcação: D — arco; Na — sódio; T — tubular.

As lâmpadas de sódio de alta pressão (HPS) são um dos grupos mais eficientes de fontes de radiação visível: têm a maior eficiência luminosa entre todas as lâmpadas de descarga de gás conhecidas (100-130 lm / W) e uma ligeira redução no fluxo luminoso com um longo vida útil. Nessas lâmpadas, um tubo de descarga feito de alumínio policristalino é colocado dentro de um frasco de vidro cilíndrico, que é inerte ao vapor de sódio e transmite bem sua radiação. A pressão no tubo é de cerca de 200 kPa. Duração do trabalho — 10-15 mil horas. A luz extremamente amarela e o índice de restituição de cor correspondentemente baixo (Ra = 25) permitem que sejam usados ​​em salas onde há pessoas, apenas em combinação com outros tipos de lâmpadas.

Lâmpadas de xenônio (DKst)

As lâmpadas de arco de xenônio DKstT com baixa eficiência luminosa e vida útil limitada se distinguem pela composição espectral da luz mais próxima da luz natural do dia e pela maior potência unitária de todas as fontes de luz. A primeira vantagem praticamente não é utilizada, pois as lâmpadas não são utilizadas dentro de edifícios, a segunda determina seu amplo uso para iluminação de grandes espaços abertos quando montadas em mastros altos. As desvantagens das lâmpadas são pulsações muito grandes do fluxo de luz, excesso no espectro dos raios ultravioleta e complexidade do circuito de ignição.