Галогеновые автолампы: принцип работы, 7 характеристик и их разновидности
На современных рынках особо востребованы галогеновые лампы для авто. Использование таких осветительных приборов гарантирует безопасное движение в ночное время и значительно сокращает количество аварий, так как галогенный свет отлично освещает дорогу перед транспортным средством.
Содержание статьи
История возникновения
Специалисты не одно десятилетие работали над созданием современного источника света. Впервые колба лампы была заполнена инертным газом в прошлом веке. Через полвека немецкими конструкторами изделие было усовершенствовано: в колбу поместили галогены.
Лишь спустя сорок лет галогенную автолампочку стали широко использовать. Современное осветительное устройство представлено лампой с буферным газом: парами галогена йода или брома.
Автомобильные галогеновые лампы отличаются от иных источников освещения:
- мощностью;
- естественным спектром излучения;
- высокой, оптимальной светоотдачей;
- временем эксплуатации;
- рабочей температурой.
Галогенные лампы относятся к новому поколению автомобильной оптики.
Принцип работы устройства
По принципу работы галогеновые лампы для автомобиля кардинально отличаются от работы обычных ламп.
Лампы накаливания начинают светиться при прохождении электричества по вольфрамовой спирали и максимальном её накале.
Именно высокая температура заставляет атомы вольфрама покидать спираль и оседать на прохладной поверхности колбы, что приводит к снижению срока службы обычной лампочки.
А вот в галогеновых лампах для авто химическая реакция начинается с кислорода, взаимодействующего с атомами вольфрамовой спирали и парами галогена. Наличие паров галогена не позволяет атомам вольфрамовой спирали высаживаться на поверхности колбы.
При возникновении вблизи спирали мощного источника тепла образовавшееся соединение начинает обратный распад на вольфрам, галоген и кислород. Атомы вольфрама возвращаются на спираль, возрастает температура спирали, что приводит к яркому свету.
Благодаря чему устройство функционирует более продолжительное время, при этом сохраняя минимальные объёмы.
Специалисты отмечают, что галогенные автолампы отличаются спектром света, который наиболее близок к солнечному свету, а также в них максимально снижено ультрафиолетовое излучение. Благодаря чему появился шанс снизить выцветание объектов.
Отличительные характеристики
Галогеновые автолампы отличаются следующими характеристиками:
- Временем эксплуатации. Устройства работают бесперебойно на протяжении 2 — 4 тысяч часов. При аккуратном включении срок увеличивается вдвое.
- Рабочая температура спирали рассчитана на 3000 К.
- Номинальная мощность лампы составляет 55 Вт.
- Осветительное устройство потребляет при работе 12 В.
- Оптимальная светоотдача лампы находится в пределах 15 — 22 лм/Вт.
Опытные автомобилисты отмечают, что главной особенностью галогеновых автоламп принято считать стабильный уровень яркости в продолжение длительного срока эксплуатации.
Разновидности ламп
Галогенные лампы для автомобиля различаются конструкцией, освещением и энергопотреблением.
Фланцевым автолампам характерно ограниченное расстояние от фланца до спирали, что даёт возможность установить спираль как в фокусе отражателя, так и в определённом месте. В автомобилях с фарами устанавливают лампы Н1 и Н7.
Ранее модель Н1 обеспечивала дальний свет. С момента возникновения модели Н7, отличающейся отличной светоотдачей, Н1 стали использовать для освещения дороги в туманную погоду.
В автотранспорте устанавливают штифтовые галогеновые лампы. Их отличительной чертой является наличие цилиндрического цоколя со смещёнными и симметричными штифтами. Смещение в высоту требуется для того, чтобы корректировать устройство в патроне.
Круговое смещение характерно для оранжевых лампочек. Устройства предусмотрены для транспортных средств, оборудованных поворотниками с прозрачными стёклами.
Софитные лампочки предназначены для внутреннего освещения салона автомобиля. Для данной разновидности характерно наличие двух цоколей. Устройство довольно удобно в использовании благодаря компактным размерам.
Среди автомобилистов спросом пользуются галогенные лампочки, в которых вместо цоколя предусмотрен пластиковый патрон и проводник с прижатыми контактами. Такие лампочки можно встретить на приборных панелях и в габаритных огнях. Устройства невероятно популярны из-за высокого срока службы.
Автолампы, оснащённые патроном из стекла и пластмассы, устанавливают на приборных панелях. Устройства отличаются надёжностью, благодаря тому, что штекер питания, патрон и контакты прочно закреплены. Их поверхности не окисляются.
В моделях Н8, Н9 и Н11 предусмотрен пластиковый уплотняющий цоколь. Устройства используют в миниатюрных фарах, для дальнего и для ближнего освещения.
Вывод
Галогенные автолампы экономят бензин и оттягивают сроки замены устройств. Кардинально отличаются от обычных лампочек.
Принцип работы галогенной лампы. Преимущества галогенных ламп
Как работает галогенная лампа?
Галогенная лампа является разновидностью лампы накаливания. И не просто разновидностью, а улучшенной версией.
Как и у обычной лампы накаливания, принцип работы галогенной лампы заключается в производстве видимого света за счет раскаленной вольфрамовой спирали. Но сильно нагретая спираль постепенно теряет молекулы — металл буквально испаряется.
На самом деле спираль не разогревается до температуры, обеспечивающей максимальное свечение, потому что в таком случае потеря молекул приняла бы просто катастрофический масштаб — спираль испарилась бы за считаные секунды. Другими словами, эффективность обычных ламп накаливания была специально ограничена, чтобы продлить срок их службы.
Так в чем же разница между обычной и галогенной лампой накаливания?
У галогенной лампы есть преимущество: галоген. То, чего так не хватает обычной лампе накаливания. К инертному газу, заполняющему колбу, добавляется немножко галогенов — как правило, йода или брома.
В стандартной лампе накаливания молекулы, испарившиеся со спирали, навсегда потеряны для освещения. Они, конечно, не смогут проникнуть наружу, но и вернуться на спираль у них тоже не получится. Они завершают свою жизнь на внутренней стороне стекла. Вы, наверное, замечали, каким тусклым и желтым становится свет долго проработавших ламп. А вот в галогенной лампе тот самый галоген помогает молекулам металла вернуться на спираль и снова приносить пользу. На этом и основан принцип более эффективной работы галогенной лампы.
У галогенной лампы по крайней мере три преимущества перед обычной лампой накаливания
- Во-первых, испарившиеся молекулы, возвращенные обратно на спираль, продляют ей жизнь.
- Во-вторых, тот факт, что спираль сохраняет свою первоначальную массу (ну почти), позволяет нагревать ее до оптимальной температуры для получения хорошего яркого белого света.
- В-третьих, все это приводит к более эффективному использованию электрической энергии.
Горячая штучка
Если вы когда-либо подносили руку слишком близко к работающей или недавно выключенной галогенной лампе, или даже случайно касались ее поверхности, то знаете, что эти лампы реально очень горячие. Но тем не менее они производят больше света, чем тепла, по сравнению с обычными лампами накаливания.
Причина столь высокой температуры — спираль, раскаленная до предела и к тому же расположенная очень близко к стенкам колбы. В таком большом объеме, как у обычной лампы накаливания, галоген бы просто не работал. Именно поэтому для пущей эффективности галогенные лампы часто имеют форму трубки. Колба у галогенной лампы не просто меньше, она еще и сделана из кварцевого стекла, а не обычного, которое не выдержало бы таких суровых условий.
Кто придумал все эти фишки?
Это случилось около полувека назад. Первый патент на галогенную лампу был выдан в 1959 году Элмеру Фридриху (Elmer Fridrich) и Эммету Уайли (Emmett Wiley) — это как раз была лампа, имевшая форму трубки. Годом позже Фредрик Моби (Fredrick Moby), инженер General Electric, запатентовал лампу привычной нам грушевидной формы со стандартным цоколем, как у обычной лампы накаливания.
Что-нибудь еще?
Вам стоит уяснить одну важную вещь: обращайтесь с галогенными лампами очень осторожно, причем не только когда они включены. Присутствие любых посторонних веществ на поверхности колбы может привести к ее неравномерному нагреву и разрушению. Очень громкому и с множеством разлетевшихся осколков. А это неприятно еще и с финансовой точки зрения — галогенные лампы обычно стоят недешево. Поэтому никогда не трогайте их голыми руками — используйте перчатку, салфетку, носок, в конце концов (все чистое, естественно). Соблюдайте это простое правило и свет галогенных ламп будет дарить вам радость еще очень долго.
Устройство и разновидности металлогалогенных ламп.
Несмотря на название схожее с галогенными, металлогалогенные лампы (МГЛ) относятся к газоразрядным лампам высокого давления. Чаще всего их применяют в промышленности.
Устройство и принцип работы МГЛ.
Конструкция МГЛ.
Конструкции лампы представляет собой разрядную трубку(горелка) со впаянными электродами, помещенную в колбу. К колбе присоединяется цоколь. Разрядная трубка изготавливается из особого тугоплавкого стекла (кварцевого или керамического). Внутрь закачивается инертный газ (аргон) с добавками металлической ртути и галогенидов металлов (йодиды натрия и скандия). Горелка помещена во внешнюю колбу из боросиликатного стекла. Внешняя колба снижает теплопотери разрядной трубки, фильтрует ультрафиолетовое излучение от горелки. Также внешняя колба защищает от механических повреждений. Она заполнена азотом.
Применяются МГЛ с одной колбой. Они используются в процессах, где необходимо ультрафиолетовое излучение. Либо колба изготавливается из особого безозоновго кварцевого стекла, не пропускающего УФ-лучи.
Существуют МГЛ с двумя цоколями для работы в горизонтальном положении.
Принцип свечения МГЛ основан на плазме дугового разряда высокого давления. Когда лампа не работает, галогениды и ртуть сконденсированы на стенках разрядной трубки в виде пленки. Для начала работы необходим высоковольтный импульс от специального зажигающего устройства. После подачи импульса в горелке появляется тлеющий разряд, происходит испарение галогенидов. Разряд превращается в дуговой – соли и ртуть разлагаются на ионы. Ионизированные атомы ртути возбуждаются и начинают светиться. Весь процесс занимает 10-15 минут. Анионы галогенов тоже светятся в определенном спектре. Именно они позволяют создавать источники света разные по цветовой температуре и цвету.
Инертный газ необходим для протекания тока через разрядную трубку, когда источник света неразогрет и ртуть с галогенидами находится в твердом состоянии.
Для контроля заряда при разогреве лампы ток ограничивают балластами: электромагнитными (дросселями) или электронными. Дроссели дешевле, но электронные устройства исключают мерцание лампы и увеличивают ее КПД.
Схема подключения.
Поскольку для включения и правильной работы МГЛ необходимы особые устройства, то схема подключения не так проста.
Импульсное зажигающее устройство (ИЗУ) включается параллельно лампе, а токоограничивающие балласты – последовательно.
Электрическая схема подключения МГЛ.
Подобные схемы наносятся прямо на корпус импульсных устройств и дросселей. Главное, определить, где фазовый провод, а где нулевой.
Помните, что работа с электричеством требует осторожности, внимательности и минимальных знаний. Если вы не уверены в своих способностях, то лучше вызовите специалиста.
Штриховой линией на схеме изображен конденсатор (бумажный, неполярный). Его устанавливают для уменьшения реактивных потерь при применении электромагнитного дросселя. Емкость конденсатора выбирают исходя из мощности лампы (для 250-вольтовой подойдет 35 мкФ). Рабочее напряжение конденсатора не ниже 400 В (для ламп до 600 В). Впрочем, установка конденсатора не обязательный этап.
При монтаже металлогалогенных источников света учитывайте, что они сильно нагреваются (до 300 ⁰С). Продумайте хорошую вентиляцию и не размещайте лампу рядом с легковоспламеняющимися предметами.
Виды и маркировка МГЛ.
Разные виды МГЛ.
Металлогалогенные источники света используют для освещения коридоров, комнат разной площади. Их мощность составляет от 10 до 3500 Ватт. Причем до 2000 Вт МГЛ питаются от сети 220 В, а свыше 2 кВт – от 380 В.
Для наружного освещения выпускаются лампы мощностью 70, 150, 250, 400, 1000, 2000 Вт. Все они имеют один резьбовой цоколь и вкручиваются прямо в патрон. Двухцокольные (софитные) чаще всего бывают 70 и 150-ваттными.
Одноцокольные лампы маркируются SE, двуцокольные – DE.
Стабильность работы и срок службы зависят от положения лампы в пространстве. Дело в том, что сила тяжести напрямую влияет на конвекцию галогенидов при свечении. Поэтому МГЛ рассчитаны на работу в одной плоскости: BH – горизонтальной, BUD – вертикальной. Существуют и универсальные лампы. Они обозначаются буквой U.
За рубежом металлогалогенные лампы обозначают по-разному. Согласно системе ANSI они называются MHL/MH, далее указывается цифровой код с характеристиками лампы и типа балласта. Затем идут буквы, обозначающие размер и тип колбы, затем мощность и цветовая температура.
Альтернативным обозначением является HQI. Изначально так маркировались МГЛ фирмы OSRAM, но постепенно аббревиатура распространилась среди других производителей.
Форма горелки обозначается следующими буквами:
- Т – цилиндрическая;
- Е – эллипсоидная;
- ЕТ – эллипсоидно-трубчатая;
- Р/PAR – параболическая;
- R – рефлекторная.
Для полной уверенности в параметрах покупаемой лампы стоит изучить техническую документацию, не полагаясь на маркировку.
МГЛ различаются по исполнению цоколя. Существуют три типа:
- Е27, Е40 – резьбовой цоколь, как в лампах накаливания;
- RX7s – софитные с двумя цоколями;
- 5, g12 – штырьковый цоколь.
Разные варианты цоколя.
Источники света мощностью выше 2 кВт выпускают без цоколя с гибкими клеммами для закрепления винтами.
Технические характеристики.
- Отличный индекс цветопередачи: 85-95%.
- Широкий диапазон цветовой температуры. В зависимости от добавок ее получают от 2500 К до 20000 К.
- Чувствительность к перепадам в сети. Колебание в 10% может выключить лампочку. Более сильное превышение напряжения может привести ко взрыву колбы. А долгая работа на низком напряжении приводит к изменению качеств света.
- Металлогалогенные источники света не зависят от температуры окружающей среды. Успешно работают при морозах.
- Стабильность светового потока на протяжении всего срока службы. В конце срока эксплуатации лампочка светит так же, как и в начале.
- Долгий срок службы: 6000-15000 часов.
В таблице указаны сравнительные характеристики популярных моделей МГЛ фирм OSRAM и Philips.
Обозначение | Мощность, Вт | Тип цоколя | Световой поток, Лм | Ra | Габаритные размеры, мм (d×l) | |
OSRAM | Philips | |||||
HQI TS 70/D | – | 75 | RX7s
| 5000 | 95 | 20×114,2
|
HQI TS 70/NDL | MHN TD 70W | 75 | 5500 | 85
| ||
HQI TS 70/WDL | MHW TD 70W | 75 | 5000 | |||
HQI T 35/WDL/BU | CMD-T35W/830 | 35 | G12 | 2400 | 25×84 | |
HQI T 70/NDL | MHN-T 70W | 75 | 5500 | |||
HQI T 70/WDL | CMD-T70W/830 | 75 | 5200 | |||
HQI T 150/NDL | MHN-T 150W | 150 | 12500 |
Минусы и плюсы металлогалогенных ламп.
Преимущества металлогалогенных источников света в следующем:
Плюсы
- Высокий индекс цветопередачи.
- Спектр света максимально схож с солнечным.
- Широкий интервал мощностей.
- Отлаженное производство, которое сводит к минимуму поломки.
- Долгий срок службы.
- Работа при низких температурах.
- Высокая цена.
- Невозможность диммирования.
- Сложная схема подключения к сети, повышенные требования к охлаждению источника света.
- Взрывоопасность, опасность из-за содержания ртути.
- Зависимость от расположения в пространстве.
- Необходимость утилизации из-за содержания ртути.
- Медленное разгорание.
- Необходимость остывания лампы перед повторным запуском.
Область применения.
МГЛ в теплице.
Для домашнего освещения металлогалогенные лампы не подходят: слишком много недостатков. Однако их достоинства обуславливают широкое применение в других отраслях:
- Кино- и фотосъемка, театральное освещение и освещение массовых уличных мероприятий.
- Поисковые прожекторы.
- Фары различных транспортных средств.
- Освещение открытых пространств: вокзалов, аэропортов, стадионов, строительных объектов и т.д.
- Освещение промышленных зданий, цехов.
- Уличное освещение в городах.
- Освещение в теплицах, оранжереях, аквариумах.
Интересные факты.
Лампочки для растений и аквариумов.
Для оранжерей и теплиц выпускают особые лампы с искаженной цветопередачей. Таким образом добиваются ускоренного роста растений при помощи специального спектра, не подходящего для работы людей. Индекс цветопередачи в таком случае составляет всего 50-60%. Подробнее про лампы для аквариума можете прочитать в статье «Освещение аквариума».
Чтобы получить оранжевый цвет в разрядную трубку добавляют ионы натрия. Зеленые оттенки света даст таллий, а синие – индий.
Характеристики света, указанные на упаковке МГЛ относятся к лампе, отработавшей 70-100 часов. Следовательно, новая лампа может светить по-другому.
На цветовую температуру влияет напряжение сети: при заниженном спектр будет холоднее, с примесью голубого. При завышенном напряжении будут примешиваться красные оттенки.
Советы по эксплуатации и выбору ламп.
Освещение цеха.
- Знать характеристики света, которые необходимо получить.
- Внимательно изучить упаковку и технические характеристики покупаемого источника света.
- Диаметр цоколя должен точно совпадать с диаметром патрона светильника. Лампы с резьбовым цоколем тщательно вкручивать для очень плотного соединения.
- Следить за соблюдением рабочего положения светильника: вертикальные МГЛ не должны висеть горизонтально и т.д.
- Лучше выбирать лампу, к которой в комплекте идет пусковое устройство (ИЗУ). В этом случае лампа прослужит дольше, так как срок службы зависит от совместимости МГЛ и ИЗУ. В случае выхода из строя лампы новый источник света стоит выбирать исходя из параметров пускового устройства. А лучше принести перегоревшую лампу в магазин и показать ее продавцу.
- Мощность балласта должна соответствовать мощности МГЛ.
- Обеспечить хорошую вентиляцию МГЛ и дросселей.
- Сохраняйте после покупки чеки и гарантийные талоны.
- Утилизируйте МГЛ правильно, как ртутные опасные отходы. Вышедшие из строя и новые лампы хранить в картонной упаковке в недоступном месте.
- Вкручивать МЛГ стоит в перчатках или при помощи тканевой салфетки. Если на колбе останутся следы от пальцев, то кожный жир сгорит. Колба станет черной, а стекло моет лопнуть от перегрева в этом месте. Перед эксплуатацией лампу можно очистить спиртом.
Заключение.
Поскольку в быту металлогалогенные лампы малоприменимы из-за своей опасности и сложности подключения, то чаще всего их покупкой занимаются организации. Они же заключают договоры на утилизацию со специальными лицензированными фирмами.
В сфере промышленного освещения металлогалогенные источники света успешно выдерживают конкуренцию с другими типами лампочек. А за счет своих достоинств они будут находить применение и в более узких сферах деятельности. Если вы не уверены в своих возможностях, то лучше вызовите специалиста.
Как выбрать блок розжига металлогалогенных ламп?
Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта Power Coup Electric. В сегодняшней статье мы хотим рассказать вам про блок розжига для металлогалогенных ламп, так же мы узнаем что собой представляют светильники с такими лампами и почему они столь популярны.
На сегодняшний день рынок осветительных приборов как никогда разнообразен. Поэтому иногда при выборе источника освещения для своей квартиры или дома возникают определенные сложности.
Многие люди предпочитают использовать в качестве источника света металлогалогенные и галогенные светильники.
Немного о самих лампах
Галогенный светильник представляет собой одну из разновидностей лампы накаливания. Внутри такая лампа содержит, помимо самой нити накаливания, еще и пары галогенов. В роли галогенов могут выступать хром, йод, фтор или бром.
Галогенная лампа
Принцип действия такой лампы заключается в том, что электрический заряд, подходящий через нить накаливания, вступает в химическую реакцию с галогенами и атомами вольфрама нити. При этом при наличии высоких температур подобное соединение распадается. В результате, превалирующее большинство вольфрамовых частиц оседает на теле накала. Это предотвращает оседание частиц на внутренней стороне колбы. На этом процессе основывается принцип восстановления нити накаливания. Такая реакция получила название вольфрамо–галогенного цикла регенеративного типа.
Разновидность галогенных ламп
Одной из разновидностей галогенных ламп, являются металлогалогенные. Их еще называют газоразрядные лампы высокой интенсивности (HID, high-intensity discharge lamps).
Они относятся к группе газоразрядных источников света. Здесь в роли наполнителя, которым заполнена разрядная трубка, используется инертный газ (аргон и ксенон), галогениды определенных металлов или ртуть. В качестве источника оптического излучения в лампочках выступает плазма от дугового электрического разряда. Эта плазма возникает в результате ионизации от испаряющихся галогенидов металлов или частиц ртути. В свою очередь ионизация появляется в результате влияния электрического тока.
Металлогалогенные лампы
Такой принцип работы позволяет получить источник довольно яркого и мощного светового потока. При этом цветопередача остается на достаточно высоком уровне.
Металлогалогенные лампочки обладают теми же преимуществами и недостатками, что и их галогеновые аналоги, а именно:
- длительный период работы
- компактные размеры
- уменьшение энергозатрат
- отличные показатели цветопередачи
К недостаткам относятся:
- наличие чувствительности к перепадам напряжения
- лампочка чувствительна к жиросодержащим загрязнениям. Поэтому выкручивать и вкручивать ее можно только через салфетку или защитные перчатки
Но все же, несмотря на недостатки, подобные светильники сегодня довольно распространены.
Данная продукция выпускается в достаточно широком диапазоне: от 20 Вт до 20000 Вт. Кроме того, металлогалогенные лампы могут иметь различный цветовой спектр:
- дневной белый цвет
- синий цвет
- красный цвет и т.д.
Различные комбинации цветов достигаются путем применения различных галогенидов.
Особенности подключения дугоразрядных ламп
Любая дугоразрядная лампа требует для подключения блок розжига. Для металлогалогенных ламп существует их два типа: электронный (ЭПРА) и электромагнитный (ЭмПРА). В некоторых светильниках возможно применение только одного из видов, а в некоторых обоих.
Блок розжига электронный
Например, в трековых прожекторах акцентного освещения используются в подавляющем большинстве только ЭПРА (в расчет не берутся морально устаревшие модели 20 века). Во встраиваемых светильниках для потолков грильятто и ГКЛ – оба типа. В подвесных светильниках купольного типа более чем 150 Вт — ЭмПРА.
Блок розжига электромагнитный
Причины такой избирательности две: габариты блоков и ограничение у ЭПРА по температуре. Поясняя вышеперечисленные примеры добавим: в трековые светильники в силу меньших габаритов входят лишь ЭПРА, в мощных светильниках купольного типа ставятся ЭмПРА, а во встраиваемые светильники, без разницы.
В паспорте к лампам обязательно прописывается возможность использования того или иного вида блока.
Электронное или электромагнитное ПРА?
У качественных фирменных ЭПРА производства Osram и Philips цена выше, чем у ЭмПРА всевозможных производителей. Особенно цена высока на мощные ЭПРА на 150 и 250 Вт.
Клиент переплачивает за:
- долгий срок службы этих электронных блоков
- меньшую потребляемую мощность
- более высокую светоотдачу лампы
- отсутствие дискомфорта, связанного с миганием, треском, изменением цвета свечения лампы
А теперь разберём каждый пункт подробно:
Долгий срок службы электронных блоков
Например, у Osram существует две модификации ЭПРА: подороже, понадежнее — Powertronic PTi и подешевле и, соответственно, попроще — Powertronic PT-fit . Производитель заявляет срок службы 30 000 часов даже для эконом-версии (PT-fit) электронного блока, что для 10-часовой работы каждый день составит примерно 8 лет.
Электромагнитный же блок ЭмПРА состоит из нескольких отдельных компонентов, помещенных в один кожух. Один из этих компонентов, выполняющих роль стартера называется ИЗУ, он имеет срок жизни ограниченный некоторым количеством включений лампы. Если лампа пришла в негодность, то наиболее дешевые, а потому более распространенные и доступные в продаже ИЗУ выйдут из строя вместе с лампой. Таким образом, меняете перегоревшую лампу в светильниках с ЭмПРА – меняйте и ИЗУ. Хоть его стоимость и невысока, более существенными окажутся затраты на его замену.
Меньшая потребляемая мощность
Блоки розжига также являются потребителями электроэнергии. Электронный блок, в зависимости от его модели и модели лампы может потреблять 10%, а электромагнитный при той же лампе — 20 % от мощности лампы.
Более высокая светоотдача ламп
Новые лампы при питании от ЭПРА и ЭмПРА светят практически одинаково ярко, но, благодаря, «умной» начинке электронных блоков, к середине своей жизни лампа, питающаяся от ЭПРА будет светить на 5-7 % ярче, чем та же лампа, но работающая от ЭмПРА. К концу их жизни разница составит 10-15 %.
Отсутствие дискомфорта, связанного с миганием, треском, изменением цвета свечения лампы
Хоть в светильниках данного типа при установке ЭПРА и отсутствует дискомфорт, связанный с миганием, треском, изменением цвета свечения, в металлогалогенных лампах есть один недостаток. Если такую лампу отключить, то для повторного её включения необходимо некоторое время, за которое лампа должна остыть. ЭПРА отключают такую лампу, автоматически. ЭмПРА пытаются ее разжечь до упора, сами зачастую выгорая.
Требования при монтаже светильников и ПРА
Чтобы получить описанные выше преимущества нужно соблюсти определенные требования при монтаже светильников с электронными блоками:
- ЭПРА не должен перегреваться. Нельзя располагать такие блоки непосредственно над светильниками
У продвинутых Powertronic PTi запас прочности выше, но тем не менее….
- при этом, длина кабеля между светильником и блоком не должна превышать 1,5 м
- максимальное число светильников, подключенных на один автоматический выключатель не должно превышать определенных значений. Так для наиболее популярных 70 Вт блоков их максимальное кол-во 12 шт для автомата 16 А
- несмотря на функцию отключения неисправной лампы, следует своевременно осуществлять ее замену. Дело в том, что ЭПРА будет 10 мин пытаться ее зажечь и только потом отключит на ней напряжение до следующего утра.
Собираем блок розжига самостоятельно
Пара слов тем, кого интересуют мощные блоки на 250 и 400 Вт.
Как уже было сказано выше, цена на мощные электронные блок розжига очень дорога. Предприниматели могут себе их позволить, но например садоводы любители тепличного растениеводства не всегда. Их зимнему урожаю необходимо много яркого света и они готовы самостоятельно собрать схему, например блока на 250 Вт.
Нужно знать, что мощность каждого компонента блока, например дросселя – не единственный параметр. Даже, если вы увидите в паспорте, что данный тип подходит для металлогалогенных ламп, имейте в виду что есть еще важный параметр – ток.
При мощности 250 Вт есть дроссели на 3 А (самые распространенные) и 2,15 А. Смотрите на паспорт лампы. Токи должны быть идентичны. Если перепутаете – начнется мигание лампы и перегрузка дросселя.
Смотрите также по теме:
Галогенные лампы для дома, их виды и устройство.
Уличные светодиодные светильники, их разновидности и отличия.
Освещение помещений, виды освещения. Советы по выбору светильников.
Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!
[wysija_form id=»1″]
виды, их преимущества и недостатки
В настоящее время в российской Федерации действует запрет на выпуск и продажу ламп накаливания мощностью 100 Вт и более. Эти меры должны способствовать внедрению энергосберегающих технологий освещения и значительному снижению потребления электроэнергии для бытовых нужд в целом по стране. Однако альтернативные источники света – люминесцентные и светодиодные лампы, при всех своих достоинствах имеют ряд существенных недостатков.
Основными из них считаются смещенный в голубую сторону спектр излучения и проблемы с построением регуляторов светового потока. К тому же люминесцентные лампы требуют применения специальных мер утилизации и имеют ограничения по применению за счет создания радиочастотных помех в широкой области спектра.В связи с этим достойной альтернативой обычным лампам накаливания могут стать галогенные лампы.
Устройство и принцип действия галогенных ламп
Галогенная лампа представляет собой обычную лампу накаливания со спиралью из вольфрамовой проволоки специальных марок, колба которых заполнена буферным газом (азотно-кислородная смесь или смесь инертного газа с кислородом) с добавлением галогеносодержащих примесей. В качестве таких примесей используются летучие соединения бора или йода.
Йодсодержащие лампы лидируют по объемам производства за счет доступности и простоты получения соединений, а также в связи с некоторыми технологическими факторами.
Вольфрамово-галогенный цикл
Использование галогенов в лампах накаливания связано с реализацией так называемого вольфрамово-галогенного цикла. При его протекании происходит несколько процессов.
- Испарение вольфрама с тела свечения (нити накаливания) за счет высоких температур.
- Перенос испарившихся частиц вольфрама за счет диффузии или конвекции в области относительно низкой температуры (ниже 1400К), находящиеся вблизи стенок колбы.
- Образование устойчивых молекул соединений вольфрам-галоген в низкотемпературных областях.
- Перенос образовавшихся молекул в области высоких температур вблизи разогретой вольфрамовой спирали.
- Распад молекул под действием высоких температур и выпадение атомов вольфрама на поверхность тела свечения.
В результате этих процессов частично нивелируются два основных недостатка классических ламп накаливания.
- Не происходит потемнения поверхности колбы, за счет того, что испарившиеся частицы вольфрама возвращаются на нить накаливания.
- Осуществляется частичная регенерация тела свечения, что может существенно продлить срок службы лампы.
Реализация вольфрамово-галогенного цикла с точки зрения процессов внутри лампы пока далека от совершенства.
- Во-первых, протекание процессов с использованием соединений йода невозможно, при отсутствии кислорода. Поскольку в качестве галогеносодержащих добавок используются водородные соединения (йодистые метил и метилен), в процессах внутри колбы наблюдается протекание водяного цикла, вызывающего ускоренное разрушение нити накала.
- Во-вторых, использование йода не приводит к полной регенерации нити, так как возврат испарившегося вольфрама происходит хаотично, не восстанавливая наиболее перегретые зоны тела свечения. В результате ускоренное испарение вольфрама с участков, имеющих наиболее высокую температуру, и перегорание нити неизбежны.
- В-третьих, оказывают отрицательное влияние некоторые другие свойства йода – повышенная агрессивность к металлам, поглощение значительной доли излучения в желто-зеленой части спектра, слабо отработанная технология дозировки галогена.
Указанные недостатки могут быть устранены применением соединений других галогенов. В настоящее время широко используются летучие соединения брома (бромистые этилы и этилены).
Высокая агрессивность как брома, так и могущих его заменить хлора и фтора (последний наиболее перспективен с точки зрения регенерации нити, но проявляет высокую активность в отношении стекла и кварцевого стекла, из которого изготавливаются колбы ламп) пока ограничивает их применение.Поиск летучих галогенных соединений для улучшения качества вольфрамово-галогенного цикла в лабораториях продолжается до сих пор.
Особенности конструктивных решений
Применение буферного газа и использование свойств вольфрамово-галогенного цикла привело к изменениям в конструкции лампы накаливания.
- За счет уменьшения скорости выгорания тела свечения появилась возможность поднять температуру нити до величины в 3000К. В связи с этим потребовалось использование для колбы кварцевого стекла, задерживающего потто ультрафиолетового излучения.
- В результате устранения осаждения на стенках колбы материала нити удалось значительно уменьшить ее размеры. Это, в свою очередь, позволило поднять давление внутри колбы и использовать в качестве буферных тяжелые инертные газы, в частности, ксенон, что положительно сказалось на увеличении мощности и долговечности галогенных ламп по сравнению с классическими лампами накаливания.
Новые решения в конструкции
При эксплуатации лампы накаливания, галогенной в том числе, значительная часть излучения тела свечения лежит в инфракрасном диапазоне. Специалисты приводят цифры, согласно которым более 60% энергии, потребляемой осветительным прибором, выделяется в виде тепловой.
Следует учитывать, что не все датчики движения для включения света корректно функционируют с люминесцентными и светодиодными лампами. Чтобы обойти эту проблему необходимо выбрать устройства с обычным электромеханическим реле на выходе.Существуют разные схемы управления освещением. Как использовать фотореле для обустройства электроосвещения на улице, можно научиться здесь.
Новые решения конструкции галогенных ламп используют покрытие колбы, не пропускающей инфракрасную составляющую излучения. Применение такого покрытия локализует тепловое излучение в объеме колбы. Это позволяет получить дополнительный нагрев спирали и повышение ее температуры до необходимых значений при снижении потребляемой лампой мощности.
Преимущества и недостатки галогенных ламп
С особенностями конструкции и принципа действия галогенных ламп связаны их эксплуатационные преимущества и недостатки
Экономичность (потребление электроэнергии)
Высокая температура тела свечения и отсутствие затемнения колбы определяют высокую светоотдачу галогенных ламп. Для осветительных приборов такого типа светоотдача лежит в пределах 15-22 лм/Вт. Для сравнения, лучшие экземпляры классических ламп накаливания с трудом обеспечивают эту величину на уровне 10-12 лм/Вт.
Таким образом, для получения одной и той же величины освещенности использование галогенных ламп дает выигрыш по мощности в 1.5-2 раза.
Снижению непроизводительных потерь мощности в идее тепла способствует наполнение галогенных ламп тяжелыми инертными газами. Этой же цели служат особые конструктивные решения, в частности, покрытие колбы материалами непрозрачными для инфракрасного излучения.
В результате экономический эффект для потребителя от применения галогенных ламп сравним с использованием люминесцентных источников.
Долговечность
Частичная регенерация материала тела свечения в вольфрамово-галогенном цикле и высокое давление буферного газа в колбе приводят к существенному снижению износа спирали галогенной лампы в процессе эксплуатации. Для современных галогенных осветительных приборов типичное значение срока эксплуатации составляет 2-5 тысяч часов свечения, что в несколько раз превосходит долговечность ламп накаливания и мало уступает люминесцентным лампам.
Цветопередача
Технология, использующая свечение нагретого до высоких температур источника, дает световое излучение, близкое по характеристикам к естественному. В этом заключается преимущество ламп накаливания и галогенных ламп по сравнению с другими источниками света.
Более высокая температура нити накаливания в галогенной лампе приводит к некоторому смещению спектра лампы в голубую область по сравнению с лампами накаливания, уменьшению «теплых» составляющих. Несмотря на это, цветопередача галогенных ламп лежит в пределах Ra 99-100.Компактность
Возможность уменьшить колбу привела к созданию малогабаритных мощных ламп, которые с успехом могут использоваться в качестве точечных источников освещения для помещений. Это же достоинство дает возможность применения галогенных ламп в качестве источников головного света автомобилей.
Кроме перечисленных, к достоинствам галогенных ламп можно отнести простоту регулирования интенсивности освещения с использованием распространенных схем диммеров (регуляторов освещенности) и безопасность эксплуатации в тяжелых условиях, в том числе и при повышенной влажности – этой особенностью отличаются низковольтные галогенные приборы.
При проверке мультиметром конденсатор необходимо сначала осмотреть, потом уже проверять его на сопротивление и ёмкость. Если делать это регулярно в превентивных целях, можно обеспечить качественную и надежную работу электронных и электрических схем своих приборов и аппаратуры.Автоматические выключатели предотвращают возникновение в электрических цепях перегрузок и токов короткого замыкания. Какое защитное устройство лучше выбрать для дома, можно узнать здесь, а советы по подключению УЗО можно прочитать тут.
Основные недостатки ламп с галогенными наполнителями связаны с принципом их работы.
- Высокая температура колбы, в некоторых моделях достигающая величин возгорания окружающих предметов. В связи с этим требуется применение соответствующих мер пожарной безопасности.
- С высокой температурой колбы связана и нетерпимость галогенных приборов к загрязнению внешних поверхностей. Подобное загрязнение может привести к локальному перегреву поверхности колбы и преждевременному выходу лампы из строя. В связи с этим требуются особые меры предосторожности при эксплуатации или конструктивные решения для защиты колбы.
- Относительная дороговизна, связанная с применением специфических материалов при изготовлении (кварц, инертные буферные газы, летучие соединения галогенов). Однако стоимость галогенных ламп значительно ниже популярных люминесцентных и светодиодных источников.
Виды галогенных ламп и их цоколей для использования в домашних системах освещения
Отечественные и зарубежные производители выпускают галогенные лампы для использования как в стандартных (220-240В), так и в низковольтных (12-24В) осветительных сетях.
Линейные галогенные лампы R7s
Лампы этого типа имеют вид кварцевой трубки с выводами с двух сторон. Выпускаются стандартной длины – 78 и 118 мм с цоколями типа R7s. Обладают повышенной механической прочностью. В большинстве случаев требуют горизонтального размещения лампы.
Обладая высокой мощностью (вплоть до десятков кВт), используются в качестве источников заливного света для наружного освещения и внутреннего освещения пространств значительной площади.
Лампы с внешней колбой
Этот тип галогенных ламп предназначен для прямой замены традиционных ламп накаливания в стандартных осветительных сетях (220-240В). По форме колба таких ламп напоминает колбу ламп накаливания. Внешняя стеклянная колба защищает кварцевую внутреннюю от загрязнений.
Выпускаются лампы с внешней прозрачной, молочной или матированной колбой. Обладают меньшими габаритами по сравнению с лампами накаливания той же мощности. Снабжаются цоколями Е37(цоколь Эдисона) или Е14 (миньон). Могут выпускаться в декоративном исполнении – свечеобразные, шестигранные и т. д.
Галогенные лампы направленного света с отражателем
Представляют собой миниатюрную колбу с отражателем. Отражатель отвечает за направление и параметры рассеивания светового потока. Чаще всего используются отражатели алюминиевые, создающие направленный световой пучок и интерференционные, равномерно рассеивающие световой поток в конусе определенного объема. В комплекте с отражателями может быть использовано защитное прозрачное, матированное или цветное стекло.
Лампы направленного света выпускаются для использования как в стандартных электрических сетях, так и в сетях низкого напряжения (12-24В)
Основное направление использование – потолочные светильники или источники направленного света в отдельных зонах помещения.
Комплектуются лампы с отражателями двуштыревыми цоколями.
Для работы в сетях 6, 12 или 24 В используются лампы с цоколями GY4, GZ4, GU4, GX5,3, GU5,3, GY6,35, где цифры показывают расстояние между центрами штырей цоколя в мм.
Для работы в стандартных осветительных сетях используются лампы с аналогичными цоколями G9 и G10. Увеличенное расстояние между штырями не дает спутать лампы типоразмера MR35 с их низковольтными аналогами.
Капсульные или пальчиковые исполнения
Представляют собой миниатюрную колбу с двумя выводами для подключения к питающей сети.
Могут быть использованы в корпусных и бескорпусных светильниках. Основное назначение – точечные источники декоративного освещения. Как правило, встраиваются в потолочное покрытие или элементы интерьера.
Для подключения к низковольтным сетям используют цоколь G4, G5,3, GY6,35. Для работы в стандартных осветительных сетях комплектуются цоколем G9.
Разнообразие размеров, мощностей и конструктивных исполнений галогенных ламп массу различных вариантов их применения, а отчетливо выраженные эксплуатационные достоинства позволяют широко использовать их в бытовых и промышленных целях. При этом системы освещения на базе галогенных элементов характеризуются высокими экономичностью, надежностью и безопасностью.
Видео о изготовлении галогенных ламп
Посмотрите увлекательное видео о том как производятся галогеновые лампы.