Металологічні лампи: види, пристрій, плюси та мінуси + правила вибору

Незважаючи на розвиток світлодіодної техніки, металогалогенні лампи (МГЛ) продовжують утримувати свою ринкову нішу через унікальні характеристики. Їх внутрішній пристрій може сильно варіювати в залежності від сфери застосування, що планується. З характерними конструктивними типами варто ознайомитись. Чи згодні?

Ми допоможемо вам розібратися з принципами роботи та особливостями пристрою МГЛ. У запропонованій нами статті наведено конструктивні різновиди, вказано сферу застосування. Охочі придбати таку лампочку у нас знайдуть цінні рекомендації щодо вибору.

Як влаштовані металогалогенні світильники?

МГЛ мають складний внутрішній пристрій. Зовні – це скляний циліндр із цоколем, хоча деякі моделі зовні нагадують грушоподібну лампу розжарювання.

Усередині оболонки розташована ще одна робоча капсула зі скла або прозорої кераміки, а також провідні елементи та резистори.

Співвідношення потужності та об'єму МГЛ обмежене здатністю зовнішньої оболонки відводити зайве тепло, тому що від перегріву лампа може згоріти.

Зовнішня колба заповнена зазвичай азотом, а внутрішня – інертним газом під тиском, невеликою кількістю ртуті та добавками галогенідів металів. Така конструкція і зумовлює назву виробу.

Як галогеніди металів застосовується в основному йодид натрію або скандія. Вони служать для корекції світлового спектра та впливають на сферу застосування металогазових ламп. У вимкненому стані ртуть та добавки знаходяться у твердому осадженому стані на скляних стінках.

Самостійно при підключенні до електричної мережі МГЛ не увімкнеться.Для цього застосовують пуско-регулювальні апарати (ПРА), які забезпечують необхідний пусковий струм та напругу до моменту появи ефекту термоелектронної емісії у внутрішній колбі.

Механізм випромінювання світла

Включення МГЛ відбувається поетапно. Спочатку, за рахунок пускового струму, що перевищує робітник у 10-20 разів, у внутрішній колбі виникає мінімальний електричний розряд у середовищі інертного газу.

Завдяки комбінації різних добавок, що беруть участь у випромінюванні, можна отримати практично чисте біле, пофарбоване або монохромне випромінювання.

Після цього протягом 3-6 хвилин відбувається розігрів ртуті та галогенідів металів, які, випаровуючись, переходять в іонізовану фазу. Струм у цей час приблизно в 2 рази перевищує робітник. Іони підвищують провідність повітряної суміші і забезпечують поступовий вихід лампи на номінальну світність.

За рахунок двоколбового пристрою в робочій капсулі підтримується стабільно висока температура, яка перешкоджає осадженню парів металів на стінках. Після вимкнення МГЛ повинна обов'язково охолонути, а металеві пари осісти на стінках внутрішньої колби. Тільки після цього вдасться знову запустити лампу.

Таке обмеження є суттєвим мінусом, тому металогалогенні світильники не використовуються в побутових потребах, де необхідно часто вмикати/вимикати освітлення. На процеси конденсації в МГЛ впливає і сила тяжіння, тому багато моделей вимагають чітко визначеного розташування у просторі.

Принцип роботи розрядних ламп непростий, але він дозволяє досягати правильного спектру та потужного світлового потоку. Крім того, використання ПРА дозволяє стабілізувати характеристики випромінюваного світла при коливаннях параметрів електромережі.

Конструкційні різновиди МГЛ

Металологенні світильники застосовуються для освітлення як коридорів і кімнат, так і великих відкритих промислових майданчиків. Тому їхня потужність варіюється від 10 до 2000 Вт.

Лампи з високим споживанням електроенергії зазвичай підключаються до мережі 380 і використовуються лише на промоб'єктах. Найбільш популярні моделі мають невелику потужність 35-250 Вт.

При монтуванні МГЛ із гвинтовим цоколем необхідно добиватися щільного з'єднання нижнього контакту лампи з металевою пластиною патрона.

Єдиних міжнародних стандартів маркування МГЛ немає, однак у більшості випадків буква M позначає «металогогенна», а H інформує про вміст у лампі ртуті.

Вітчизняні виробники можуть використовувати свою абревіатуру: Д – дугова; І – йодидна, Р – ртутна. Після вказівки моделі зазвичай йде позначення типу та діаметра цоколя.

Металогалогенні світильники мають різну конструкцію.

Нижче наведено варіанти класифікацій цих виробів, залежно від їх технічних параметрів:

1. На кшталт орієнтації: вертикальні (BUD), горизонтальні (BH), універсальні (U).
2. За розміром колби: BT – бульбоподібно-трубчаста, R – рефлекторна, E або ED – еліпсоїдальна, ET – еліпсоїдно-трубчаста, T – трубчаста, PAR – параболічна.
3. За кольором випромінювання: білий, жовтий, пурпуровий, зелений та інші.
4. За типом конструкції: безцокольні - з гнучкими струмовідведення, одноцокольні, двоцокольні.

Зовнішнє виконання металогалогенной лампи мало впливає на її ефективність, тому що безпосередній випромінюючий елемент знаходиться у захищеній внутрішній колбі. Саме він визначає характеристики світла, що випускається.

Технічні особливості ламп

Технічні характеристики МГЛ досить різноманітні.Вони залежать від матеріалів, що застосовуються при виробництві, і електричних параметрів роботи металогазових ламп. Ці пристрої мають виражені переваги та недоліки, про які варто знати при покупці.

Загальні робочі параметри

Металогалогенні світильники є не вибагливими до зовнішньої температури та безперервності роботи. Вони можуть горіти тижнями за мінусових температур, не зазнаючи перевантажень.

Широке поширення натрієвих МГЛ, що сприяють фотосинтезу, призвело до різкого розвитку тепличного бізнесу в непристосованих для цього регіонах.

Основними параметрами, якими характеризуються МГЛ, є:

• індекс кольору (CRI);
• ресурс роботи;
• потужність;
• світловий потік;
• вид цоколя;
• колірна температура;
• відношення світлового потоку до електричної потужності;
• робочої температури.

Індекс кольору вважається важливою характеристикою МГЛ. CRI характеризує наявність у спектрі, що випромінюється, різних довжин хвиль і рівномірність їх інтенсивності.

Цей показник вимірюється у відсотках схожості із природним денним світлом. У сучасних МГЛ індекс кольору становить 85-95%, а у більшості побутових LED-пристроїв – 70-85%.

У деяких лампах навмисно спотворюють передачу кольору для надання світла необхідних властивостей. Наприклад, натрієві МГЛ, що застосовуються для росту рослин, мають CRI лише 50-60%. Ефективність лампи від цього не падає, просто більшу частину енергії вона випромінює у заданому діапазоні хвиль.

Для надання світла жовтого відтінку використовують галогеніди натрію, зеленого талію, блакитного індія. Що стосується продуктивності, то металогалогенні світильники не відстають від світлодіодних ламп. Цей показник обох пристроїв середнього цінового діапазону становить 100-120 лм/Вт.

Колірна температура МГЛ може становити від 2500-20000 °К. При падінні напруги в мережі вона змінюється у бік збільшення і світло стає холоднішим. При тривалому перевищенні показника 240 В лампа може просто вибухнути за рахунок перегріву газоповітряної суміші у внутрішній колбі.

На відміну від світлодіодів, металогалогенні світильники не бояться високих температур, до яких нагріваються під час роботи їхні внутрішні елементи.

Важливою якістю МГЛ є стабільність світлового потоку протягом усього періоду експлуатації, що становить 6-15 тисяч годин. Якщо ефективність світлодіодів після 10000 годин роботи падає приблизно на 50%, то у металогалогенні лампи - всього на 2-20%.

Інші параметри залежать від конкретної моделі світильника та не є специфічними.

Переваги металогазових ламп

Сучасний ринок розрядних освітлювальних приладів повільно стискується за рахунок світлодіодних. Але унікальні властивості МГЛ ще щонайменше кілька десятиліть будуть затребувані споживачами.

Головними перевагами цих ламп є:

1. Чудова енергоефективність. На кожен ват спожитої енергії лампа видає понад 100 лм світла.
2. Високий рівень індексу кольору.
3. Відточена технологія виробництва, що мінімізує поломки внутрішніх елементів лампи.
4. Широкий спектр потужностей.
5. Тривалий термін служби.
6. Стійкість до високих температур через відсутність електронних компонентів усередині лампи.

Металологогенні прилади конкурують переважно зі світлодіодними та люмінесцентними лампами. Всі три технології активно розвиваються, тому і від МГЛ очікується подальшого вдосконалення.

Негативні сторони приладу

Відсутність металогазових ламп у побутовій сфері свідчить, що вони мають не тільки позитивні, а й негативні якості.

Пуско-регулюючий апарат також вимагає охолодження, тому його не рекомендується встановлювати в обмежених просторах, що не вентилюються, і поблизу самих ламп.

Основними мінусами МГЛ є:

1. Вартість, що у кілька разів перевищує аналогічні світлодіодні прилади.
2. Відсутність можливості регулювання яскравості.
3. Необхідність охолодження протягом 5-10 хвилин перед повторним включенням.
4. Наявність зовнішнього ПРА, який потребує додаткового місця встановлення.
5. Поступове підвищення температури кольору при тривалій експлуатації.
6. Вибухонебезпечність при стрибках напруги.
7. Чутливість до просторового розташування.
8. Абсолютна неремонтопридатність.
9. Необхідність спеціальної утилізації через вміст токсичних речовин.
10. Потреба часу для виходу на розрахунковий світловий потік після включення.

Таким чином, мінусів у них навіть більше ніж плюсів. Це звужує сферу застосування МГЛ до промислових та громадських будівель та майданчиків, де необхідне безперервне та якісне освітлення.

Сфера застосування світильників

Використання металлогалогенок вдома як економічно нераціонально, а й небезпечно через вміст у яких ртуті. Колба може луснути, і приміщення заповниться токсичними парами.

Для освітлення спортмайданчиків краще застосовувати кілька малопотужних ламп, щоб вони менше зліпили очі.

Будівництво є об'єктом підвищеної небезпеки, тому світло на ній має бути максимально природним.

Високий індекс кольору популяризує металогалогенні світильники як пристрій для освітлення архітектурних будівель

Вуличне освітлення можна регулювати за допомогою реле та фотодатчиків, які автоматично включатимуть та вимикатимуть МГЛ

Металологічні лампи - види, характеристики, застосування, переваги

Металогалогенная лампа (МГЛ) відноситься до газорозрядних джерел світла високого тиску. У процесі роботи лампи, дуговий розряд відбувається в парах ртуті в інертному аргоновому середовищі, при цьому спектр визначається спеціальними випромінюючими добавками галогенідами деяких металів.

Галогеніди, такі як йодиди скандію та натрію, допомагають розряду існувати, і не реагують з кварцовим склом колби. Поки лампа холодна, галогеніди сконденсовані у вигляді тонкої плівки на стінках розрядної трубки (пальника), але при підвищенні температури - галогеніди випаровуються, перемішуються з парами ртуті в районі розряду і розкладаються на іони. У результаті збуджені іонізовані атоми випромінюють видиме світло.

Пальник виготовляється з кварцового скла або кераміки, а зовнішня захисна колба з боросилікатного скла (крім захисної механічної функції, колба відсікає зі спектру ультрафіолет).

У ряді промислових видів МГЛ зовнішня колба відсутня, у цьому випадку для виготовлення основи застосовують кварцове безозонне скло. Воно перешкоджає підвищеній освіті озону та знижує ризик виникнення в лампі резонансу ртуті (185 нм).

Принцип дії металогалогенной лампи в 1911 описав і запропонував американський інженер-електрик Чарлз Штейнмець. Пуск лампи здійснюється за допомогою високовольтних імпульсів з пускорегулюючого пристрою, який спочатку забезпечує запалення дуги, а потім підтримує роботу лампи.

Пусковим пристроєм може бути безпосередньо дросель або допоміжний високовольтний трансформатор.Потім, коли розряд спалахнув, на електродах підтримується номінальна напруга, і лампа випромінює видиме світло.

Види металогазових ламп

Сьогодні лампи типу МГЛ випускаються у широкому діапазоні потужностей. Для зовнішнього освітлення застосовують лампи на 70, 150, 250, 400, 1000, 2000 ват, одноцокольні або двоцокольні, зі штирьовими або софітними цоколями. Позначаються вони як SE або DE – одноцокольні (single-ended) та двоцокольні (double-ended).

Оскільки на плазму дуги діє сила тяжіння, робоче положення лампи має бути чітко визначеним. Так, металогалогенні лампи бувають горизонтальної орієнтації, вертикальної орієнтації та універсальні. Маркування відповідно: BH, BUD, U – base horizontal, base up/down та universal. Якщо лампу використовувати не в належному робочому положенні, то її термін служби буде меншим, а робочі характеристики виявляться гіршими.

Згідно з Американським національним інститутом стандартів ANSI, металогалогенні лампи маркуються починаючи з літери «М», потім слідує цифровий код з електричними характеристиками лампи та з позначенням типу баласту. Після цифр йдуть дві літери, що свідчать про розмір і форму колби та її покриття. Далі кожен виробник по-своєму вказує потужність лампи та колір її свічення. Європейське маркування трохи відрізняється від ANSI.

Колба металогалогенной лампи позначається літерами, що вказують на її форму, та цифрами, що свідчать про максимальний діаметр колби. Літери BT (Bulbous Tubular) – бульбоподібно-трубчаста, E або ED (Ellipsoidal) – еліпсоїдальна, ET (Ellipsoidal Tubular) – еліпсоїдно-трубчаста, PAR (Parabolic) – параболічна, R (Reflector) – рефлекторна, T (Tub .

Наприклад, лампа «Лисма ДРІ 250-7» має маркування щодо колби Е90 - еліпсоїдальна форма, діаметр близько 90 мм. Цоколь типу Е40, потужність 250 Вт. Як бачите, позначення тут своє. Взагалі, номенклатура металогазових ламп дуже широка.

Характеристики металогазових ламп

Колір світіння металогалогенной лампи і колірна температура, пов'язані головним чином видом галогену. Сполуки натрію дають жовтий відтінок, талію – зелений, індія – блакитний. Спочатку металогалогенні лампи застосовували там, де було потрібно світло близьке до природного, біле, без домішки синього.

Є можливість отримати від металогалогенних ламп чисте денне світло з індексом кольору вище 90. Принципово досяжна будь-яка колірна температура з діапазону від 2500 до 20000 К.

Спеціальні типи МГЛ застосовують у парниках і теплицях для рослин, в акваріумах для тварин, де потрібен особливий спектр. При цьому, вибираючи лампу важливо пам'ятати, що характеристики кольору в реальності спочатку відрізнятимуться від тих, що вказані в специфікації, оскільки зазначені характеристики відносяться до лампи, що вже відпрацювала 100 годин, тобто спочатку вони відрізнятимуться.

Найбільша розбіжність за характеристиками спостерігається у металогалогенных ламп з попереднім прогріванням, у них відмінність за колірною температурою сягає 300 К. У ламп з імпульсним стартом розбіжність менша — від 100 до 200 До.

Тривале відхилення напруги живлення від номінального може призвести до зміни кольоровості світла і світлового потоку. Різке коливання напруги понад +/-10% може призвести до вимкнення ламп.

Якщо живлення в мережі скаче, колірна температура теж плаватиме — якщо напруга менша за номінальну, то світло буде холодніше, оскільки добавки відповідальні за колір не іонізуються в достатній кількості.

Якщо ж напруга виявиться більшою за номіналу — колір виявиться теплішим, проте тривале перевищення напруги загрожує вибухом колби через підвищений тиск у ній. Найкраще передбачити стабілізацію напруги живлення.

Переваги металогазових ламп

Спектральні та електричні характеристики металогалогенні лампи можуть дуже широко варіюватися, асортимент ринку величезний. Якість світла та висока світловіддача пояснюють широке поширення МГЛ сьогодні в різних освітлювальних установках та світлосигнальних приладах.

Лампи компактні, потужні, ефективні як джерело світла, і є сьогодні перспективною заміною традиційним дуговим ртутним люмінесцентним лампам (ДРЛ) і натрієвим лампам високого тиску (НЛВД) завдяки більш м'якому та безпечному для людини спектру.

Світловий потік ламп МГЛ до 4 разів вище, ніж у ламп розжарювання, а світловіддача становить у середньому 80-100 Лм/Вт. Колірні температури: 6400 К (холодне світло), 4200 К (природне освітлення) або 2700 К (тепле світло), - легко досяжні при кольоропередачі порядку 90-95% - це дуже хороша передача кольору для лампи, ККД якої в 8 разів вище ніж у лампи розжарювання.

Потужність може змінюватись від 20 Вт до 3500 Вт в одного джерела, причому безперебійна робота не залежить від температури навколишнього середовища та від її перепадів, якщо лампа вже запалилася. Термін служби лампи МГЛ у середньому розраховується на 10 000 годин безперервної роботи.

Області застосування металогазових ламп

Лампи МГЛ використовуються сьогодні дуже широко. Кінознімальне освітлення, зовнішнє освітлення в архітектурі, декоративне освітлення, сценічне та студійне освітлення тощо. буд. Вкрай популярні металогалогенні лампи у промисловому освітленні в цехах, у прожекторах на відкритих просторах залізничних станцій, у кар'єрах, на будмайданчиках, на спортивних об'єктах тощо. буд.

Висвітлення громадських та промислових будівель, спеціальне освітлення для рослин та тварин, як джерело ближнього ультрафіолету. Нарешті, освітлення вулиць, підсвічування ландшафтів та вітрин, для створення світлових ефектів у дизайні та рекламі, у торгових центрах… - усюди зайняли своє гідне місце металогалогенні лампи.

Приєднуйтесь до нашого каналу в Telegram "Сучасне освітлення" та поринайте у світ інноваційних технологій та стильного дизайну світла! Підписуйтесь щоб бути в курсі останніх трендів: Сучасне освітлення в Telegram

Якщо Вам сподобалася ця стаття, поділіться посиланням на неї у соціальних мережах. Це дуже допоможе розвитку нашого сайту!

Не пропустіть оновлення, підпишіться на наші соцмережі: