Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Dizajn prvih svjetlosnih uređaja bio je prilično primitivan. Sastojala su se od dvije elektrode između kojih je ispaljen luk. U tim strukturama postojala su dva značajna nedostatka: zbog izgaranja, elektrode su trebale konstantno podešavanje, a spektar zračenja zarobio je značajan dio ultraljubičastog zračenja. Stoga su žarulje sa žarnom niti, a kasnije i natrijeve svjetiljke vrlo brzo zauzele svoje niše u osvjetljenju prostorija i ulica.

Radi pravednosti, moram reći da se ovi uređaji za rasvjetu još uvijek natječu s markama ekonomičnijih LED svjetiljki danas.

No, postoje područja u kojima će uporaba žarulja natrija dugo vremena biti prioritet. Optimizam dodaje visoki protok zračenja u plinske svjetiljke, duži vijek trajanja i visoku učinkovitost tih uređaja.

Dizajn i načelo rada

Učinak natrijeve sijalice temelji se na svojstvu natrijeve pare koja može emitirati monokromatsko svijetlo svjetlo u žuto-narančastom spektru. Ova plinovita tvar je zatvorena u posebnu tikvicu (cijev), koja se naziva plamenik. Budući da se natrijeva para, zagrijana na visoke temperature, agresivno ponaša na staklenim površinama, cijev je izrađena od stabilnijih tvari - borosilikatnog stakla ili polikristalinijeve glinice (ovisno o vrsti svjetiljke).

Na svakoj strani plamenika su elektrode dizajnirane za stvaranje lučnih pražnjenja koje zagrijavaju natrijevu paru. Ovaj dizajn se stavlja u vakuumsku staklenu tikvicu koja završava s navojem.

Ovdje je primjereno istaknuti da postoje dva tipa takvih rasvjetnih uređaja: NLND (niskog tlaka) i NLVD (visoki tlak). Gore opisani dizajn daje opću ideju o konstrukciji natrijevih svjetiljki za plinsko pražnjenje oba tipa. Ove se žarulje razlikuju u konstrukciji plamenika i radnom tlaku pare unutar cijevi.

Kod niskotlačnih natrijevih svjetiljki njegova vrijednost ne prelazi 0, 2 Pa, au NLVD je oko 10 kPa. Radne temperature natrijeve pare razlikuju se u skladu s tim: 270–300 ° S za NLND i 650–750 ° C u visokotlačnim plamenicima. Iz ovoga je jasno da NLVD plamenici imaju prilično visoke razine svjetlosnih tokova, tj. Sjaje prilično vedro.

Nije iznenađujuće da natrijske svjetiljke pod visokim tlakom postupno zamjenjuju uređaje za rasvjetu tipa NLND s tržišta. Iako je spektar svjetla koji odgovara niskom tlaku ugodniji oku, NLND baklje su ustupile mjesto snažnijim modelima s prilično visokom emisijom svjetla.

S obzirom na ovu okolnost, fokusirat ćemo se na vrstu svjetiljki NLVD. Dizajn takvog izvora osvjetljenja prikazan je na slici 1. Ovdje je prikazan dijagram cjevaste lampe DNaT.

Sl. 1. Uređaj DNaT

Brojevi označeni sa:

  • 1 - vanjska tikvica;
  • 2 - niklovana podloga;
  • 3 - kontaktne ploče;
  • 4 - plinska cijev (plamenik);
  • 5 - molibdenove elektrode;
  • 6 - natrijeva para pomiješana s inertnim plinovima (argon ili ksenon);
  • 7 - natrijev amalgam;
  • 8 - zbijeni ulaz niobija;
  • 9 - metalni vodiči;
  • 10 - ploče od molibdena;
  • 11 - geteri (geteri).

Na sl. Slika 2 prikazuje fotografiju natrijeve lampe ovog tipa.

Sl. 2. Primjer fotografije natrijeve svjetiljke visokog tlaka (NLVD)

Bočice od natrijeve žarulje su cilindrične (kao na slici 2), eliptične, prekrivene iznutra tankim slojem tvari koja raspršuje svjetlo (DNaC). Mogu se matirati (DNaMT) ili sadržavati zrcalni reflektor u blizini plamenika (DNAZ).

Načelo djelovanja.

Paljenje plamenika natrijeve žarulje dolazi od električnog luka koji nastaje između elektroda. U kanalu električnog pražnjenja nastaje struja nabijenih čestica iz natrijeve pare. Strogo govoreći, unutar plinske cijevi nije čisto natrij, već mješavina plinova. Za bolje paljenje luka se dodaje argon ili ksenon ili para žive.

Danas postoje svjetiljke bez žive. Oni još uvijek imaju složeniju strukturu, ali razvoj se nastavlja i vjerojatno će jednog dana zamijeniti konvencionalne živine svjetiljke.

Nakon primjene visokih impulsnih napona na katode, NLVD se pali. Neko vrijeme svjetiljka osvjetljava prigušeno svjetlo. Otprilike 7 - 10 minuta, nakon što se natrijeva para zagrije na radnu temperaturu, žarulja se prebacuje u režim maksimalnog izlaza svjetla.

Princip rada sličan je načinu rada živinih svjetiljki, ali za uključivanje svjetiljke ispunjene natrijevom parom, potreban je veći pulsni napon nego uključivanje DRL. Nakon zagrijavanja plamenika, pulsne struje moraju biti ograničene. Stoga su za ovu vrstu rasvjetnih uređaja proizvođači NLVD-a razvili specijalne prigušnice s ugrađenim impulsnim uređajima za paljenje. Bez korištenja IZU-a, nemoguće je zapaliti natrijevu svjetiljku tako da se priključi izravno u električnu mrežu.

Klasifikacija natrijeve svjetiljke

Kao što je gore navedeno, natrijeve žarulje su dvije vrste: NLND i NLVD. Mogu se klasificirati prema vrsti sijalice, po sastavu nečistoća, po snazi zračenja. Budući da tlak para natrija izravno utječe na izlaz svjetlosti žarulje, u ovom parametru ćemo napraviti kratak pregled svjetiljki.

Niski tlak (NLND)

Prvi se pojavio NLND (s niskim tlakom u plamenika). Oni pružaju nisku reprodukciju boja, ali imaju ugodan spektar zračenja za ljude. Oni se masovno koriste u tridesetim godinama prošlog stoljeća. Danas se mogu naći niskotlačne svjetiljke, ali one su zamijenjene naprednijim natrijevim svjetiljkama, o kojima ćemo detaljnije razgovarati.

Visoki tlak (NLVD)

Visoka učinkovitost NLVD-a učinila ih je liderom među ostalim izvorima svjetlosti koje ispuštaju plin. Svjetlosni učinak takvih svjetiljki doseže 150 lumena / vata. Mogu raditi do 28.500 sati. Međutim, na kraju radnog vijeka njihova svjetlosna snaga se smanjuje, a boja se pomiče na crvenu stranu spektra.

Za razne parametre, NLVD nadmašuje kvalitete fluorescentnih svjetiljki koje emitiraju hladni sjaj i metal halogene žarulje koje troše mnogo električne energije. Među modernim električnim izvorima svjetla postoji nekoliko svjetiljki koje natrijevu lampu mogu učiniti vrijednom konkurencijom.

Prednosti i nedostaci

Prednosti natrijevih svjetiljki su sljedeće:

  • učinkovitost cjevastih svjetiljki;
  • dug radni vijek;
  • stabilnost električnih parametara za cijeli životni vijek;
  • tople nijanse natrijevog zračenja (vidi sliku 3);
  • prilično širok raspon temperatura pri kojima natrijeve svjetiljke stabilno rade - od –60 do +40 stupnjeva Celzija.

Nažalost, postoje nedostaci koji ograničavaju opseg NLVD-a:

  • uznemirujuća frekvencija svjetlosnog treperenja;
  • inercija kada je uključena;
  • opasnost od eksplozije NLVD;
  • prisutnost žive u većini modela;
  • rezonantno zračenje slabi tijekom rada;
  • povećanje potrošnje energije s približavanjem kraja života;
  • potrebu za korištenjem upravljačkog prijenosnika za spajanje žarulja.

Kontrolni zupčanici su ponekad izvor buke i troše do 60% potrošene energije. Oni također zahtijevaju dodatno održavanje.

Unatoč prisutnosti tih nedostataka, u nekim područjima gdje je prikaz boja svjetlosnog izvora neznatan, upotreba NLVD-a je vrlo korisna, au nekim slučajevima i nezamjenjiva.

sfera primjene

Žuto-narančasta svjetlost rasvjetnih uređaja ugodna je oku, ali njezina monokromatska boja uklanja boje unutarnjih boja. Stoga se natrijske svjetiljke u stambenim područjima ne koriste kao glavni rasvjetni uređaj. Mogu poslužiti samo kao elementi dekorativne rasvjete.

Slika 3 prikazuje fotografiju takvog pozadinskog osvjetljenja.

Slika 3. Svjetlo natrijeva svjetiljka

Istraživanja su pokazala da žuta luminiscencija blagotvorno djeluje na razvoj biljaka. Istodobno se njihov rast povećava, povećava se prinos. Ljeti vegetacija dobiva takvo svjetlo od sunca. Ali u staklenicima gdje se povrće uzgaja zimi, očito nema dovoljno sunčeve svjetlosti. NLVD su idealni za tu svrhu (vidi sliku 4).

Upotreba natrijevih svjetiljki za osvjetljenje staklenika ne samo da povećava prinos, već vam također omogućuje uštedu električne energije.

Slika 4. Rasvjeta staklenika s natrijevim svjetiljkama visokog tlaka

Obratite pozornost na monokromatsku svjetlost natrijevih svjetiljki. Isključena boja biljaka pokazuje da se gotovo sva svjetlost svjetiljki troši na proizvodnju klorofila.

Jednobojnost je vrlo korisna za osvjetljavanje ulica. Takva svjetlost ne rasipa u magli. Korištenje uličnih svjetiljki za osvjetljavanje autocesta može poboljšati sigurnost prometa. Parkovne površine i trake s uličnom rasvjetom temeljenom na NLVD-u, sa žutim spektrom osvjetljenja, povećavaju udobnost turista noću.

Slika 5. Ulična rasvjeta s NL-om

Rijetko se takve svjetiljke koriste u industrijskim prostorijama (obično u skladištima), kao iu dizajnu reklamnih natpisa i ukrasa.

veza

Budući da je plamenik zapaljen, potreban je visok pulsni napon (ponekad i do 1000 V), što komplicira ožičenje natrijevih svjetiljki. Moramo koristiti dodatnu opremu. PRL za NLVD su dva tipa: EMPRA (elektromagnetski) i elektronički balasti (elektronički).

IZU-ovi su spojeni na krug lampe paralelno, a prigušnice su spojene u seriji, ponekad preko pulsirajućeg upaljača.

Slika 6 prikazuje vezu NLVD.

Slika 6. Shema spajanja NLVD

Obratite pozornost na to kako su prigušnica (balast) i IZU spojeni.

Imajte na umu da se prilikom neovisnog povezivanja morate pridržavati zahtjeva: duljina žice od prigušnice do baze svjetla ne smije biti veća od 100 cm.

Neki strani proizvođači opskrbljuju natrijeve iluminatore ugrađenim starterima u žarulji žarulje.

Pitanja sigurnosti i zbrinjavanja

Rizici u radu natrijevih svjetiljki povezani s visokim tlakom i temperaturom unutar plamenika. Čak se i površina tikvice zagrijava do 100 ° C i može uzrokovati opekline ako se rukuje bezbrižno. Postoji mogućnost lomljenja žarulje pod utjecajem zagrijanog plina koji izlazi iz plamenika.

Kako bi se zaštitili od učinaka uništenja, napravite svjetiljke, u kojima su svjetiljke iza debelog stakla. Obratite pozornost na dizajn lampe za uličnu rasvjetu (Sl. 5).

Zbog prisutnosti žive u natrijevim svjetiljkama primjenjuju se posebni zahtjevi za njihovo odlaganje. Upotrebljeni uređaji ne smiju se bacati u spremnike za obične smeće. Moraju se slati u posebna poduzeća za odlaganje i recikliranje.

Video uz članak

Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Kategorija: