Classificatie van lichtbronnen. Deel 1. Gloeilampen en halogeenlampen

Er worden drie hoofdmethoden voor lichtproductie onderscheiden: warmtestraling, gasontlading bij lage en hoge druk.

Thermische straling... Verwarming van de draad bij het doorgeven van de elektrische stroom tot de hoogst mogelijke temperatuur. Het wolfraamelement met het hoogste smeltpunt onder de metalen (3683 K) is hiervoor het meest geschikt. Voorbeeld: gloeilampen en halogeengloeilampen.

Gasontlading... In een gesloten glazen vat gevuld met inerte gassen, metaaldampen en zeldzame aardmetalen treedt een boogontlading op wanneer er spanning op staat. De resulterende luminescentie van gasvormige vulstoffen geeft de gewenste lichtkleur.

Voorbeeld: kwik-, metaalchloride- en natriumlampen.

Luminescerend proces... Onder invloed van een elektrische ontlading begint kwikdamp die in de glazen buis wordt gepompt onzichtbare ultraviolette stralen uit te stralen, die, vallend op de fosfor die op het binnenoppervlak van het glas is afgezet, veranderen in zichtbaar licht. Voorbeeld: fluorescentielampen, compacte fluorescentielampen, lichtgevende dioden (LED).Verschillende soorten lampen verschillen in parameters zoals lichtopbrengst, spectrale kenmerken (bijv. kleurweergave), elektrische kenmerken (bedrijfsspanning, stroomverbruik), ontwerpkenmerken (afmetingen), levensduur en prijs.

Classificatie van de lichtbron

Gloeilampen

Gloeilampen zijn typische warmtestralers. In hun afgesloten kolf, gevuld met een vacuüm of inert gas, wordt de wolfraamspiraal onder invloed van elektrische stroom verhit tot een hoge temperatuur (ongeveer 2600-3000 K), waardoor warmte en licht vrijkomen. Het grootste deel van deze straling bevindt zich in het infrarode bereik.

De belangrijkste soorten gloeilampen zijn lampen voor algemeen gebruik, lampen voor speciaal gebruik, decoratieve lampen en reflectorlampen.

De lichtopbrengst van gloeilampen in het bereik van 25 tot 1000 W is ongeveer 9 tot 19 lm/W voor lampen met een gemiddelde levensduur van 1000 uur. De meeste gloeilampen zijn bedoeld voor binnen- en buitenverlichting in wisselstroomnetwerken met een nominale spanning van 220 V, 127 V en een frequentie van 50 Hz.

Gloeilampen verschillen in wattage en lamptype. Gloeilampen worden geproduceerd in de klassieke bolvorm, maar ook in kleinere maten met een lamp in de vorm "Mushroom" en "Candle". De transparante lampen stralen een mooi, rijk licht uit en de lichtverstrooiende coating zorgt voor een gelijkmatige lichtverdeling en elimineert het effect van verblinding.Er worden lampen geproduceerd die zijn aangepast aan fluctuaties in de netspanning, ontworpen voor verhoogde spanning (230-240 V) (wanneer de netspanning met 10% toeneemt, wordt de levensduur van gewone lampen met 3 keer verkort), waardoor ze hun technische kenmerken langer. De brandduur van gloeilampen bij normale spanning is niet minder dan 1000 uur, voor lampen met een spanning van 127-135 V - 2500 uur, voor MO-lampen - 700 uur.

De belangrijkste kenmerken van gloeilampen:

1. Vervaardigd in een breed assortiment, voor verschillende vermogens en spanningen en verschillende typen, aangepast aan specifieke gebruiksomstandigheden

2. Directe verbinding met het netwerk zonder extra apparaten

3. Onderhoudsgemak (hoewel met sterk veranderende kenmerken), zelfs met aanzienlijke afwijkingen van de netspanning van de nominale spanning

4. Lichte (ca. 15%) vermindering van de lichtstroom tot het einde van de levensduur

5. Bijna volledige onafhankelijkheid van omgevingsomstandigheden (tot aan de mogelijkheid om onder water te werken), inclusief temperatuur

6. Compactheid

Nadelen van gloeilampen: lage lichtopbrengst, overheersing van het geel-rode deel van het spectrum in het emissiespectrum, beperkte levensduur, sterke afhankelijkheid van de eigenschappen van gloeilampen van de voedingsspanning (aangezien de spanning stijgt, de temperatuur van de gloeidraad stijgt en daardoor wordt het licht witter, de lichtstroom neemt snel toe en vertraagt ​​​​iets de lichtefficiëntie, de levensduur wordt sterk verkort).

Spectrum van een gloeilamp:

De belangrijkste kenmerken van een gloeilamp zijn de nominale waarden van spanning, vermogen, lichtstroom, levensduur en totale afmetingen.

De meest voorkomende soorten gloeidraadlampvoeten: E - schroefdraad, Bs - pen met enkele pen, Bd pen met twee pennen.

Aanduiding van gloeilampen: met G-gas gevulde monospoel (argon); B — dubbele spoel met argonvulling; BK - met krypton gevulde bispiraal; MT — mat; 125-135, 220-230, 230-240 spanningsbereik in volt; 25-500 — nominaal vermogen in watt; 1 — 12 — onderscheidend kenmerk van het basismodel.

Bijvoorbeeld: B 230-240-40-1, MO 36-100

Er wordt ook een groot aantal andere soorten gloeilampen geproduceerd: mijnlampen, voor de metro, voor verkeerslichten, projectie, voor fotografie, miniatuur en miniatuur, schakelen, spiegelen (lampen-lampen met spiegel of diffuse reflecterende lagen in de lamp) en anderen.

Gloeilampen halogeenlampen

Halogeengloeilampen zijn qua structuur en functie vergelijkbaar met gloeilampen. Maar ze bevatten kleine toevoegingen van halogenen (broom, chloor, fluor, jodium) of hun verbindingen in het hulpgas. Met behulp van deze additieven is het in een bepaald temperatuurbereik mogelijk om het donker worden van de lamp (veroorzaakt door de verdamping van wolfraamatomen) en de resulterende afname van de lichtstroom bijna volledig te elimineren. Daarom kan de grootte van de lamp in halogeengloeilampen aanzienlijk worden verkleind, waardoor enerzijds de druk in het vulgas kan worden verhoogd en anderzijds dure inerte gassen krypton en xenon als vulgassen.

Wolfraam-halogeen cyclus.

De belangrijkste eigenschappen van een gloeilamp - lichtopbrengst en levensduur - worden voornamelijk bepaald door de temperatuur van de spoel: hoe hoger de temperatuur van de spoel, hoe hoger de lichtopbrengst, maar hoe korter de levensduur. De verkorting van de levensduur is een gevolg van de snel toenemende verdampingssnelheid van wolfraam bij toenemende temperatuur, wat enerzijds leidt tot verdonkering van de lamp en anderzijds tot verbranding van de spoel.

Het zwart worden van de lamp kan effectief worden voorkomen door een halogeenadditief aan het vulgas toe te voegen, dat tijdens de wolfraam-halogeencyclus voorkomt dat het reeds verdampte wolfraam zich op de wanden van de lamp nestelt. Het tijdens lampbedrijf uit de spoel verdampte wolfraam komt door diffusie of convectie in het temperatuurbereik (T1 1400 K) terecht en ontleedt daar weer.

Een deel van het wolfraam wordt langs de spiraal weer hersteld, maar op een nieuwe plek. De normale wolfraam-halogeencyclus resulteert dus alleen in het voorkomen van het donker worden van de lamp, maar niet in het verlengen van de levensduur, die zal eindigen als gevolg van het breken van de spoel op de resulterende "hete cellen".

Halogeengloeilampen onderscheiden zich door hun bijzondere compactheid, duidelijk witter licht, verbeterde kleurweergave en dubbele levensduur.

Halogeengloeilampen zijn leverbaar tot 20 kW.

Tegenwoordig bieden fabrikanten een enorme keuze aan halogeenlampen - voor elke smaak en voor verschillende doeleinden.Er zijn lampen met een vermogen van 5-150 W voor een verlaagde spanning van 12-24 V, evenals een vermogen van 25-250 W (met een enkele lampvoet met standaard E14- en E27-fittingen) en 100-500 W (dubbele - met een kap) ontworpen voor netspanning 220-230 V. U kunt halogeenlampen gebruiken met externe glazen reflectoren met een speciale interferentiecoating - deze zendt infraroodstraling uit en creëert zo een «koude» straal. Lampen met een externe aluminium reflector vormen "diepe" (met een strooihoek van 30-100) en "brede" (met een strooihoek tot 600) lichtbundels.

Hier zijn de belangrijkste voordelen van halogeenlampen in vergelijking met conventionele gloeilampen:

- hoger lichtrendement - in sommige gevallen neemt het toe tot 25 lm / W, wat 2 keer hoger is dan dat van gloeilampen;

- grote duurzaamheid - hun levensduur is 2-4 keer langer dan die van gloeilampen;

-kleine afmetingen -voor laagspanningshalogeenlampen (12 V, 100 W) is de diameter van de lamp 5 keer kleiner dan die van gloeilampen met hetzelfde vermogen;

- een rijker stralingsspectrum - halogeenlampen hebben een "witter" licht dan gloeilampen (vanwege de hogere verwarmingstemperatuur - 30.000 K versus 28.000 K voor een conventionele lamp);

- regelbaarheid van de lichtstroom, en bij verlaagde spanning behoudt de lichtstroom voldoende "witheid".

De eerste twee punten spreken over de voor de hand liggende economische voordelen van halogeenlampen: als zo'n lichtbron wordt geïnstalleerd in plaats van een traditionele gloeilamp, maar met dezelfde emissieparameters, wordt het energieverbruik van het lichtpunt gemiddeld met 20% verminderd. -40%. Dit is echter niet het enige voordeel van halogeenlampen.Hun kleine formaat, bijna miniatuur, maakt het mogelijk om volledig nieuwe verlichtingsarmaturen te creëren, bijvoorbeeld de zogenaamde accentverlichting - een speciaal ontworpen reflectorsysteem maakt een dergelijke toename van de lichtstroom mogelijk die ontwerpers extra opties geeft bij het ontwerp van de kamer .