 Журнал "Магазин свет"
|
|
ПодпискаПопулярные статьи Освещаем меховой салон класса «люкс»  Светодиодные лампы T8 — шаг вперед или компромисс?  Инго Маурер: «Я не изменил свое отношение к светодиодам» |
МГЛ ConstantColor: новинки от GE Lighting
Натриевые лампы высокого давления обладают высокой светоотдачей, достигающей 150 лм/Вт и соответствуют требованиям по энергосбережению (например, в уличном освещении). Тем не менее, спектр цветовой температуры света, излучаемого этими лампами, представлен в достаточно узком диапазоне. Коэффициент цветопередачи этих ламп составляет Ra 25, а все цвета в свете натриевых ламп высокого давления воспринимаются как более или менее насыщенные оттенки буро-коричневого цвета. Натриевые лампы высокого давления непригодны для ночной подсветки архитектурных объектов или промышленного освещения типа “high bay” (высоких цехов), поскольку не отвечают требованиям проектировщиков или критериям качества света (например, при монтаже мелких промышленных деталей). В таких случаях используются металлогалогенные лампы, которые характеризуются не только высокой светоотдачей (до 120 лм/Вт), но и высоким коэффициентом цветопередачи (от Ra 80+ до Ra 90+). Однако недостаток этих ламп — нестабильность цветовой температуры света, которая подвергается значительным изменениям в ходе эксплуатации. Трубка выпускавшихся ранее металлогалогенных ламп, в которой происходит разряд при высоком давлении, вызывающий свечение, выполнена из кварцевого стекла. Предельно допустимая рабочая температура для этого материала составляет около 950°. При такой температуре галоиды вступают в реакцию с кварцевым стеклом. Также само стекло при такой температуре становится матовым — происходит процесс расстеклования. В результате чего изменяется состав смеси галоидов внутри трубки. Другая проблема, появляющаяся при работе металлогалогенных ламп — поддержание термодинамического равновесия разрядов в трубке. Сохранение постоянной концентрации редкоземельных металлов (т.е. давления паров галоидных солей) при разряде, особенно в лампах низкой мощности — это сложная техническая задача. Пары галоидных солей в кварцевой трубке из-за температурных ограничений насыщены. В этом случае их давление, т.е. концентрация частиц отдельных галоидов, является показательной функцией температуры. Это значит, что небольшое изменение температуры стен трубки приведёт к значительному изменению концентрации частиц галоидов, что сильно влияет на спектр света, выделяемого в результате разряда. Применяемые методы термоизоляции т.н. холодных точек газоразрядной трубки не настолько эффективны, чтобы предотвратить изменения состава галоидов внутри горелки и нарастающие изменения установленной точки термодинамического равновесия разряда. По прошествии некоторого времени эксплуатации лампы происходят изменения цветовой температуры излучаемого света и изменения коэффициента цветопередачи. В силу этого недостатка металлогалогенные лампы такого типа неприемлемы для архитектурной подсветки или рекламного освещения. Решением этой проблемы стало использование в газоразрядных трубках металлогалогенных ламп такого же керамического материала, который используется в горелках натриевых ламп высокого давления. Главное преимущество, которое даёт использование керамического материала, — увеличение температуры стенок трубки приблизительно до 1050°, при которой галоиды полностью испаряются, и их пары при разряде находятся в ненасыщенном состоянии. В данном случае давление паров галоидов является линейной функцией температуры — даже значительное изменение мало влияет на концентрацию атомов редкоземельных металлов в области разряда. Разряд, происходящий в газоразрядной трубке с более высокой температурой стенок, вызывает более эффективное преобразование энергии, а значит — большую светоотдачу. Позволяет также достичь более высокого коэффициента цветопередачи — Ra 80-95 в зависимости от цветовой температуры. Керамика значительно меньше, чем кварцевое стекло, реагирует с галоидами. Их состав остается практически неизменным во время работы лампы. На рисунке 1 представлено сравнение светотехнических параметров ламп с кварцевой и керамической горелкой в виде функции температуры т. н. самой холодной точки горелки. 
Рис. 1. Влияние изменения материала горелки на параметры разряда Также сходимость размеров горелок, выполненных из поликристаллического оксида алюминия, значительно выше сходимости горелок, выполненных из кварцевого стекла. Поэтому разброс начальных параметров ламп с керамической горелкой значительно меньше. На рисунке 2 представлены поля разброса трёхцветных координат для кварцевых и керамических ламп и их изменение после 4000 часов работы. Важным свойством керамических металлогалогенных ламп является их надёжность во время эксплуатации. В то же время, наблюдения показывают, что основной причиной снижения надёжности горелки, работающей в очень высоких температурах и исключительно агрессивной среде, является коррозия керамического материала, а также широко используемых в качестве уплотнения материалов (эмалей). Для ограничения этого явления была изменена технология изготовления наиболее чувствительного элемента горелки. т.е. вакуумно-герметичного соединения элементов, закрывающих горелку — т.н. керамических пробок — с трубкой. Плотно притёртые керамические элементы, закрывающие трубку горелки, в процессе спекания при высокой температуре соединяются друг с другом благодаря увеличению зёрен поликристаллического оксида алюминия по краям. В результате этого процесса образуется практически монолитная конструкция керамической горелки с высокой устойчивостью к коррозирующему воздействию галогенидов редкоземельных металлов при высокой температуре. Благодаря такой конструкции горелки с воспроизводимыми размерами, а также точной дозировке галогенидов срок эксплуатации керамических ламп GE CMH ConstantColor увеличился до 20 000 часов (исследования показывают, что срок службы некоторых типов ламп может быть ещё дольше). GE Consumer & Industrial производит керамические металлогалогенные лампы под названием CMH ConstantColor, доступные в самом широком типовом ряде мощностей от 20 Вт до 400 Вт. Широкий выбор мощностей и форм керамических ламп, выпускаемых GE, способствует тому, что область применения этих ламп постоянно расширяется. Для дорожного и промышленного освещения в линейке GE есть полный комплект ламп с цоколем типа Е мощностью 70, 100, 150, 250 и, 400 Вт — это единственный производитель, охватывающий столь широкий диапазон. Лампы выпускаются в цилиндрических прозрачных или эллипсоидальных рассеивающих колбах. 
Лампы GE CMH ConstantColor Лампы на цоколях типа Е могут использоваться в светильниках для натриевых ламп высокого давления без необходимости замены элементов системы питания. Придать наружному освещению более современный вид можно, заменив желтый свет натриевых ламп на белый свет с высоким коэффициентом Ra керамических металлогалогенных ламп. Рост цен на электроэнергию вызвал огромный интерес к дроссельным системам для уличных светильников. Принцип действия таких систем основан на изменении параметров питания лампы в светильнике в определённые отрезки времени. Чаще всего, это снижение параметров питания (тока лампы) в период уменьшения интенсивности дорожного движения, например с часа ночи до рассвета. Лампы GE CMH ConstantColor совместимы с системами питания, в которых мощность лампы можно сократить даже на 50% номинальной мощности. Разумеется, в этом случае следует считаться с некоторым снижением цветовой температуры ламп и коэффициента цветопередачи Rа. 
Рис 3. Изменение цветовой температуры и коэффициента цветопередачи При этом возникает вопрос, в какой степени редукция мощности в последовательной системе влияет на срок службы и надёжность керамических ламп и какие условия должны выполняться оснащённой дросселем системой питания. Исследования долговечности керамических ламп показали, что оптимальной программой является отключение при полной номинальной мощности. В установленный период времени следует постепенно снижать мощность всей системы до заданной величины, а затем, по истечении заданного периода эксплуатации со сниженной мощностью, вернуть систему к исходной, номинальной мощности и через некоторое время (не более 10 мин.) отключить питание. 
Временной цикл работы керамической металлогалогенной лампы оснащённой дросселем Для работы металлогалогенных ламп с керамической горелкой в режиме сниженной мощности рекомендуется установка электронного стабилизатора с опцией «dimming» (затемнение). В последнее время все чаще используется подсветка архитектурных сооружений в ночном городе. Основной тип светильника, используемый для такого освещения — прожектор заливающего света. Источники света для таких светильников, главным образом, металлогалогенные лампы мощностью 250 Вт и 400 Вт. Использование металлогалогенных ламп с керамической горелкой в архитектурной подсветке — это единственное решение, обеспечивающее стабильный и постоянный оттенок белого света в большой группе проекторов. Это позволит существенно улучшить эстетику освещения архитектурных сооружений с обширными светлыми поверхностями. Металлогалогенные лампы широко используются в крупных осветительных установках типа «high bay», особенно в освещении промышленных и крупных торговых объектов. Огромные складские и монтажные помещения, в которых производится подготовка товаров к отгрузке или монтаж деталей выпускаемого оборудования, требуют высококачественного освещения белым светом со стабильной цветовой температурой. Также и в этом случае оптимальным решением будет использование металлогалогенных ламп с керамической горелкой. До недавнего времени существовало ограничение: светильники типа «high bay» могли быть только закрытыми в связи с опасностью разрыва газоразрядной трубки лампы, особенно по истечении номинального срока эксплуатации, если не была вовремя произведена замена отслуживших срок ламп на новые. Непредсказуемый срок функционирования металлогалогенной лампы связано с так называемым «эффектом выпрямления». По окончании заявленного производителем срока службы в системе: лампа — магнитный стабилизатор появляется ярко выраженная постоянная составляющая. Постоянный ток, проходящий по цепи с магнитным стабилизатором, вызывает подмагничивание стержня стабилизатора и увеличение тока питания более чем в 10 раз. Такой ток приводит к увеличению напряжения в области электродов и разрыву газоразрядной трубки. 
Лампа GE CMH Open Rated Эти лампы полностью отвечают требованиям пользователей, которым необходим белый свет со стабильной цветовой температурой и высокой светоотдачей во внутреннем освещении. Такие лампы всё чаще используются также в уличном освещении, подчеркивая и натуралистично передавая цвета ночного города. Читайте также:
Комментарии к статье «МГЛ ConstantColor: новинки от GE Lighting». |
|
|