Charakteristika výbojok
Všetky lampy, ktorých pôsobenie je založené na premene vlastností plynu, sa nazývajú plynové výbojky. Prichádzajú v rôznych typoch a používajú sa v mnohých priemyselných odvetviach. Líšia sa efektívnosťou, spoľahlivosťou a dobrým podaním farieb.
Čo sú to plynové výbojky
Plynová výbojka (GRL) je malé elektrické zariadenie, ktoré vyžaruje viditeľné svetlo v danom spektre.
Každé zariadenie obsahuje nasledujúce komponenty:
- sklenená banka s elektródami naplnenými plynom;
- riadiace zariadenia vo forme elektronického modulu alebo obmedzovacieho odporu;
- podstavec na zabudovanie do zariadenia.
Odrody
Výbojky sa delia na nízkotlakové a vysokotlakové GRL. Každá zo skupín má svoje vlastné charakteristiky, ktoré ovplyvňujú výber v konkrétnom prípade.
Nízkotlakové výbojky
Najznámejším predstaviteľom nízkotlakového GRL je žiarivka. Je to trubica potiahnutá zvnútra fosforom. Elektródy prijímajú vysokonapäťový impulz a zahrievajú sa.
Pri zahrievaní vzniká medzi kontaktmi žeravá nálož, v plynnom prostredí banky vzniká UV žiarenie, ktoré pôsobením na fosfor spôsobuje žiaru.
Rôzne žiarivky (LL) sú kompaktné zariadenia, ktoré sú označené skratkou CFL a okrem veľkosti sa v ničom nelíšia od predchádzajúceho modelu. Všetky zariadenia majú ovládací prvok zabudovaný v základni.
Samostatne stojí za zváženie indukčné osvetľovacie zariadenia. Vo vnútornej časti nemajú žiadne elektródy a pod vplyvom vysokofrekvenčného magnetického poľa dochádza k ionizácii. Typicky sa v banke používa zmes argónu a pár ortuti, ktorá pôsobí na fosfor.
Vysokotlakové výbojky
Prvky, ktorých tlak vo vnútri banky presahuje atmosférický tlak, sa nazývajú vysokotlakové výbojky.
Predstaviteľmi sú oblúkové ortuťové výbojky (DRL). Nie je to tak dávno, čo tvorilo väčšinu všetkého pouličného osvetlenia. Teraz sa ich snažia nahradiť kovovými halogenidmi a zdrojmi sodíka, ktoré majú vyššiu účinnosť.
Ak sú k zariadeniu pripojené jodidy, je označené DRI. Zariadenie obsahuje horák z kremenného skla, v ktorom sú umiestnené elektródy. Ako funkčná látka sa používa zmes argónu, ortuti a niektorých kovových jodidov. Horák je umiestnený v riedkom priestore a umožňuje vytvárať silné žiarenie, ktoré stačí na osvetlenie veľkých plôch. DRI môže mať výkon od 250 do 3500 wattov.
Ďalším príkladom vysokotlakového GRL je oblúkový sodíkový tubulárny model (DNaT). Vyznačuje sa veľmi vysokým svetelným výkonom a relatívne nízkou spotrebou energie. Svetlo má výrazný zlatý odtieň.Medzi nevýhody zariadenia patrí dlhé vypnutie, ktoré môže trvať približne 10 minút.
Ak potrebujete biele osvetlenie, čo najbližšie k dennému svetlu, je lepšie vybrať oblúkové xenónové zariadenia. Maximálny výkon môže dosiahnuť 18 kW. Volfrámové elektródy sú legované tóriom a sú schopné vydržať vysoké zaťaženie. V prípade potreby UV žiarenia sa používa zafírové sklo.
Metalhalogenidové výbojky (MHL) sú kompaktné, spoľahlivé a výkonné svetelné zdroje, ktorými sú horák umiestnený vo vákuovej banke. Horák je vyrobený z kremenného skla alebo keramiky. Vnútro je naplnené ortuťovými parami a halogenidmi kovov. K žiareniu dochádza, keď sa medzi elektródami počas napájania objaví plazma. Výkon zariadení v niektorých prípadoch môže dosiahnuť 3,5 kW. Navrhnuté na 12 000 hodín prevádzky. Zapnutie na plný výkon trvá približne 10 minút.
Princíp svietidla
Princíp činnosti GRL je založený na účinku elektrického výboja na ionizovaný plyn. Najčastejšie zariadenia používajú argón, neón, kryptón, xenón, ako aj rôzne zmesi. Často sa pridáva sodík alebo ortuť.
Súvisiace video: Zariadenie, princíp činnosti a vlastnosti činnosti žiaroviek DRL
Akonáhle sú kontakty pod napätím, v trubici sa vytvorí elektrické pole. Vyvoláva pohyb elektrónov a ich interakciu s časticami plynu. Pri zrážke častíc sa uvoľňuje energia, ktorá sa následne premieňa na žiarenie určitého spektra. Špecifické spektrum závisí od zloženia plynu a špecifík prevádzky zariadenia.
Fosforový povlak na žiarovke pomáha premieňať UV žiarenie na viditeľné svetlo.
Niekedy existujú modely so zabudovaným zdrojom beta žiarenia. Zabezpečuje ionizáciu plynu vo vnútri banky, čo minimalizuje žeravý náboj.
Ako si vybrať plynovú lampu
Pri výbere plynovej lampy sa oplatí zvážiť jej typ, výkon a odtieň vyžarovaného svetla. Populárne metalhalogenidové výbojky, ktoré sa môžu pochváliť vysokým tlakom, ako aj silnou a jasnou žiarou. Borosilikátové sklo úplne odstraňuje UV žiarenie, vďaka čomu je svetlo bezpečnejšie.
Žiarenie prvku výboja plynu bude blízke bielemu dennému svetlu, avšak v závislosti od náplne existujú rôzne odtiene. Sodík je žltý, tálium je zelené a indium je modré.
V predaji sú lampy na osvetlenie akvárií alebo skleníkov. Majú špeciálne spektrum, ktoré je šetrnejšie k životnému prostrediu ako bežné žiarivky alebo sodíkové výbojky.
Sodíkové výbojky sú schopné prevádzky približne 25 000 hodín, čo je porovnateľné s LED prvkami. Vyžarovaná biela žiara je zároveň čo najbližšie dennému svetlu a umožňuje detailne skúmať predmety bez skreslenia farieb.
Obľúbené sú luminiscenčné modely používané v priemysle aj v každodennom živote. Vo vnútri týchto prvkov je ortuť. Pri výbere je dôležité počítať s dlhým nábehom a výrazným zahrievaním počas prevádzky.
Oblasť použitia
Výbojky sa rozšírili v rôznych priemyselných odvetviach. Vynikajú najmä xenónové svetlomety áut. Používajú ich najznámejšie automobilky (Toyota, Opel, BMW).
Efektívne zariadenia na osvetlenie veľkých skladov, priemyselných dielní a ulíc, osvetlenie billboardov a fasád budov.
Výhody a nevýhody
Rovnako ako iné svietidlá, aj plynové výbojkové osvetľovacie zariadenia majú výhody a nevýhody. Pre správnu organizáciu osvetľovacieho systému sa odporúča zvážiť každú položku.
Výhody:
- modely sú dosť odolné a majú významný zdroj hodiniek;
- k dispozícii sú zariadenia s rôznymi spektrálnymi parametrami a indikátormi výkonu, čo umožňuje jednoduchý výber zariadenia na riešenie konkrétneho problému;
- Výkon plynových výbojok je oveľa vyšší ako výkon iných zariadení.
Nevýhody tradičných plynových výbojok:
- na prevádzku si zariadenie vyžaduje ovládacie zariadenie;
- lampy sa ťažko montujú, čo sťažuje opravy a zvyšuje náklady;
- modely sú citlivé na zmeny okolitej teploty a prepätia;
- spustenie niektorých lámp trvá dlho;
- ortuťové spotrebiče je potrebné recyklovať.
Existujú nevýhody, ale výkon a účinnosť plynových výbojok im umožňuje udržať si spoľahlivé postavenie na trhu.