Газоразрядные лампы: виды, устройство, как правильно выбрать лучшие

Содержание

Обзор газоразрядных лампах, область применения

Газоразрядные лампы: виды, устройство, как правильно выбрать лучшие

Освещение всегда и везде является главным атрибутом, без которого сложно представить современный мир. При этом мало кто задумывается о том, какие источники света существуют на сегодняшний день, а ведь каждый вид ламп создает свой световой поток.
Среди всего разнообразия лампочек, которые можно вкрутить в осветительный прибор, особое место занимают газоразрядные источники света.

Газоразрядные лампы на сегодняшний день встречаются очень часто и в самых разнообразных сферах человеческой деятельности, начиная от подсветки авто и заканчивая домашним освещением. Поэтому не лишним будет знать, что представляет собой это изделие, и как с ним следует обращаться. Обо всем, что нужно знать о газоразрядных лампочках, расскажет сегодняшняя статья.

Обзор

Газоразрядные лампы – современный источник света, который излучает световую энергию в видимом для человеческого глаза диапазоне. В своей основе газоразрядная лампочка имеет стеклянную колбу, в которую под давлением закачивается газ или пары металла. Кроме этого в строении изделия имеются электроды, которые расположены по концам стеклянной колбы.

Строение лампы

Принцип работы лампочки основывается именно на таком строении, так как вся система активируется при прохождении через колбу электрического разряда. В центральной части колбы располагается основной электрод. Под ним установлен токоограничительный резистор.

Благодаря такой конструкции в колбе, при прохождении через нее электрического разряда, формируется свечение.Помимо колбы и электродов, изделие содержит еще и цоколь, благодаря которому может вкручиваться в различные светильники с целью создания домашнего или уличного типа освещения.

Обратите внимание! Наиболее часто газоразрядные лампочки встречаются именно в системе уличного типа освещения. Их часто вкручивают в фонари, в авто и т.д.

Газоразрядные лампы представляют собой специальные устройства, которые способны создавать свечение с помощью электрического разряда.

Как работает лампочка

С конструкционными особенностями, которые имеют газоразрядные лампы, мы разобрались в предыдущем разделе. Также вскользь коснулись и того, какой принцип работы имеет это изделие. Теперь рассмотрим принцип работы более детально, чтобы понять, каким же именно образом формирует освещение подобный тип источника света.

Принцип работы лампы

Газоразрядная лампа – особые источники освещения, которые способны генерировать свет вследствие создания внутри своей колбы электрического разряда.

Принцип работы такой лампы основывается на ионизации газа, который находится внутри стеклянной колбы.

Принцип, по которому работает газоразрядная лампочка, предполагает, что внутри колбы под давлением закачивается определенный газ.

Чаще всего для освещения домов, улиц и авто используются благородные (инертные) газы:

  • неон;
  • криптон;
  • аргон;
  • ксенон;
  • смесь газов в различных пропорциях.

Ртутная модель

Очень часто для освещения домов, авто и улиц используются такие источники света, в состав которых входят дополнительные газы.

Например, в состав газовой смеси может входить натрий (натриевые модели) или ртуть (ртутные модели).
Обратите внимание! Ртутные лампочки сегодня имеют большее распространение, чем натриевые.

Их часто вставляют в фонари при создании уличного типа освещения. Также они применяются для подсветки домов изнутри.

Ртутные и натриевые модели входят в группу металлогалогенных источников света.
Когда на газоразрядную лампочку подается питание, в трубке начинает генерироваться электрическое поле. Оно приводит к ионизации газа и свободных электронов.

В результате этого электроны, которые вращаются на верхних уровнях атомов, начинают сталкиваться с другими электронами атомов металла (специальных добавок в газовые смеси). В результате столкновения происходит переход электронов на внешние орбитали.

В конечном итоге происходит высвобождение энергии и фотонов. Таким образом и формируется свечение лампочки.

Обратите внимание! Освещение, которое получается в результате работы такой лампочки, может быть различным: от ультрафиолетового до инфракрасного видимого излучения.

Вариант свечения лампы

Чтобы добиться различного цветового свечения, на колбу газоразрядных ламп наносят специальное люминесцентное покрытие. Им покрывают внутреннюю сторону колбы. С помощью такого покрытия происходит преобразование ультрафиолетового излучения в видимый свет.

Виды газоразрядных ламп

Натриевые лампы высокого давления

Газоразрядная лампа, которая используется для создания уличного освещения или подсветки авто, может иметь разнообразное строение, которое не отходит от принципов работы. На этом основывается классификация таких источников света.
На сегодняшний день газоразрядные источники света бывают следующих видов:

  • газоразрядные лампы высокого давления. Они в свою очередь могут подразделяться на ДРЛ (ртутные модели), ДРИ, ДНат и ДКсТ. Их особенностью является отсутствие необходимости в наличии пускорегулирующего аппарата. Такие модели можно встретить в качестве подсветки улиц (их вставляют в фонари системы уличного освещения), авто, домов и наружной рекламы;

Обратите внимание! Лампы газоразрядного типа высокого давления являются самыми распространенными (особенно ртутные модели). Очень часто с их помощью (натриевые и ртутные модели) формируют подсветку именно улиц. А вот дома такие источники света встречаются достаточно редко.

Лампы низкого давления

  • газоразрядные лампы низкого давления. Они подразделяются на ЛЛ (различные модели) и КЛЛ. Такие лампочки сегодня с успехом вытесняют устаревшие лампы накаливания. Они применяются для создания подсветки дома, улиц (в составе системы уличного освещения) и даже авто.

Обратите внимание! Самые распространенные лампы низкого давления – люминесцентные. Такие модели часто применяются для освещения улиц в составе системы уличного освещения. Особенно часто такие лампочки вкручивают в фонари.

Свое широкое распространение газоразрядные лампочки получили из-за наличия у них ряда достоинств.

Достоинства и недостатки

Уличная подсветка

К основным достоинствам подобных лампочек относятся следующие качества:

  • высокая светоотдача (на уровне 55 лм/Вт). Она остается достаточно высокой, даже если фонари, в которые была установлена лампочка, имеют непрозрачный плафон;
  • длительный период службы. Средняя производительность газоразрядных лампочек составляет примерно 10 тыс. часов. Поэтому такие изделия часто используют для подсветки улиц и авто;
  • высокая устойчивость (например, ртутные модели) к плохим климатическим условиям. В результате они часто используются для уличного освещения. Они могут вкручиваться в фонари и другие типы светильников. Но если для региона характерны заморозки, то использовать ртутные модели для совещания улиц, даже если они вкручены в специальные фонари и фары авто, нельзя;
  • доступная стоимость;
  • экономичность, которая позволяет обходиться без затрат на дорогие комплектующие к осветительной аппаратуре.

Вместе с тем, здесь имеются и свои недостатки:

  • лампы имеют плохую цветопередачу. Это связано с ограниченным спектром лучей. Таким образом рассмотреть в созданном лампочкой свете цвет предмета будет несколько затруднительно. В связи с этим, газоразрядные лампочки зачастую используются для освещения улиц и монтируются в фары авто;
  • может работать только при наличии переменного тока;
  • включение происходит с помощью балластного дросселя;
  • имеется период, необходимый для разогрева источника света;
  • опасность использования, так как в состав газовой смеси могут входить пары ртути;
  • такие лампы обладают повышенной пульсацией испускаемого светового потока.

Отдельно следует отметить, что установка данной продукции осуществляется по стандартной схеме, как и лампы накаливания.

Область применения

Конструкционные особенности, которыми обладают газоразрядные лампочки, обеспечили им обширную область применении.
Сегодня подобная продукция применяется для:

  • создания уличного освещения в городской и сельской местности. Отлично такие лампы смотрятся, если они вкручиваются в фонари для создания качественной подсветки парков и скверов;
  • освещения производственных сооружений, магазинов, торговых площадок, офисов, а также общественных помещений;
  • с помощью газоразрядных источников света, которые вкручены в фонари, можно оформить уличную декоративную подсветку зданий или пешеходных дорожек;
  • подсветки наружной рекламы и рекламных щитов;
  • высокохудожественного освещения эстрад и кинотеатров. Но здесь необходимо применение специального оборудования.

Освещение в авто

Отдельно стоит отметить, что источники света газоразрядного типа сегодня очень часто используются для освещения транспортных средств. Здесь зачастую применяются грл с высокой интенсивностью (например, неоновые).

Многие авто имеют в своей комплектации фары, которые заполнены газообразной смесью из металлогалоидных солей и ксенона. Такие фары можно встретить в таких марках, как БМВ, Тойота или Опель.Иногда подобные лампочки можно встретить и в подсветке дома.

Но здесь необходимо обязательно учитывать специфику источников света, чтобы их недостатки можно было минимизировать.

Но в целом область применения данной продукции достаточно обширна и разнообразна.

Заключение

Газоразрядные лампочки представляют собой современный и довольно востребованный источник света, который обладает как своими недостатками, так и преимуществами. Для создания уличного освещения такие источники света подходят лучше всего, а вот в домашних условиях они во многом уступают более безопасным лампочкам.

Полезные материалы

Источник: https://1posvetu.ru/istochniki-sveta/gazorazryadnye-lampy-obzor.html

Как работают лампы, типы и классификация, натриевые газоразрядные лампы и их давление и мощность

Газоразрядные лампы: виды, устройство, как правильно выбрать лучшие

Газоразрядная лампа – это оборудование, в котором образуется свечение благодаря электрическим разрядам. Источник обладает колбой, цоколем и специализированной горелкой.

В центре устройства расположен главный электрод, а под ним расположен особый токоограничительный резистор. Главные разряды электричества проходят внутри самой трубки.

Сегодня можно встретить большое количество многообразных газоразрядных ламп, которые обладают как индивидуальными плюсами, так и минусами. Что такое газоразрядная лампа?

  • Газоразрядные лампы высокого давления
  • Газоразрядные лампы низкого давления
  • Отличительные черты ламп из ртути
  • Газоразрядные натриевые лампы
  • Металлогалогенные модели
  • Характерные особенности люминесцентных устройств
  • Отзывы потребителей о люминесцентных моделях
  • Особенности лампы ДНатТ 70
  • Принцип работы газоразрядной лампы

Газоразрядные лампы высокого давления

Самыми широко применимыми моделями с высоким накаливанием считаются ртутные устройства. Главной их отличительно чертой является отсутствие потребности в пускорегулирующем приспособлении.

В большинстве случаев такие газоразрядные модели с высоким давлением можно легко найти на улице, а в зданиях они применяются крайне редко.

Кроме ртутных оборудований, на конкурентном рынке можно найти большое разнообразие натриевых световых источников.

их особенность – это высокий параметр светоотдачи. При всём этом время службы и эксплуатации таких приборов довольно долгое.

Последней разновидностью ламп с высоким давление считаются металлогалогенные приборы. Данная модель относится к точечному источнику освещения.

Мощностью они обладают гораздо большей, чем устройства с накаливанием. При всём этом у таких моделей, как и у всех других, есть свои минусы.

Газоразрядные лампы низкого давления

Самыми распространёнными моделями с низким накаливанием можно назвать люминесцентные устройства. В общем такая модель способна хорошо сэкономить лишнее электричество. На сегодняшний день они распространены повсеместно и поэтому имеют высокий показатель потребительского спроса.

В большинстве случаев они используются в школах, магазинах и медицинских учреждения. Обычно на территории улиц они почти не применяются. Отдельной разновидностью моделей с низким накаливанием считаются люминесцентные энергосберегающие приборы. Главным их достоинством считается компактная конструкция.

Отличительные черты ламп из ртути

Главным плюсом ртутных устройств считается высокая светоотдача. Чаще всего данный параметр находится на отметки в 55 лм/Вт. При всём этом прибор может прослужить вам довольно долгое время. Средний показатель производительности находится на уровне в 10 тысяч часов. Размеры и компактность у этих устройств на высоте, что считается неоспоримым достоинством.

Кроме прочего, нужно указать на высокую температурную устойчивость ртутных моделей. Но при условиях сильного мороза их применять категорически запрещено.

К минусам данной модели можно отнести плохую передачу оттенков и цветокоррекции, а связано это с малым сектором лучей.

В конечном счёте при таком освещении человеку будет довольно сложно правильно определить цвет окружающих его предметов. Ещё один минус — это ограниченные возможности ртутной лампы.

К несчастью, процесс работы лампа совершает лишь на переменном токе. Включать её можно лишь при помощи балластного дросселя. Время разгорания довольно длительно и равняется в среднем семи минутам.

При всём этом включение лампы заново не изменит времени разогрева, а скорее, наоборот, усложнит. Также ртутная модель обладает повышенной пульсацией светового потока, и в этом плане она сравнительно уступает моделям с люминесцентными составляющими.

Также стоит отметить, что поток света с прошествием времени у прибора начнёт снижаться.

Газоразрядные натриевые лампы

Газоразрядная модель на основе натрия чаще всего производится в прозрачной кобле и выпускается в форме цилиндра. Мощность модели варьируется в районе 70 Вт. Время работы составляет около 15000 часов.

Параметр цветопередачи у ламп натриевого типа низок, и это считается главным недостатком. Обычно, эта модель применяется на фирмах и зданиях промышленного характера. Также её можно легко найти на улице в простых фонарях.

Главным отличием устройства считается монохромный жёлтый цвет. В целом особым спросом среди другой продукции они не обладают.

Металлогалогенные модели

Параметр светоотдачи у данных моделей может свободно достигать 100 ли/Вт.

При всём этом металлогалогенные устройства имеют довольно компактную форму, а их поток лучей можно быстро направить с помощью отражателя. Также они могут отличиться своей особой производительностью.

Использовать их на площади и на улице запрещено, но ко всему прочему лампы прекрасно переносят минусовые температуры.

В доме можно применять металлогалогенные модели с разной цветовой палитрой, но минусы у такого устройства всё-таки прослеживаются. Большое количество пользователей сообщает, что у устройства происходит долгое время разжигания.

В среднем его приходится ждать около 30 секунд, а на полную мощность лампа выходит небыстро, после отключения её становится довольно сложно включить обратно. Чаще всего это связывают с перегреванием цоколя.

В конечном счёте пользователю придётся ждать пока устройство полностью не охладится.

Характерные особенности люминесцентных устройств

Газоразрядная лампа люминесцентного вида производится и продаётся с различными конфигурациями. Самыми обширными являются панельные, а также кольцевые разновидности. Средний показатель мощности люминесцентных устройств доходит до 100 Вт.

Самые компактные оборудования чаще всего содержат в себе всего лишь 5 Вт. Максимальная мощность прибора может равняться 80 Ватт.

Минимальная длина цоколя доходит до 8 сантиметрам, а большие кольцевые модели изготавливаются с размером в 15 сантиметров.

Имеется большое число цоколей с такими показателями: H 23, G 24 2 G 7 2 G 13. В то же время производятся патроны классов Е14 и Е27. Обычно все разновидности ламп несут в себе встроенный электронный пускорегулирующий аппарат. По спектрам своего свечения устройства люминесцентного характера разделены на модели с белыми, жёлтыми, зелёными, а также синими расцветками.

Отзывы потребителей о люминесцентных моделях

Большое количество пользователей привлекает это устройство своей световой передачей. Ещё одним плюсом считается длительная служба прибора. В среднем показателе простая модель может работать в течение 10 000 часов.

Можно устанавливать устройства с различным секторным составляющим. Яркость у приборов не очень высокая, поэтому они не ослепляют взгляд человека. К минусу можно отнести крупный размер устройства.

При всём этом коэффициенты мощности у модели, по сравнению с другими приборами, находится на низком уровне.

Ещё одна трудность заключается в необходимости подключать к лампе пускорегулирующее устройство. При этом неопытному мастеру придётся очень долго просматривать схемы присоединения и совмещения устройств.

Длительность зажигания ламп большая, и это главный недостаток. Дополнительные затруднения: люминесцентные лампы содержат в себе элементы ртути, поэтому их утилизация должна проходить особым способом.

Особенности лампы ДНатТ 70

Средняя характеристика мощности устройства, как можно заметить из названия, равняется 70 Вт. Параметр светового потока варьируется в области 6000 лм, а рабочее напряжение в устройстве доходит до 90 В.

Средняя продолжительность работы модели около 15 000 часов. Цоколь на лампе принадлежит к классу У27. Его диаметр равен 39 мм, а длина – 156 мм.

Цена на газоразрядную модель ДНаТ 70 на общем рынке начинается от 300 рублей.

  • ДнаТ 100 отзывы и особенности.

Показатель мощности прибора составляет 100 Вт. При этом показатели светового потока устройства расположены на отметке в 8500 лпс. Напряжение в лампе варьируется в области 100 В, а параметр силы прибора равен 1.2 А. Среднее время работы лампы 15 000 часов. Цоколь, как в предыдущем устройстве, используется класса Е27(диаметр 39 мм, а длина всего 156 мм).

Цена за ДНаТ равна 320 рублям. В конечном счёте лампа выходит вполне бюджетной и с высоким показателем полезного действия.

Также отличительной особенностью этого вида считается хороший показатель передачи цвета. Световой поток от лампы стабилен на протяжении всего процесса работы устройства.

К недостаткам относится высокая чувствительность прибора, по этой причине применять лампу при холодных температурах запрещено.

Большинство потребителей оценили эту лампу лишь с положительной стороны. Мощность потребления энергии у лампы доходит до 100 Вт. При всём этом показатель яркости равен 5000 мл. Колба устройства обладает прозрачным цветом и привлекательна на внешний вид.

Цветовая температура устройства составляет 2500 К, а по габаритам модель весьма компактна, что уже идёт в плюс. К минусам можно отнести лишь короткое время эксплуатации прибора. Средний промежуток эксплуатации равен 5000 часов.

Цена за лампу Филипс 227 составляет 280 рублей.

  • Описание лампы Филипс Son 1990 К.

Данная газоразрядная лампа натриевого типа. Цоколь у неё происходит от класса E 27, а мощность потребления энергии составляет 70 Вт. Параметр потока ветов находится в области 60000 мл. Колба прозрачна.

Цветовая температура устройства -1900 К. Длина модели начинается от 156 мм, а диаметр – от 32мм.

Производитель сообщает, что время службы прибора составляет целых 28 000 часов, а стоимость газоразрядной лампы (по рыночному показателю) равна 400 рублей.

  • Характеристики лампы Филипс 422.

Данная газоразрядная модель на основе ртути обладает эллипсоидной формой. Патрон в устройстве класса У40. Параметр потребления электроэнергии доходит до 250 Вт. При всём этом показатель яркости варьируется в районе 12 000 лм.

Колбы в этом устройстве матового оттенка. Цветовая температура равна 4000 К. Длина модели равна 228 мм, а диаметр – 91 мм. Эксплуатация Филипс 422 равна 6 000 часам. Питание устройства происходит посредством сети с напряжением в 220 В.

Рыночная стоимость модели равняется 270 рублям.

В конечном счёте Филипс 422 – это модель, обладающая качественной световой отдачей, но при этом с небольшой производительностью, поэтому применять эту лампу на улице либо в парках крайне не советуют. Особенно лампа не способна перенести низких температур.

Также эта разновидность характеризуется низкой цветопередачей из-за своего слабого спектра лучей. Процесс работы у этой модели совершается лишь за счёт переменного тока.

Чтобы включить лампу Филипс 422, в обязательном порядке жильцу будет нужен балластный дрюссель. Пульсации потока света у этой модели завышены, что не может обрадовать потребителя.

В конце следует отметить, что яркость лампы Филипс 422 в конце своей службы существенно понижается.

Принцип работы газоразрядной лампы

При проверке производительности лампы нужно соблюдать некоторые рекомендации:

  1. Не спешите вставлять новую модель на место испортившейся, нужно убедиться, что дроссель не замкнут, в противном случае могут сгореть сразу несколько деталей.
  2. Используйте при установке сначала диод с целыми спиралями, но не рабочую, в которой ранее мигал либо светился газ. Если спирали останутся в порядке, то можно устанавливать и вкручивать новую модель, если же сгорят, то стоит изменять сам дроссель.
  3. Если нужен дополнительный ремонт, то начинать нужно со стартера, который выходит из строя чаще других составных конструкции лампы.
  4. Что нужно помнить? Нужно знать, что проверить и стартер, и дроссель индивидуально без использования специализированных устройств – почти нереально.

Чем отличаются светодиодные светильники?

  1. Высокий показатель экономии энергии и электричества.
  2. Экологически чистые составляющие, не нуждаются в особой утилизации либо уходе.
  3. Срок эксплуатации при непрерывной работе равен 40–60 тысяч часов.
  4. Поток света нормализован во всём диапазоне питающегося напряжения от 170 до 264В, при этом показателей освещённости не меняется.
  5. Быстрое разогревание и включение.
  6. Не имеет в составе ртути.
  7. Нет пусковых токов.
  8. Хорошая цветопередача.
  9. Есть возможность самостоятельно регулировать мощность.

Газоразрядные лампы

Источник: https://tehmaster.guru/vybor/gazorazryadnye-lampy-moshhnost-tip-printsip-raboty-i-davlenie.html

Устройство и принцип работы газоразрядной лампы

Газоразрядные лампы: виды, устройство, как правильно выбрать лучшие

21.02.2018

В наш век повсеместной электрификации мы привыкли считать электрический разряд чем-то неправильным и где-то даже опасным. Поэтому в словах «газоразрядная лампа» многим видится некий парадокс.

Уже давно электричество перестало быть диковинкой. Нас оно окружает буквально со всех сторон. В стенах домов, квартир проложена проводка, по которой непрерывно течет электрический ток, даже если не включен телевизор и выключены все лампочки.

Холодильник все равно все время тихо включается и сохраняет нам продукты, подпитываясь от сети. Так же и прочие приборы: светодиоды на выключателях – и те хоть чуть-чуть, но ток пропускают. А вот разряд в наших сетях – нечто неординарное.

Если нечаянно замкнутся два провода в одной розетке, будет короткое замыкание, то есть разряд. А это авария и мгновенное отключение сети защитной автоматикой.

Или если мы сами зарядились, просто от трения одежды, то, как только прикоснемся к чему-нибудь металлическому – будет разряд: несильно, но чувствительно уколет или даже тряхнет. Но обычно один раз. Ну, и заряженный конденсатор может ударить током, то есть через нас разрядиться.

Разновидностей разрядов достаточно много. Чаще всего нам встречается искровой разряд, как раз его-то мы и не любим. Хотя знаем, что в автомобиле он заставляет двигатель работать.

Виды электрических разрядов

Слева направо: искровой, дуговой, коронный, тлеющий. Есть еще экзотические виды – частичный и таунсендовский (темный – здесь его нет).

Какие-то из них мы используем, какие-то только пытаемся поставить на службу, с какими-то боремся.

Но вот тлеющий разряд, быть может, и назван так «смягченно», чтобы сообщить: да, это разряд, но не такой уж и страшный. Действительно, он не бьет, как искра или молния, в доли секунды, чтобы сразу же и прекратиться.

Он тлеет, то есть течет, как обыкновенный и привычный для нас всех электрический ток. И не просто течет, но и светит – это все электрические лампы, где светится газ, а не металлическая проволока.

Именно газоразрядные лампы.

Самое интересное во всей этой истории то, что обнаружили свечение газа под действием разряда еще до того, как появились «настоящие» электрические приборы. То есть такие устройства, в которых бы гарантированно работала электрическая энергия.

Сначала свечение газа показывали как фокус. А в качестве источника энергии использовались не генераторы, не аккумуляторы, а электризация предметов путем различных ухищрений, что позволяло вызвать некоторый заряд на поверхности. Электризация известна была давно, просто ее старались как-то усилить, в соответствии со своим пониманием.

Например, рукой крутили большой шар из серы, насаженный на металлический стержень, и получали в довольно большом количестве «электричество», которое заявляло о себе искрением или свечением газа. Были и другие опыты, которые принято было проводить со сцены для публики или в модных светских салонах для избранного общества.

Изучали и демонстрировали «животный магнетизм», алхимические превращения, которые уходили корнями в «герменевтическую философию».

Соответственно, и сбор электроэнергии для целей демонстрации мог происходить не на промышленном каком-то оборудовании, а на вещах, скорее принадлежавших к разряду театральной бутафории.

Однако от таких опытов получилось благое дело: люди увидели не просто физическое – то есть не магическое – явление, а поняли, что в нем заключена определенная, доступная людям, сила, которую можно накопить и измерить.

И с тех пор дальнейшее изучение электричества пошло в направлении его приручения и широкого использования человечеству во благо.

Многие исследователи тех времен получали таинственное свечение. Например, Ломоносов обнаружил свечение в стеклянном сосуде газообразного водорода. И не все эти свечения являлись тем, что теперь называется «тлеющий разряд». Дело в том, что газ способен получать энергию разными путями, и потом эту энергию излучать в виде света определенной длины волн.

Это может быть внешнее электрическое напряжение, приложенное к двум установленным в сосуде с газом электродам. При некоторой величине напряжения, а также при некоторой разреженности газа, поток электронов устремится от электрода с избыточностью электронов к электроду с их недостаточным количеством.

И, «натыкаясь по дороге» на атомы газа, электроны их активируют, при этом и получается тлеющий разряд.

Но нечто подобное может происходить не только от потока бегущих электронов. А, например, непосредственно от воздействия внешнего магнитного поля. Будет тлеющий разряд, очень похожий на полярное сияние.

Я сам такое видел на лампах дневного света, отключенных от сети питания, но на которые воздействовало магнитное поле от вращающихся магнитных барабанов. На старых компьютерах иногда встречались такие устройства, большие как шкаф.

Вот в темноте около таких шкафов лампы дневного света и давали интересные световые разводы, похожие на Северное сияние.

Цвет свечения газоразрядных ламп не зависит от источника энергии. Газ состоит обычно из однородной массы простейших молекул в один-два атома (H2 – водород, Ar – аргон) и работает как один атомарный механизм.

В нем электроны, получая энергию от внешнего источника, перескакивают на другой уровень – в «возбужденное» состояние, а потом возвращаются обратно, выбрасывая свою «возбудившую» их энергию в виде кванта света строго определенных длин волны. Так и получаются свечения одного цвета, монохромные.

Или нескольких цветов, соответствующих энергетическим переходам электронов в электронных оболочках атомов газа. Таким образом можно получить лампы, светящиеся конкретными цветами, в отличие от солнца с его непрерывным спектром или пламени костра, свечи или света лампы накаливания.

Энергетические процессы при этом очень просты, поэтому и весьма эффективны, имеют высокий КПД. То есть лампа накаливания дает целый спектр, который получается от хаотического теплового движения молекул твердой вольфрамовой спирали.

Молекулы раскаленного вольфрама мечутся как угорелые вокруг своих мест в кристаллической решетке и исступленно испускают во всех возможных направлениях кванты света всех мыслимых энергий и частот. В этом спектре есть видимый нам свет, и есть инфракрасное излучение, которого мы не видим.

А есть еще просто конвекция – передача непосредственно молекулам газовой среды лампы энергии тепла.

От этого нагревается стеклянный баллон, который, в свою очередь, нагревает воздух в помещении, цоколь, патрон, провода… Получается, что на свет от лампы накаливания идет энергии всего лишь 5–10 %. Тогда как газовый свет дает, по разным оценкам, от 25 до 40 %.

Разновидности газоразрядных ламп

Газоразрядные лампы представляют собой стеклянный (из стекол особого состава) баллон, накачанный газом и с электродами, установленными внутри. Электрическое напряжение на него подается через цоколь. Газ внутри может быть под низким давлением или под высоким.

По этому признаку и различаются газоразрядные лампы низкого давления, лампы высокого давления и лампы сверхвысокого давления. Остальные различия касаются, в основном, составов газовых сред внутри баллона и покрытия баллона. От этого зависят характеристики свечения ламп.

Еще одна важная конструктивная особенность ламп (газоразрядных в том числе) – конструкция и размер цоколя, от чего зависит конструкция патрона для лампы, а значит, и возможности установки таких ламп в светильниках.

Газоразрядные лампы:а, б – низкого давления;в, д – высокого давления;г – сверхвысокого давленияа – натриевая, б – люминесцентная, в – ртутная, г – ксеноновая, д – натриевая

(с особым покрытием колбы – поликристаллическим оксидом алюминия)

Инертные газы, которыми наполняются лампы, способны светиться цветами собственного полосчатого спектра испускания. Получается цветное свечение, которое сразу же полюбилось рекламщикам, и они стали использовать его для изготовления эффектных красочных надписей. Разные инертные газы дают различную окраску свечения.

Гелий
Неон
Аргон
Криптон
Ксенон

Для обычных же целей освещения обычно используются лампы, содержащие смесь газов или смесь газов и паров металлов – ртути или натрия в частности.

Газовый свет может содержать ультрафиолетовые компоненты, в этом случае можно:

  • использовать такие лампы именно как источники ультрафиолета;
  • изменить спектр излучения другим средством: напылением на внутренней стороне баллона специального покрытия, которое поглощает излучение газа и переизлучает его светом, более приемлемым для употребления.

Такие вещества называются люминофорами, а лампы – люминофорными или люминесцентными.
Разновидностью люминесцентных ламп являются и повсеместно используемые сейчас газосветные энергосберегающие лампы.

Применение

Энергосберегающие лампы выпускают разных оттенков цвета, но такого, чтобы человеческий глаз воспринимал его как можно более естественным. При этом варьируются оттенки цвета или световая температура: от более теплого до приближенного к белому дневному.

Энергосберегающие лампы выпускаются градацией светимости примерно так же, как это делается с лампами накаливания, эта система сложилась годами.

Маленькие лампы накаливания – 25 ватт (настольные), побольше – 60, 75 ватт (люстры, торшеры), 100–120 ватт (залы, большие помещения) и так далее.

Аналогично выпускаются по светимостям и лампы энергосберегающие, хотя мощность потребления энергии у них снижена раза в 2–4 за счет того, что выше КПД. Еще одно следствие этого – то, что они почти не греются. И в этом тоже есть множество плюсов: не греются патроны, не плавятся пластиковые абажуры, и так далее

Другие лампы дают сильный направленный свет: например, ксеноновые используют в прожекторах и автомобильных фарах.

Есть лампы такого цвета, который не очень хорош для человеческих глаз, но действенен при освещении растений. Это натриевые лампы различной мощности. Они дают ярко-желтое свечение, от них хорошо вегетируют растения, поэтому их используют в теплицах.

Источник: https://LampaGid.ru/vidy/lyuminestsentnye/gazorazryadnye-lampy

Газоразрядные лампы – виды, устройство, принцип работы и применение

Газоразрядные лампы: виды, устройство, как правильно выбрать лучшие

Встретить газоразрядные лампы высокого давления и низкого в разных интерпретациях можно совершенно неожиданно и сразу в нескольких сферах жизни современного человека. Они освещают улицу в виде автомобильных фар и фонарей, создают комфорт и уют, являясь частью домашнего освещения, и это далеко не все.

Конструктивные особенности изделий

Под газоразрядными лампами следует понимать альтернативный традиционным источникам света компактный прибор, главная особенность которого — излучение света в диапазоне, который человек способен охватить взглядом. Чтобы понять принцип работы устройства, нужно разобраться с его конструктивными особенностями.

Основа изделия — это стеклянная колба. В нее под определенным давлением закачивают пары металла, но чаще газ. Дополнительные элементы — электроды по краям стеклянной колбы.

Понимая особенности строения изделия, можно представить себе принцип его работы. Построен он на действии электрического разряда, который пропускает через себя стеклянная колба с электродами. Ядро колбы — главный электрод. Под ним работает токоограничительный резистор. В то время как электрический разряд проходит через колбу, она начинает излучать свет.

Строение лампы

Кроме перечисленных выше электродов и колбы, лампа имеет цоколь. Именно он позволяет расширить сферу использования изделия. Его можно вкручивать в осветительные приборы разного назначения.

Обратите внимание! Чаще всего такие устройства применяют в создании именно уличного освещения. Ими оснащают фонари, а также фары в автомобилях, как уже было отмечено выше.

Разновидности изделий

Выделяют разные виды газоразрядных ламп в зависимости от типа свечения, величины давления.

Если сравнивать потоки светового излучения, создаваемые изделиями, то газоразрядные лампы можно разделить на:

  • люминесцентные;
  • газосветные;
  • электродосветные.

Первые отличаются светом, поступающим наружу за счет слоя люминофора, которым покрыта лампа, активирующегося при газовом разряде.

Газосветные светят за счет света самого газового разряда, а электродосветные освещают с помощью свечения электродов под воздействием газового разряда.

По величине давления изделия можно разделить на лампы высокого и низкого давления.

Первые могут дополнительно разделяться на дуговые ртутные лампы (ДРЛ), а также на дуговые ксеноновые трубчатые (ДКсТ), дуговые ртутные с йодидами (ДРИ) и дуговые натриевые трубчатые (ДНат). Главное их отличие — функционирование без пускорегулирующего устройства. Именно такие лампы чаще всего освещают улицы, дома, автомобили и стенды наружной рекламы.

Стоит обратить внимание на тот факт, что лампы высокого давления газоразрядного типа используются чаще всех остальных. Натриевые и ртутные модели просто незаменимы в создании ярких баннеров рекламы, освещающих улицы в ночное время. Жилые и офисные помещения с помощью таких ламп освещают нечасто.

А вот что такое газоразрядные лампы с низким давлением? Они классифицируются на ЛЛ и КЛЛ. Эти лампочки с успехом выполняют функции ранее используемых ламп накаливания. Именно их удобнее и практичнее всего использовать для создания не только уличного, но и домашнего освещения.

Среди ламп низкого давления наиболее популярными считаются люминесцентные. Такие лампы для уличного освещения подходят как нельзя лучше. Вкручивая их в фонари, можно добиться высокой эффективности работы за счет мощного преобразования электроэнергии в световую.

Как построена работа лампочки

Рассмотрим принцип работы газоразрядных ламп подробнее, основываясь на их конструктивных особенностях.

Начнем с того, что лампа газоразрядная генерирует свет за счет создаваемого в теле стеклянной колбы электрического разряда. Газ, закачиваемый в колбу под давлением, лежит в основе освещения. Для создания уличного освещения чаще всего применяют инертные газы:

  • аргон;
  • неон;
  • ксенон и другие.

Практикуется использование и смесей газов в разных пропорциях. Часто в состав включают натрий или ртуть. На основании их включения натриевая газоразрядная лампа или ртутная и носят свои названия.

Обратите внимание! Ртутные изделия в наши дни более актуальны, чем натриевые. Они используются для создания уличного и домашнего освещения.

Оба варианта лампочек могут считаться металлогалогенными источниками света. Сразу после генерации электрического поля при подаче питания газ и свободные электроны в колбе ионизируются.

Это приводит к контакту вращающихся на верхних уровнях атомов электронов с остальными электронами атомов металла, что в свою очередь вызывает их переход к внешним орбиталям и конечному появлению энергии — свечению.

Стоит помнить о том, что свечение, получаемое таким образом, может быть самым разным, начиная от ультрафиолетового и заканчивая инфракрасным. Для экспериментов со свечением используют цветную люминесцентную краску для обработки внутренней части колбы. Цветные стенки колбы помогают ультрафиолетовому излучению приобрести видимый цветной свет.

Плюсы и минусы изделий

Рассмотрим достоинства и недостатки газоразрядных ламп с анализом их основных характеристик.

К основным преимуществам изделий можно отнести следующие моменты:

  1. Лампочки отличаются высоким уровнем светоотдачи даже при условии использования плафонов из толстого стекла.
  2. Лампы достаточно практичны, особенно, если сравнивать их с обычными лампочками накаливания. В среднем изделие прослужит от 10 тысяч часов, поэтому является особенно незаменимым в создании качественного и долговечного уличного освещения.
  3. Изделия демонстрируют повышенный уровень устойчивости, особенно ртутная газоразрядная лампа в условиях сложного климата. Их можно использовать для уличного освещения до первых заморозков в комплекте с обычными плафонами и в зимнее время при условии контакта со специальными фарами и фонарями.
  4. Стоимость изделий доступна и приемлема.
  5. Лампочки с таким устройством не нуждаются в дорогих комплектующих и могут работать без дополнительной осветительной затратной аппаратуры.
  6. Схема подключения изделий проста и понятна, поэтому с монтажом справится каждый своими руками.

Достоинства рассмотрели, теперь назовем минусы. Их немного, но о них также нужно знать:

  1. Газоразрядные лампы низкого давления и высокого давления не отличаются идеальной цветопередачей. Все дело в спектре лучей, весьма ограниченном в этих изделиях. Под светом таких лампочек достаточно непросто рассмотреть цвета предметов, поэтому в уличном и автомобильном освещении они наиболее приемлемы.
  2. Работают изделия исключительно при условии наличия переменного тока.
  3. Для активации лампочек потребуется балластный дроссель.
  4. Чтобы изделие заработало, кроме тока ему потребуется увеличенное время для разогрева.
  5. Лампочки сложно назвать полностью безопасными из-за возможного содержания в них паров ртути.
  6. Световой поток, излучаемый лампочками, имеет неприятную особенность — повышенный уровень пульсации.

Что касается установки, то она не представляет каких-либо сложностей, как уже было отмечено. Процесс аналогичен монтажу стандартных лампочек накаливания.

Что нужно знать об индикаторных видах ламп

В качестве альтернативы малогабаритным лампам накаливания использование газоразрядных индикаторных ламп (лампы ин) выглядит более чем оправдано. Такие лампы работают за счет свечения закачанного между электродами газа, помещенного в стеклянную колбу. Какого цвета газ использовали для наполнения колбы, такого цвета получится конечное свечение.

Самые популярные линейные газоразрядные индикаторы — на основе неона. Конструкции можно встретить в елочных гирляндах, не редкость и светильник с наполнением такого рода —лампочкой газоразрядного типа миниатюрных размеров.

Газоразрядные индикаторы отличаются практичностью и экономичностью работы, особенно по сравнению с обычными лампочками. Они имеют невысокий уровень внутреннего сопротивления. Одиночные варианты чаще всего используют для подсвечивания надписей на стекле или пластике, также индикаторы подходят для подсветки символических пиктограмм.

Важно! Газоразрядные индикаторные лампы могут воспроизводить как битовую информацию, так и десятичные цифры.

В заключение отметим, что невозможно искусственно увеличить значение использования газоразрядных ламп в жизни современного человека. Изделия действительно востребованы и в некотором роде даже незаменимы. Сколько еще применений сможет им найти человек в ближайшем будущем? Время покажет.

Газоразрядные лампы – виды, устройство, принцип работы и применение

Источник: https://220.guru/osveshhenie/istochniki-sveta/gazorazryadnye-lampy.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.