elektryczne źródła światła

Transkrypt

elektryczne źródła światła
ELEKTRYCZNE
ŹRÓDŁA ŚWIATŁA
Opracował: Przemysław Tabaka
WIELKOŚCI CHARAKTERYZUJĄCE
ELEKTRYCZNE ŹRÓDŁA ŚWIATŁA
¨ moc źródła P [W]
¨ napięcie zasilające U [V]
¨ strumień świetlny Φ [lm] – określający całkowitą moc
wypromieniowaną przez źródło światła w zakresie widzialnym
¨ skuteczność świetlna η [lm/W] – charakteryzująca
efektywność wytwarzania światła przez źródło, czyli ilość
światła wytwarzana z jednego wata mocy
¨ trwałość T [h] – określona jako suma godzin świecenia w
czasie którego źródło światła spełnia wymagania norm
¨ luminancja L [cd/m2] – jest to światłość w danym kierunku
przypadająca na jednostkę pozornej powierzchni źródła
WIELKOŚCI CHARAKTERYZUJĄCE
ELEKTRYCZNE ŹRÓDŁA ŚWIATŁA
¨ barwa światła (temperatura barwowa) Tb [K]
temperatura jest wyższa tym bielsze jest światło
–
im
¨ właściwości oddawania barw Ra – określa zdolność do
oddawania barw oświetlanych przedmiotów
Oznaczenie
grupy
Jakość oddawania barw
Wartość
wskaźnika
Ra
1A
idealne
90 ÷100
1B
bardzo dobre
80 ÷ 89
2A
dobre
70 ÷ 79
2B
zadowalające
60 ÷ 69
3
dostateczne (możliwe do przyjęcia)
40 ÷ 59
4
niedostateczne
20 ÷ 39
1
2
WIELKOŚCI CHARAKTERYZUJĄCE
ELEKTRYCZNE ŹRÓDŁA ŚWIATŁA
¨ wymiary źródła
¨ czas zapłonu
¨ dozwolone położenie pracy
PODZIAŁ ELEKTRYCZNYCH ŹRÓDEŁ ŚWIATŁA
ELEKTRYCZNE ŹRÓDŁA ŚWIATŁA
ŻARÓWKI
próżniowe
gazowe
LAMPY WYŁADOWCZE
WYSOKOPRĘŻNE
ksenonowe
rtęciowe z
halogenkami
rtęciowo-żarowe
NISKOPRĘŻNE
rtęciowe z
luminoforem
(świetlówki)
halogenowe
rtęciowe z
luminoforem
DIODY LED
sodowe
rtęciowe bez
luminoforu
(bakteriobójcze)
sodowe
indukcyjne
ŻARÓWKI
Ò BUDOWA
żarnik
perełka
bańka
słupek szklany
podpórki
doprowadniki prądu
rurka pompowa
talerzyk
spłaszcz
gaz lub próżnia
trzonek
(E14, E27, E40)
izolator
płytka kontaktowa
azot, argon
lub krypton
ŻARÓWKI
Ò ZASADA DZIAŁANIA
Działanie żarówki jako przetwornika
energii elektrycznej w świetlną polega
na rozgrzaniu do wysokiej temperatury
(2100÷3000K) żarnika
za pomocą
przepływającego przez niego prądu.
Żarówki
są
więc
Żarnik z drutu wolframowego
temperaturowymi
(inkandescencyjnymi) źródłami światła
Inkandescencja – wysyłanie
promieniowania powstającego w
wyniku cieplnego wzbudzenia
atomów lub cząsteczek.
ŻARÓWKI
Podgrzany
do
wysokiej
temperatury żarnik zaczyna
parować. Atomy wolframu
uwalniają się ze stałej
powierzchni i przechodzą w
stan lotny.
Drut wolframowy, nawet
przy
najdoskonalszej
technologii,
ma
nierównomierny
przekrój.
Miejsca
przewężeń
nagrzewają się najsilniej. Z
miejsc przewężeń wolfram
paruje najintensywniej.
atom
gazu
atom
wolframu
parowanie rozgrzanego
wolframu
przewężenia żarnika
fragment żarnika w
dużym powiększeniu
ŻARÓWKI
Ò WŁAŚCIWOŚCI
ZALETY:
5
Można zbudować i produkuje się żarówki o dowolnym
napięciu znamionowym i dowolnej mocy znamionowej
(dla żarówek głównego szeregu UN = 110, 125, 150, 220, 230, 240 i
250V; PN = 15, 25, 40, 60, 75, 100, 150, 150, 200, 300, 500 i 1000W)
5 Zaświeca się natychmiast po załączeniu pod napięcie
5 Nie wymaga dodatkowych
stateczników
przyrządów zapłonowych i
5 Znakomite oddawanie barw (Ra = 100)
ŻARÓWKI
Widmowy rozkład promieniowania
(zakres widzialny 380 ÷ 780 nm)
Światło żarówki
Światło dzienne
Barwa światła wytworzonego przez żarówki wynosi 2700K ÷ 3000K
ŻARÓWKI
WADY:
7 Jest bardzo wrażliwa na wartość napięcia zasilającego
7 Nieduża trwałość (1000h – przy znamionowym napięciu)
7 Wykazuje małą skuteczność świetlną (8 ÷ 21 lm/W)
Bilans energetyczny żarówki
Moc promieniowania
świetlnego żarnika.................
100W
8W
Ciepło
promieniowania bańki............ 67W
Ciepło unoszenia bańki
oraz ciepło przewodzenia
trzonka i styku........................ 25W
RAZEM..................................100W
67W
8W
25W
ŻARÓWKI
Ò ZASTOSOWANIE
Do oświetlenia mieszkań i wnętrz użyteczności publicznej,
jako oświetlenie ogólne, miejscowe lub dekoracyjne
Ż AŻRAÓRWÓKWI KHI AHLAOLGOEGNEONWOEW E
Żarówki halogenowe różnią się od żarówek konwencjonalnych
tym, że został w nich zastosowany
tzw. regeneracyjny cykl halogenowy
W procesie tym odbywa się samoczynne przenoszenie osadzonych
na bańce cząstek wolframu z powrotem w okolicę wolframowego
żarnika.
Warunkiem wystąpienia regeneracyjnego cyklu halogenowego jest
utrzymanie w każdym miejscu wnętrza bańki temperatury wyższej
niż 520K
ŻARÓWKI
HALOGENOWE
W przypadku żarówek halogenowych należy pamiętać o dwóch
sprawach:
y ze względu na rozkład temperatury w jej wnętrzu żarówka
halogenowa powinna pracować w położeniu wskazanym
przez producenta,
y silnie nagrzewającej się bańce ze szkła kwarcowego szkodzi
pot z rąk, dlatego też nie należy jej dotykać gołymi rękoma.
ŻARÓWKI
HALOGENOWE
Ò WŁAŚCIWOŚCI
ZALETY:
5 Większa skuteczność świetlna (18 ÷ 33 lm/W)
5 Większa trwałość
(znamionowa
trwałość
żarówek
halogenowych do ogólnych celów oświetleniowych wynosi
2000h)
5 Wyższa i niezmienna temperatura barwowa (3000K ÷ 3400K,
barwy oświetlanych przedmiotów są bardziej nasycone)
5 Prawie stały strumień świetlny w całym zakresie pracy
5 Małe wymiary
zewnętrzne (ma to znaczenie
projektowaniu układów świetlno-optycznych)
przy
ŻARÓWKI
HALOGENOWE
5 Zredukowane
(w
około
65%)
promieniowanie
cieplne w wiązce
świetlnej żarówki – w przypadku
żarówek z odbłyśnikiem typu „zimne
lustro”
(na nap. 12V)
Żarówka z odbłyśnikiem
typu zimne lustro
Żarówka z odbłyśnikiem
aluminiowym
ŻARÓWKI
HALOGENOWE
WADY:
7 Niewielkie zmiany napięcia zasilającego mają duży wpływ
na trwałość, strumień świetlny i barwę wytwarzanego
światła
7 Żarówki na obniżone napięcie muszą współpracować z
urządzeniami zasilającymi zmniejszającymi wartość
napięcia sieciowego na odpowiednio niższe napięcie (12V,
24V). Stosowanie tradycyjnych transformatorów sieciowych nie
zapewnia optymalnych warunków zasilania.
7 W widmie promieniowania żarówek halogenowych pojawia
się niewielka ilość promieniowania nadfioletowego, które
może być szkodliwe dla oświetlanych przedmiotów
Wykonanie bańki żarówki ze specjalnego szkła kwarcowego powoduje
zatrzymuje promieniowanie UV, takie źródła światła oznacza się symbolem
UV-STOP
ŻARÓWKI
HALOGENOWE
Ò ZASTOSOWANIE
Do oświetlenia:
F mieszkań,
F wnętrz wystawienniczych,
F salonów sprzedaży,
F pomieszczeń użyteczności publicznej,
F fasad budynków,
F obiektów architektonicznych,
F reprezentacyjnych dróg wewnątrzosiedlowych,
F lotnisk
LAMPY FLUORESCENCYJNE
(ŚWIETLÓWKI)
Ò BUDOWA
wypełnienie
gazowe
(argon)
elektroda
(pokryta
substancją
ułatwiającą
emisję
elektronów)
rura szklana
pokryta
luminoforem
rtęć w stanie
zimnym
trzonek
(G13 lub G5)
kołki
stykowe
LAMPY FLUORESCENCYJNE
(ŚWIETLÓWKI)
Ò ZASADA DZIAŁANIA
Działanie świetlówki opiera się na wykorzystaniu wyładowania
elektrycznego w parach rtęci o bardzo małym ciśnieniu
(0,6 ÷ 1,0 Pa). Między elektrodami, do których przyłożone jest
napięcie, płynie prąd elektryczny.
promieniowanie widzialne
promieniowanie ultrafioletowe
atom rtęci
rozpędzony elektron
luminofor
Zasada wytwarzania światła w świetlówkach
Poruszające się ładunki elektryczne zderzają się z atomami rtęci
silnie je wzbudzając.
LAMPY FLUORESCENCYJNE
(ŚWIETLÓWKI)
Ò ZASADA DZIAŁANIA
Pobudzone atomy rtęci są źródłem promieniowania. To
promieniowanie pierwotne prawie w całości leży w zakresie
ultrafioletu (>380nm) – jest więc niewidzialne.
Luminofor, którym pokryta jest wewnętrzna powierzchnia rury
świetlówki przetwarza promieniowanie UV na promieniowanie
widzialne.
W zależności od składu chemicznego luminoforu można uzyskać
różna barwę światła świetlówki:
- dzienną,
- białą,
- ciapłobiałą itd.
LAMPY FLUORESCENCYJNE
(ŚWIETLÓWKI)
STANDARDOWE ŚREDNICE RUR
y 38 mm – świetlówki tradycyjne, starszej konstrukcji
y 26 mm – świetlówki w wąskiej rurze, nowsza generacja
y 16 mm – świetlówki miniaturowe,
y 12 mm – najnowsza generacja
y _7 mm – najnowsza generacja
LAMPY FLUORESCENCYJNE
(ŚWIETLÓWKI)
Ò UKŁAD ZASILANIA
Świetlówka, jak każda lampa wyładowcza, z uwagi na ujemną
charakterystykę prądowo-napięciową nie może być włączona
bezpośrednio do sieci.
Do zapłonu świetlówki niezbędne są dwa urządzenia:
h statecznik (dławik)
h zapłonnik
~220V, 50Hz
Kondensator do
kompensacji mocy biernej
(nie jest niezbędny)
Układ zasilania pojedynczej świetlówki
LAMPY FLUORESCENCYJNE
(ŚWIETLÓWKI)
Ò WŁAŚCIWOŚCI
ZALETY:
5 Wysoka skuteczność świetlna (55 ÷ 104 lm/W)
5 Wysoka trwałość (8 000h ale może dochodzić nawet do
15 000h)
5 Dobre wskaźniki oddawania barw (nawet do 95)
5 Szeroki zakres temperatur barwowych (2 300 ÷ 6 800 K)
LAMPY FLUORESCENCYJNE
(ŚWIETLÓWKI)
WADY:
7 Zależność strumienia świetlnego od temperatury otoczenia
1 – świetlówka liniowa o mocy 58W
2 – świetlówka liniowa o mocy 36W
7 Konieczny statecznik i zapłonnik
7 Znaczne tętnienie światła
LAMPY FLUORESCENCYJNE
Ò ZASTOSOWANIE
Do oświetlania:
F pomieszczeń biurowych i
administracyjnych,
F korytarzy,
F pomieszczeń szkolnych
F supermarketów,
F centrów handlowych,
F sklepów,
F restauracji,
(ŚWIETLÓWKI)
LAMPY FLUORESCENCYJNE
F hoteli,
F hal sportowych i
rekreacyjnych,
F galerii i muzeów,
F sal szpitalnych,
F gabinetów lekarskich,
F poczekalni,
F magazynów,
F pomieszczeń przemysłowych
F mieszkań (kuchnie,
łazienki, piwnice)
(ŚWIETLÓWKI)
ŚWIETLÓWKI KOMPAKTOWE
ŚWIETLÓWKI KOMPAKTOWE
ZINTEGROWANE
NIEZINTEGROWANE
Osadzone na trzonku
tradycyjnej żarówki
Osadzone na
trzonkach kołkowych
PL
SL
ŚWIETLÓWKI KOMPAKTOWE
Ò BUDOWA
Świetlówki zintegrowane - wykonane są w postaci zgiętej rury
wyładowczej, zawierają zapłonnik i statecznik które umieszczone
są w bańce zewnętrznej zakończonej trzonkiem gwintowym.
Świetlówki niezintegrowane - wykonane są w postaci zgiętej rury
wyładowczej,
współpracują
konwencjonalnym
bądź
z
zewnętrznym
elektronicznym
i
z
statecznikiem
zewnętrznym
zapłonnikiem. (Świetlówki z trzonkiem o dwóch kołkach mają
wbudowany zapłonnik).
ŚWIETLÓWKI KOMPAKTOWE
Ò WŁAŚCIWOŚCI
ZALETY:
5 Duża trwałość (do 5 000 – 6 000 h)
5 4 – 6 razy większa w porównaniu z lampami żarowymi
skuteczność świetlna
5 Małe wymiary, mała waga
5 Zastosowanie elektroniki umożliwia natychmiastowe
zaświecenie lampy
5 Brak efektu stroboskopowego (częstotliwość pracy
świetlówek z elektronicznym zapłonem jest około 1000
razy większa od częstotliwości sieci zasilającej)
5 Bardzo dobre oddawanie barw (Ra≥80)
ŚWIETLÓWKI KOMPAKTOWE
5 Mogą być stosowane w większości standartowych opraw
oświetleniowych
WADY:
7 Trwałość świetlówek w
załączeń, temperatury
wartości znamionowej
znaczym stopniu zależy
otoczenia i odchylenia
7 Zależność
strumienia
świetlnego od temperatury
otoczenia
położenie lampy:
1 – trzonkiem do dołu
2 – trzonkiem do góry bądź poziomo
od częstości
napięcia od
ŚWIETLÓWKI KOMPAKTOWE
7 Są źródłem wyższych harmonicznych
Uwaga:
Świetlówek kompaktowych nie należy stosować w obwodach:
⇒ ze ściemniaczami światła,
⇒ z wyłącznikami elektronicznymi,
⇒ z fotokomórką.
LAMPY INDUKCYJNE
Ò BUDOWA
bańka lampy pokryta od
wewnątrz luminoforem
tuleja mocy
elektroniczny generator
wysokiej częstotliwości
(2,65MHz)
LAMPY INDUKCYJNE
Ò ZASADA DZIAŁANIA
Działanie lampy indukcyjnej opiera się na dwóch zasadach:
x indukcji elektromagnetycznej w bańce lampy,
x promieniowania w parach rtęci o niskim ciśnieniu.
LAMPY INDUKCYJNE
Ò WŁAŚCIWOŚCI
ZALETY:
5 Bardzo duża trwałość (do 60 000 h)
5 Wysoka skuteczność świetlna (do 70 lm/W)
5 Mała wrażliwość na zmiany napięcia zasilania
5 Natychmiastowy zapłon
5 Brak efektu stroboskopowego
5 Bardzo dobre oddawanie barw (Ra>80)
5 Stabilna temperatura barwowa (Tb=3000K, 4000K)
5 Stabilny strumień świetlny w szerokim zakresie temperatur
5 Niewielkie wymiary porównywalne do gabarytów świetlówek
kompaktowych niezintegrowanych
LAMPY INDUKCYJNE
WADY:
7 Konieczność stosowania generatora wysokiej częstotliwości
7 Wysoki koszt lampy
LAMPY INDUKCYJNE
Ò ZASTOSOWANIE
Do oświetlenia:
– zewnętrznego i
– wewnętrznego
tam, gdzie jest szczególnie
utrudniona
i
kosztowna
wymiana lamp a oświetlenie
powinno działać w sposób
niezawodny
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY RTĘCIOWE
Ò BUDOWA
jarznik
(ze szkła
kwarcowego,
wypełniony argonem)
elektrody
główne
szczegół
gaz
wypełniający
(argon z azotem)
bańka
(pokryta od
wewnątrz
luminoforem)
konstrukcja
wsporcza
trzonek
(E27 lub E40)
elektroda
pomocnicza
opornik
zapłonowy
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY RTĘCIOWE
Ò ZASADA DZIAŁANIA
W lampie rtęciowej źródłem promieniowania jest wyładowanie w
parach rtęci o dużym ciśnieniu (np. rzędu 1 MPa)
Wyładowanie odbywa się w jarzniku zawierającym rtęć oraz
argon które przebiega następująco:
- po przyłożeniu napięcia rozpoczyna się (dzięki obecności
argonu) wyładowanie wstępne między elektrodą główną a
pomocniczą.
Przebieg zapłonu:
zapłonu
• jarznik nagrzewa się,
• paruje zawarta w jarzniku rtęć,
• zmniejsza się oporność między elektrodami głównymi
- wyładowanie przenosi się między elektrody główne gdy
oporność między elektrodami głównymi stanie się mniejsza od
oporności opornika zapłonowego.
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY RTĘCIOWE
W lampie rtęciowej tylko część energii (ok. 10%) zamieniana jest
na promieniowanie widzialne. Pozostała część zamieniana jest na:
luminofor
UV
widzialne
czerwone
Œ ciepło
Πpromieniowanie nadfioletowe (UV)
Aby wykorzystać promieniowanie UV
stosuje się w lampie rtęciowej
luminofor.
Luminofor pełni w lampie 2 funkcje:
widzialne
promieniowanie
widzialne
Œ koryguje barwę światła,
Œ zmniejsza luminację jarznika.
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY RTĘCIOWE
Ò UKŁAD ZASILANIA
W obwodzie lampy rtęciowej konieczne jest stosowanie
statecznika
Instaluje się także kondensator
kompensacji mocy biernej.
Schemat zasilania wysokoprężnej
lampy rtęciowej
do
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY RTĘCIOWE
Ò WŁAŚCIWOŚCI
ZALETY:
5 Duża trwałość (ok. 20 000 h)
5 Znaczna skuteczność świetlna (do 60 lm/W)
5 Niewielki spadek strumienia świetlnego w czasie świecenia
lampy
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY RTĘCIOWE
WADY:
7 Długi proces zapłonu (3÷5 min)
7 Niemożliwy natychmiastowy ponowny zapłon
7 Wpływ temperatury otoczenia na czas zapłonu
7 Mały współczynnik oddawania barw (Ra<50)
7 Konieczny statecznik
7 Występuje zjawisko stroboskopowe
Tb ≈ 4800K dla rtęciówek z luminoforem
Tb ≈ 6600K dla rtęciówek bez luminoforu
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY RTĘCIOWE
Ò ZASTOSOWANIE
W oświetleniu:
– ulicznym,
– przemysłowym.
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY RTĘCIOWO-ŻAROWE
Ò BUDOWA
jarznik
(ze szkła
kwarcowego)
gaz
wypełniający
(argon z azotem)
elektrody
główne
elektroda
pomocnicza
żarnik
bańka
(pokryta od
wewnątrz
luminoforem)
opornik
zapłonowy
trzonek
(E27 lub E40)
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY RTĘCIOWO-ŻAROWE
Ò WŁAŚCIWOŚCI
ZALETY:
5 Większy w porównaniu z lampami rtęciowymi współczynnik
oddawania barw (Ra≈65)
5 Nie wymaga dodatkowych przyrządów zapłonowych i
stateczników (rolę statecznika spełnia żarnik)
WADY:
7 Mała skuteczność świetlna ( 16÷34 lm/W)
7 Niższa trwałość (średnio 60% trwałości lamp rtęciowych)
7 Wrażliwość na zmiany napięcia zasilającego
Tb ≈ 4000K dla rtęciówek z luminoforem
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY RTĘCIOWO-ŻAROWE
Ò ZASTOSOWANIE
Były stosowane zamiast żarówek w instalacjach oświetlenia
przemysłowego
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY RTĘCIOWE Z
HALOGENKAMI
Ò BUDOWA
Konstrukcja podobna do wysokoprężnych lamp rtęciowych.
Główna różnica polega na wprowadzonych do jarznika związków
halogenów.
Związki te spełniają następujące funkcje:
- zwiększają ciśnienie
- zmieniają skład ośrodka w którym odbywa się wyładowanie i po
przez to zmieniają rozkład widmowy promieniowania.
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY RTĘCIOWE Z
HALOGENKAMI
Ò WŁAŚCIWOŚCI
ZALETY:
5 Bardzo dobry współczynnik oddawania barw (Ra≈95)
5 Wysoka skuteczność świetlna (nawet ponad 100 lm/W)
WADY:
7 Wymaga do zapłonu napięcia ok. 1-1,5kV (niezbędny
specjalny zapłonnik elektroniczny umożliwiający otrzymanie
impulsów zapłonowych)
7 Niska trwałość w porównaniu z
wyładowczymi (ok. 2000h)
innymi
lampami
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY RTĘCIOWE Z
Ò ZASTOSOWANIE
F Iluminacja obiektów sportowych
F Oświetlenie przemysłowe
HALOGENKAMI
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY METALOHALOGENKOWE
Ò BUDOWA
konstrukcja
wsporcza
bańka
jarznik
getter
trzonek
(E27 lub E40)
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY METALOHALOGENKOWE
WERSJE KONSTRUKCYJNE
JEDNOSTRONNIE
TRZONKOWANE
ELIPTYCZNA
KOMPAKTOWA
DWUSTRONNIE
TRZONKOWANE
TUBULARNA
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY METALOHALOGENKOWE
Ò ZASADA DZIAŁANIA
Źródłem promieniowania w lampach metalohalogenkowych jest
wyładowanie w mieszaninie par rtęci i jodków metali np. sodu,
skandu, talu, indu lub tzw. ziem rzadkich np. dysprozu, tulu i
holmu nazywanych halogenkami.
Ciepło powstające podczas zapłonu lampy powoduje rozkład
halogenków i metale są uwalniane w postaci pary. Podczas
rozgrzewania się lamp metalohalogenkowych zauważalna jest
zmiana barwy światła w miarę uwalniania się metali z
halogenków.
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY METALOHALOGENKOWE
Ò WŁAŚCIWOŚCI
ZALETY:
5 Wysoka skuteczność świetlna (sięgająca 100 lm/W)
5 Wysoka trwałość (do 20 000 h)
5 Wysoki współczynnik oddawania barw (Ra≥ 80)
5 Możliwość wyboru temperatury barwowej
5000K i więcej)
(od 3000 aż do
5 Bogate widmo promieniowania w zakresie widzialnym
5 Małe wymiary jarznika i duża luminancja jarznika (cechy
korzystne dla optymalizacji reflektorów)
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY METALOHALOGENKOWE
WADY:
7 Duża wrażliwość emitowanego widma promieniowania
(barwy) na zmiany napięcia zasilającego
7 Problemy z powtarzalnością barwy światła, nawet w lampach
tego samego producenta
7 Wymagają stosowania układu zapłonowego i statecznika
7 Stosunkowo długi czas osiągania znamionowych parametrów
fotometrycznych
7 Brak możliwości natychmiastowego ponownego zapłonu
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY METALOHALOGENKOWE
Ò ZASTOSOWANIE
Do oświetlania:
F obiektów sportowych,
F ulic,
F obiektów architektonicznych (iluminacje),
F supermarketów,
F centrów handlowych,
F wystaw,
F hoteli,
F obiektów
przemysłowych,
F wielkoformatowych
reklam zewnętrznych
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY SODOWE
Ò BUDOWA
jarznik
bańka
próżnia
konstrukcja
wsporcza
geter
nóżka szklana
z przepustami
prądowymi
trzonek
(E27 lub E40)
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY SODOWE
WERSJE KONSTRUKCYJNE
JEDNOSTRONNIE
TRZONKOWANE
Z BAŃKĄ
PRZEZROCZYSTĄ
TUBULARNĄ
Z BAŃKĄ
ROZPRASZAJĄCĄ
ELIPSOIDALNĄ
DWUSTRONNIE
TRZONKOWANE
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY SODOWE
Ò ZASADA DZIAŁANIA
Wysokoprężne lampy sodowe działają podobnie jak rtęciowe.
Źródłem światła jest jarznik w którym znajduje się porcja sodu,
rtęci i gazu zapłonowego (argonu lub ksenonu)
Po załączeniu napięcia, w wyniku oddziaływania układu
zapłonowego powstają impulsy zapłonowe o wartości do kilku kV
powtarzane częstotliwością sieci. Powoduje to zapłon
wyładowania w ksenonie.
Ze wzrostem temperatury jarznika zaczyna parować sód
wewnątrz jarznika. Lampa zaczyna zmieniać barwę światła. Po
osiągnięciu ciśnienia około 0,1MP wewnątrz jarznika wyładowanie
stabilizuje się.
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY SODOWE
Ò UKŁAD ZASILANIA
Wysokoprężna
lampa
sodowa
wymaga
zastosowania
statecznika
ograniczającego i
stabilizującego
prąd wyładowania
statecznik
W typowej sodówce oprócz dławika
musi
być
również
umieszczony
specjalny zapłonnik. W tym celu
stosuje się tyrystorowe układy
zapłonowe
wytwarzające
impulsy
wysokiego napięcia
Układy zapłonowe
równoległy
szeregowy
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY SODOWE
Ò UKŁADY PRACY
a) układ równoległy
c) układ szeregowo-równoległy
b) układ szeregowy
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY SODOWE
Ò WŁAŚCIWOŚCI
ZALETY:
5 Wysoka skuteczność świetlna (50÷140 lm/W)
5 Wysoka trwałość (przeciętnie 20 000 h, w
najnowszych lamp prawie 30 000 h)
przypadku
5 W świetle lamp sodowych zwiększa się kontrastowość
widzenia i możliwość rozpoznawania przedmiotów we mgle
oraz przy dużym zapyleniu
5 Mała wrażliwość na wahania temperatury otoczenia
5 Obecnie produkowane są w szerokim typoszeregu
mocy: 50, 70, 100, 150, 250, 400, 700 i 1000W
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY SODOWE
WADY:
7 Niski wskaźnik oddawania barw (dla większości sodówek
Ra= 26)
7 Stosowanie WLS w miejscach gdzie zainstalowano systemy
sygnalizacji świetlnej lub gdzie będą oświetlały barwne
znaki
bezpieczeństwa,
niesie
ryzyko
zakłócenia
prawidłowej treści informacyjnej tych sygnałów
7 Duża wrażliwość na zmiany napięcia zasilającego
7 Konieczność stosowania układu zapłonowego i statecznika
WYSOKOPRĘŻNE LAMPY SODOWE
Ò ZASTOSOWANIE
Do oświetlania:
F arterii komunikacyjnych,
F ulic,
F skrzyżowań i przejść dla pieszych,
F mostów,
F dworców i peronów,
F parkingów
Obszar stosowania we wnętrzach jest
ograniczony do pomieszczeń w których nie
wymaga się prowadzenia precyzyjnych
prac oraz dobrego widzenia barw.
NISKOPRĘŻNE LAMPY SODOWE
Ò BUDOWA
bańka
pokryta
odbłyśnikiem
szklany
jarznik
wgłębienie dla
utrzymania sodu
elektrody
sprężyny
wsporcze
geter
trzonek
(BY22)
NISKOPRĘŻNE LAMPY SODOWE
Ò ZASADA DZIAŁANIA
Przed zapłonem sód rozproszony
utworzonych w ściance jarznika.
Po zapłonie
szlachetnym.
wyładowanie
najpierw
jest
we
wgłębieniach
przebiega
w
gazie
W miarę wzrostu temperatury jarznika, część sodu paruje i
przejmuje wyładowanie.
Po wyłączeniu sód skrapla się i ponownie zbiera w zagłębieniach
które są najchłodniejszym miejscem jarznika.
NISKOPRĘŻNE LAMPY SODOWE
Ò WŁAŚCIWOŚCI
ZALETY:
5 Bardzo wysoka skuteczność świetlna (do 200 lm/W)
5 Trwałość (10 000 h)
5 Temperatura otoczenia nie wpływa na parametry lamp
( Zapłon lampy może nastąpić nawet w temperaturze
– 50oC; z uwagi jednak na to że współpracują one
najczęściej ze statecznikami elektronicznymi, jako
najniższą temperaturę przyjmuje się – 30oC )
5 Mała wrażliwość na zmiany napięcia zasilającego (strumień
świetlny przy wahaniach napięcia w zakresie od –8% do
+6% Un prawie w ogóle nie ulega zmianie)
NISKOPRĘŻNE LAMPY SODOWE
5 Za sprawą monochromatycznego promieniowania obraz
obserwowanych przedmiotów jest bardzo ostry i wyraźny
nawet w trudnych warunkach atmosferycznych
WADY:
7 Brak możliwości oddawania barw
7 Długi czas zapłonu (znamionowy strumień świetlny lampa
osiąga po ok. 10 minutach)
7 Wymagają stosowania układu zapłonowego i statecznika
7 Praca w określonej przez producenta pozycji
NISKOPRĘŻNE LAMPY SODOWE
Widmowy rozkład promieniowania
niskoprężnej lampy sodowej
(zakres widzialny 380 ÷ 780 nm)
NISKOPRĘŻNE LAMPY SODOWE
Ò ZASTOSOWANIE
Do oświetlania:
F tras wylotowych,
F autostrad,
F dróg szybkiego ruchu,
F terenów portowych,
F dróg wodnych i śluz,
F tuneli
Zakres
zastosowania
jest
ograniczony do miejsc gdzie
prawidłowe oddawanie barw jest
mało istotne
Ò BUDOWA
obudowa epoksydowa
z soczewką kopułową
wyprowadzenie
anody
wyprowadzenie
katody
(krótsze od anody)
Dioda o najprostszej
konstrukcji
N
ŹR OW
ŚW Ó E
IA DŁA
TŁ
A
DIODY ELEKTROLUMINESCENCYJNE
N
ŹR OW
ŚW Ó E
IA DŁA
TŁ
A
DIODY ELEKTROLUMINESCENCYJNE
Ò BUDOWA
epoksyd
układ scalony
przewód łączący
rama
wnęka
wyprowadzenie
katody
Dioda o nowej
konstrukcji
wyprowadzenie
anody
(dłuższe od katody)
N
ŹR OW
ŚW Ó E
IA DŁA
TŁ
A
DIODY ELEKTROLUMINESCENCYJNE
Ò ZASADA DZIAŁANIA
Diody elektroluminescencyjne LED (lighting emited diode) są
półprzewodnikowymi źródłami światła emitującymi promieniowanie
optyczne na całkiem innej zasadzie niż konwencjonalne źródła.
LED składa się z dwóch różnych bezpośrednio połączonych ze
sobą półprzewodników charakteryzujących się różnym typem
przewodnictwa.
Dołączenie do złącza p-n napięcia stałego, polaryzującego go w
kierunku przewodzenia, wymusza ruch nośników prądu
elektrycznego.
W zależności od rodzaju materiału półprzewodnika jest emitowane
promieniowanie o określonej długości fali
N
ŹR OW
ŚW Ó E
IA DŁA
TŁ
A
DIODY ELEKTROLUMINESCENCYJNE
Ò WŁAŚCIWOŚCI
ZALETY:
5 Bardzo duża trwałość (od 50 000 do 100 000 h)
5 Wysoka skuteczność świetlna
Obecnie kształtuje się już ona na poziomie 20% i przewiduje się, że w
niedługim czasie dojdzie do 30%.
5 Mała emisja ciepła
5 Szczególnie odporne na szoki mechaniczne i wibracje dzięki
swej zwartej budowie, brakowi części szklanych i żarników
5 Możliwe jest osiągnięcie dowolnej barwy promieniowania z
całego obszaru widma widzialnego
5 Małe wymiary
N
ŹR OW
ŚW Ó E
IA DŁA
TŁ
A
DIODY ELEKTROLUMINESCENCYJNE
5 Niezawodność w działaniu
5 Możliwość łatwego sterowania światłem
WADY:
7 Potrzeba instalowania dodatkowych urządzeń zasilających,
obniżających napięcie sieci
Diody LED wymagają zasilania napięciem 10 lub 24V -
Ò ZASTOSOWANIE
F w technice motoryzacyjnej,
do
podświetlania
wskaźników
deski
rozdzielczej,
F w światłach tylnych samochodów,
a także w światłach pozycyjnych
rowerów,
F w oświetleniu zewnętrznym,
F w sygnalizatorach świetlnych,
N
ŹR OW
ŚW Ó E
IA DŁA
TŁ
A
DIODY ELEKTROLUMINESCENCYJNE
F do podświetlenia piktogramów
informujących
o
drogach
ewakuacyjnych,
F w oświetleniu ogólnym
Pierwszy sufitowy
panel z 14tys. diod
LED
N
ŹR OW
ŚW Ó E
IA DŁA
TŁ
A
DIODY ELEKTROLUMINESCENCYJNE

Podobne dokumenty