Caratteristiche delle lampade a scarica
Tutte le lampade, la cui azione si basa sulla trasformazione delle proprietà di un gas, sono chiamate lampade a scarica di gas. Sono disponibili in diversi tipi e sono utilizzati in molti settori. Differiscono per efficienza, affidabilità e buona resa cromatica.
Cosa sono le lampade a scarica di gas
Una lampada a scarica di gas (GRL) è un piccolo dispositivo elettrico che emette luce visibile in un determinato spettro.
Ogni dispositivo include i seguenti componenti:
- un bulbo di vetro con elettrodi pieni di gas;
- apparecchiature di controllo sotto forma di modulo elettronico o resistore di limitazione;
- zoccolo per l'incasso nell'attrezzatura.
Varietà
Le lampade a scarica sono suddivise in GRL a bassa e alta pressione. Ciascuno dei gruppi ha le sue caratteristiche, che influiscono sulla scelta in un caso particolare.
Lampade a scarica a bassa pressione
Il rappresentante più famoso della GRL a bassa pressione è una lampada fluorescente. È un tubo rivestito dall'interno con un fosforo. Gli elettrodi ricevono un impulso ad alta tensione e si riscaldano.
Quando riscaldato, si forma una carica di bagliore tra i contatti, la radiazione UV si genera nell'ambiente gassoso del pallone che, agendo sul fosforo, provoca un bagliore.
Una varietà di lampade fluorescenti (LL) sono dispositivi compatti che sono contrassegnati dalla sigla CFL e non differiscono in nulla dal modello precedente tranne che per le dimensioni. Tutti i dispositivi hanno un elemento di controllo integrato nella base.
Separatamente, vale la pena considerare i dispositivi di illuminazione a induzione. Non hanno elettrodi nella parte interna e la ionizzazione avviene sotto l'influenza di un campo magnetico ad alta frequenza. Tipicamente, nel pallone viene utilizzata una miscela di argon e vapori di mercurio, che agisce sul fosforo.
Lampade a scarica ad alta pressione
Gli elementi la cui pressione all'interno del bulbo supera la pressione atmosferica sono chiamati lampade ad alta pressione.
I rappresentanti sono lampade al mercurio ad arco (DRL). Non molto tempo fa, costituivano la maggior parte di tutta l'illuminazione stradale. Ora stanno cercando di sostituirli con sorgenti di alogenuri metallici e sodio, che hanno una maggiore efficienza.
Se gli ioduri sono collegati al dispositivo, è contrassegnato come DRI. Il dispositivo contiene un bruciatore in vetro al quarzo in cui si trovano gli elettrodi. Come sostanza funzionale viene utilizzata una miscela di argon, mercurio e alcuni ioduri metallici. Il bruciatore si trova in uno spazio rarefatto e consente di creare una forte radiazione, sufficiente per illuminare grandi aree. DRI può avere potenza da 250 a 3500 watt.
Un altro esempio di GRL ad alta pressione è il modello tubolare di sodio ad arco (DNaT). È caratterizzato da un'emissione luminosa molto elevata e da un consumo energetico relativamente basso. La luce ha una tonalità dorata pronunciata.Gli svantaggi del dispositivo includono un lungo spegnimento, che può richiedere circa 10 minuti.
Se hai bisogno di un'illuminazione bianca, il più vicino possibile alla luce del giorno, è meglio selezionare dispositivi allo xeno ad arco. La potenza massima può raggiungere i 18 kW. Gli elettrodi di tungsteno sono legati con torio e sono in grado di sopportare carichi elevati. Il vetro zaffiro viene utilizzato se è richiesta l'emissione UV.
Le lampade a scarica ad alogenuri metallici (MHL) sono sorgenti luminose compatte, affidabili e potenti, che sono un bruciatore posto in un pallone sottovuoto. Il bruciatore è in vetro al quarzo o ceramica. L'interno è riempito con vapori di mercurio e alogenuri metallici. La radiazione si verifica quando un plasma appare tra gli elettrodi durante l'alimentazione. La potenza dei dispositivi in alcuni casi può raggiungere i 3,5 kW. Progettato per 12.000 ore di funzionamento. L'accensione a piena potenza richiede circa 10 minuti.
Il principio della lampada
Il principio di funzionamento del GRL si basa sull'effetto di una scarica elettrica su un gas ionizzato. Molto spesso, i dispositivi utilizzano argon, neon, krypton, xeno e varie miscele. Spesso viene aggiunto sodio o mercurio.
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Non appena i contatti vengono eccitati, nel tubo viene generato un campo elettrico. Provoca il movimento degli elettroni e la loro interazione con le particelle di gas. Quando le particelle entrano in collisione, viene rilasciata energia, che viene poi convertita in radiazione di un certo spettro. Lo spettro specifico dipende dalla composizione del gas e dalle specifiche del funzionamento dell'apparecchiatura.
Il rivestimento al fosforo sulla lampadina aiuta a convertire i raggi UV in luce visibile.
A volte ci sono modelli con una sorgente incorporata di radiazioni beta. Fornisce la ionizzazione del gas all'interno del pallone, che riduce al minimo la carica di incandescenza.
Come scegliere una lampada a gas
Quando si sceglie una lampada a gas, vale la pena considerare il tipo, la potenza e la tonalità della luce emessa. Lampade ad alogenuri metallici popolari, che vantano un'alta pressione, oltre a un bagliore potente e luminoso. Il vetro borosilicato rimuove completamente la luce UV, rendendo la luce più sicura.
Il bagliore dell'elemento a scarica di gas sarà vicino alla luce del giorno bianca, tuttavia, a seconda del riempimento, ci sono sfumature diverse. Il sodio è giallo, il tallio è verde e l'indio è blu.
In vendita ci sono lampade per illuminare acquari o serre. Hanno uno spettro speciale più rispettoso dell'ambiente rispetto a quello delle lampade fluorescenti o al sodio standard.
Le lampade al sodio sono in grado di funzionare per circa 25.000 ore, il che è paragonabile agli elementi a LED. Allo stesso tempo, il bagliore bianco emesso è il più vicino possibile alla luce del giorno e consente di esaminare gli oggetti in dettaglio senza distorsioni del colore.
I modelli luminescenti utilizzati nell'industria e nella vita di tutti i giorni sono popolari. All'interno di questi elementi c'è il mercurio. Nella scelta, è importante tenere conto del lungo avviamento e del riscaldamento significativo durante il funzionamento.
Area di applicazione
Le lampade a scarica si sono diffuse in vari settori. Spiccano in particolare i fari delle automobili allo xeno. Sono utilizzati dalle più famose case automobilistiche (Toyota, Opel, BMW).
Dispositivi efficaci per l'illuminazione di grandi magazzini, officine industriali e strade, per l'illuminazione di cartelloni pubblicitari e facciate di edifici.
Vantaggi e svantaggi
Come altre lampade, i dispositivi di illuminazione a scarica di gas presentano vantaggi e svantaggi. Per la corretta organizzazione dell'impianto di illuminazione, si consiglia di considerare ogni singolo elemento.
vantaggi:
- i modelli sono abbastanza durevoli e hanno una significativa risorsa di orologi;
- sono disponibili dispositivi con diversi parametri spettrali e indicatori di potenza, che consentono di selezionare facilmente un dispositivo per risolvere un problema specifico;
- La potenza delle lampade a scarica di gas è molto superiore alla potenza di altri dispositivi.
Svantaggi delle tradizionali lampade a scarica di gas:
- per il funzionamento, il dispositivo richiede apparecchiature di controllo;
- le lampade sono difficili da montare, il che rende difficili le riparazioni e aumenta i costi;
- i modelli sono sensibili alle variazioni della temperatura ambiente e agli sbalzi di tensione;
- alcune lampade impiegano molto tempo per avviarsi;
- gli apparecchi a mercurio devono essere riciclati.
Ci sono degli svantaggi, ma la potenza e l'efficienza delle lampade a scarica di gas consentono loro di mantenere una posizione affidabile nel mercato.