Charakteristika výbojek
Všechny výbojky, jejichž působení je založeno na přeměně vlastností plynu, se nazývají výbojky. Přicházejí v různých typech a používají se v mnoha průmyslových odvětvích. Liší se účinností, spolehlivostí a dobrým podáním barev.
Co jsou to plynové výbojky
Plynová výbojka (GRL) je malé elektrické zařízení, které vyzařuje viditelné světlo v daném spektru.
Každé zařízení obsahuje následující součásti:
- skleněná baňka s elektrodami naplněnými plynem;
- řídicí zařízení ve formě elektronického modulu nebo omezovacího odporu;
- sokl pro zabudování do zařízení.
Odrůdy
Výbojky se dělí na GRL nízkotlaké a vysokotlaké. Každá ze skupin má své vlastní charakteristiky, které ovlivňují výběr v konkrétním případě.
Nízkotlaké výbojky
Nejznámějším zástupcem nízkotlakého GRL je zářivka. Je to trubice potažená zevnitř fosforem. Elektrody přijímají vysokonapěťový impuls a zahřívají se.
Při zahřátí vzniká mezi kontakty doutnavá nálož, v plynném prostředí baňky vzniká UV záření, které působením na fosfor způsobuje žhavení.
Různé zářivky (LL) jsou kompaktní zařízení, která jsou označena zkratkou CFL a kromě velikosti se v ničem neliší od předchozího modelu. Všechna zařízení mají ovládací prvek zabudovaný v základně.
Samostatně stojí za to zvážit indukční osvětlovací zařízení. Ve vnitřní části nemají žádné elektrody a k ionizaci dochází vlivem vysokofrekvenčního magnetického pole. Typicky se v baňce používá směs argonu a par rtuti, která působí na fosfor.
Vysokotlaké výbojky
Prvky, jejichž tlak uvnitř baňky převyšuje atmosférický tlak, se nazývají vysokotlaké výbojky.
Zástupci jsou obloukové rtuťové výbojky (DRL). Není to tak dávno, co tvořily většinu veškerého pouličního osvětlení. Nyní se je snaží nahradit kovovými halogenidovými a sodíkovými zdroji, které mají vyšší účinnost.
Pokud jsou k zařízení připojeny jodidy, je označeno DRI. Zařízení obsahuje hořák z křemenného skla, ve kterém jsou umístěny elektrody. Jako funkční látka se používá směs argonu, rtuti a některých kovových jodidů. Hořák je umístěn ve vzácném prostoru a umožňuje vytvářet silné záření, které stačí k osvětlení velkých ploch. DRI může mít výkon od 250 do 3500 wattů.
Dalším příkladem vysokotlakého GRL je obloukový sodný tubulární model (DNaT). Vyznačuje se velmi vysokým světelným výkonem a relativně nízkou spotřebou energie. Světlo má výrazný zlatý odstín.Mezi nevýhody zařízení patří dlouhé vypínání, které může trvat cca 10 minut.
Pokud potřebujete bílé osvětlení, co nejblíže dennímu světlu, je lepší vybrat oblouková xenonová zařízení. Maximální výkon může dosáhnout 18 kW. Wolframové elektrody jsou legované thoriem a jsou schopny odolat vysokému zatížení. Pokud je vyžadován UV výstup, používá se safírové sklo.
Halogenidové výbojky (MHL) jsou kompaktní, spolehlivé a výkonné světelné zdroje, kterými jsou hořák umístěný ve vakuové baňce. Hořák je vyroben z křemenného skla nebo keramiky. Vnitřek je vyplněn parami rtuti a halogenidy kovů. K záření dochází, když se mezi elektrodami během napájení objeví plazma. Výkon zařízení v některých případech může dosáhnout 3,5 kW. Navrženo pro 12 000 hodin provozu. Zapnutí na plný výkon trvá přibližně 10 minut.
Princip lampy
Princip činnosti GRL je založen na účinku elektrického výboje na ionizovaný plyn. Nejčastěji zařízení používají argon, neon, krypton, xenon a také různé směsi. Často se přidává sodík nebo rtuť.
Související video: Zařízení, princip činnosti a vlastnosti provozu lamp DRL
Jakmile jsou kontakty pod napětím, v trubici se vytvoří elektrické pole. Vyvolává pohyb elektronů a jejich interakci s částicemi plynu. Při srážce částic se uvolňuje energie, která se následně přeměňuje na záření určitého spektra. Konkrétní spektrum závisí na složení plynu a specifikách provozu zařízení.
Fosforový povlak na žárovce pomáhá přeměňovat UV záření na viditelné světlo.
Někdy existují modely s vestavěným zdrojem beta záření. Zajišťuje ionizaci plynu uvnitř baňky, což minimalizuje doutnavý náboj.
Jak vybrat plynovou lampu
Při výběru plynové lampy se vyplatí zvážit její typ, výkon a odstín vyzařovaného světla. Oblíbené metalhalogenidové výbojky, které se mohou pochlubit vysokým tlakem a zároveň silnou a jasnou září. Borosilikátové sklo zcela odstraňuje UV záření, díky čemuž je světlo bezpečnější.
Záře plynového výbojového prvku bude blízká bílému dennímu světlu, nicméně v závislosti na náplni existují různé odstíny. Sodík je žlutý, thalium je zelené a indium je modré.
V prodeji jsou lampy pro osvětlení akvárií nebo skleníků. Mají speciální spektrum, které je šetrnější k životnímu prostředí než u standardních zářivek nebo sodíkových výbojek.
Sodíkové výbojky jsou schopny provozu cca 25 000 hodin, což je srovnatelné s LED prvky. Vyzařovaná bílá záře je přitom co nejblíže dennímu světlu a umožňuje podrobně zkoumat předměty bez zkreslení barev.
Oblíbené jsou luminiscenční modely používané v průmyslu i v každodenním životě. Uvnitř těchto prvků je rtuť. Při výběru je důležité počítat s dlouhým náběhem a výrazným zahříváním při provozu.
Oblast použití
Výbojky se rozšířily v různých průmyslových odvětvích. Vynikají především xenonové světlomety automobilů. Používají je nejznámější automobilky (Toyota, Opel, BMW).
Zařízení jsou účinná pro osvětlení velkých skladů, průmyslových dílen a ulic, osvětlení billboardů a fasád budov.
Výhody a nevýhody
Stejně jako ostatní lampy mají plynová výbojková osvětlovací zařízení výhody a nevýhody. Pro správnou organizaci osvětlovacího systému se doporučuje zvážit každou položku.
výhody:
- modely jsou poměrně odolné a mají významný zdroj hodinek;
- k dispozici jsou zařízení s různými spektrálními parametry a indikátory výkonu, což umožňuje snadno vybrat zařízení pro řešení konkrétního problému;
- Výkon plynových výbojek je mnohem vyšší než výkon jiných zařízení.
Nevýhody tradičních plynových výbojek:
- pro provoz zařízení vyžaduje ovládací zařízení;
- lampy se obtížně montují, což ztěžuje opravy a zvyšuje náklady;
- modely jsou citlivé na změny okolní teploty a přepětí;
- spuštění některých lamp trvá dlouho;
- rtuťové spotřebiče je třeba recyklovat.
Existují nevýhody, ale výkon a účinnost plynových výbojek jim umožňuje udržet si spolehlivou pozici na trhu.