www.oswietlenie-elektrotechnika.cba.pl
Forum pasjonatów oświetlenia i elektrotechniki

Źródła światła - Wysokoprężne lampy sodowe

Wesoły Roger - 2011-01-13, 17:13
Temat postu: Wysokoprężne lampy sodowe
Wysokoprężna lampa sodowa – lampa ta jest nazywana potocznie sodówką. Środowiskiem wyładowczym w wysokoprężnej lampie sodowej są pary sodu. Dają charakterystyczne, światło, o nieprzyjemnej, żółtopomarańczowej barwie.. Pierwsze lampy sodowe skonstruowano w 1935 roku. Obecnie są powszechnie stosowane w oświetleniu zewnętrznym i uprawie roślin. Ze względu na wysoką skuteczność świetlną i bezpośrednio wynikającą z tego oszczędność energii, praktycznie zastąpiły stosowane wcześniej lampy rtęciowe.
Wysokoprężna lampa sodowa podobnie jak lampa rtęciowa składa się z zewnętrznej bańki szklanej, która w odróżnieniu od rtęciówek nie jest pokryta luminoforem, jednak tak samo jak w przypadku rtęciówek wyposażona jest w gwintowany trzonek którego wielkość zależna jest od mocy lampy (lampy od 35 do 70W posiadają trzonek E27, natomiast od 100W w górę wyposażone są w trzonek E40). Wewnątrz bańki panuje próżnia, w której utrzymaniu pomaga getter barowy rozpylony na jej szyjce, lub w nowszych konstrukcjach getter cyrkonowy w postaci pastylki.
Źródłem światła w wysokoprężnej lampie sodowej jest jarznik wykonany z polikrystalicznego tlenku glinu, zawierający sód, rtęć oraz gaz pomocniczy (ksenon) o ciśnieniu ok. 2 kPa. Wyładowanie zaczyna się w ksenonie. Dopiero po odparowaniu sodu i rtęci, wyładowanie w parach tych metali jest decydujące w wytwarzaniu strumienia świetlnego. Ciśnienie par metali w czasie pracy wynosi ok. 2 MPa. Ze względu na to, że do zainicjowania wyładowania w ksenonie potrzebne jest wysokie napięcie, konieczne jest stosowanie specjalnych opraw z zapłonnikiem i statecznikiem do ograniczania prądu roboczego. Lampy te dają światło o nieprzyjemnej dla oka ludzkiego barwie 2000 K, postrzeganej jako żółto-złocista lub pomarańczowa. Ich skuteczność świetlna wynosi 68 - 150 lm/W. Budowane są o mocy znamionowej od 35 do 1000 W, a ich trwałość, w zależności od ich konstrukcji, wynosi 10 000 - 24 000 h. Widmo lamp sodowych mieści się w zakresie promieniowania czynnego fotosyntetycznie, dlatego często są one stosowane w uprawie roślin.

Budowę lampy sodowej pokazuje poniższy rysunek (źródło – lighting.pl)



Wysokoprężna lampa sodowa (źródło – Wikipedia)



Pomimo niewątpliwych zalet takich jak bardzo wysoka skuteczność świetlna, oraz bardzo duża trwałość, lampy sodowe mają bardzo dużą wadę, jaką jest bardzo nieprzyjemna barwa światła. W celu zniwelowania tej wady kilku czołowych producentów opracowało lampy sodowe o znacznie poprawionej jakości światła. Lampy te nazywane są potocznie jako biała soda, ponieważ dają światło o temperaturze barwowej około 2500 K, (co odpowiada barwie ciepłobiałej) i wysokim współczynniku odwzorowania kolorów Ra = 85. Wyższą jakość produkowanego światła osiągnięto w nich przez znaczne podniesienie ciśnienia wewnątrz jarznika lampy do 95 kPa, podczas gdy w klasycznych konstrukcjach nie przekracza ono 10 kPa. Niestety konsekwencją tego posunięcia jest znaczne obniżenie skuteczności świetlnej, oraz żywotności. Lampy tego typu mają skuteczność świetlną od 40 do 51 lm/W. Białą sodę produkuje się w wariantach mocy: 35, 50 oraz 100 W. Ze względu na niską skuteczność świetlną, białą sodę stosuje się niemal wyłącznie do oświetlenia wnętrzowego obiektów handlowych. Szczególnie dobrze sprawdzają się w oświetleniu pieczywa oraz stoisk z mięsem.

„Biała soda” (źródło – wyszukiwarka grafiki google)



Oprócz wspomnianych wyżej standartowych wysokoprężnych lamp sodowych, oraz tzw. „białej sody” istnieją także wysokoprężne lampy sodowe z mieszaniną penninga, będące bezpośrednimi zamiennikami lamp rtęciowych (pracują na osprzęcie do lamp rtęciowych). Lampy tego typu różnią się od lamp standardowych m.in. tym, że jako gazu zapłonowego w jarzniku użyto mieszaniny neon – argon, tzw. mieszaniny penninga. Dzięki jej zastosowaniu napięcie zapłonu wyładowania zostaje znacznie obniżone do wartości około 250V, nieco ponad napięcie zasilania. Dalsze obniżenie napięcia zapłonu poniżej napięcia sieci następuje dzięki umieszczeniu wzdłuż ścianki jarznika specjalnej pomocy zapłonowej w formie drutu, zbliżającej potencjały obu elektrod. Po nagrzaniu jarznika drut ten jest odchylany od jego powierzchni za pomocą bimetalowej tasiemki montażowej. Zastosowanie mieszaniny Penninga obniża niestety skuteczność świetlną lamp do poziomu 75–120 lm/W w zależności od mocy lampy. Konieczność dostosowania lamp sodowych do pracy ze statecznikami lamp rtęciowych powoduje, że sodowe zamienniki rtęciówek produkowane są w nieco dziwnym typoszeregu mocy 110, 210 i 350 (lub 330, 340) W.
Standardowa lampa sodowa do poprawnej pracy wymaga odpowiedniego osprzętu w skład, którego wchodzą następujące elementy:
- statecznik – tak jak w przypadku rtęciówek włącza się go szeregowo z lampą, służy on do ograniczenia prądu płynącego przez lampę do wartości znamionowej dla danej lampy, należy go dobrać odpowiednio do mocy lampy.
- układ zapłonowy – elektroniczny, najczęściej oparty na tyrystorach, generuje on impulsy napięcia 2,5-5kV niezbędne do zapłonu lampy, wyróżniamy układy zapłonowe szeregowo-równoległe (z trzema zaciskami), oraz równoległe (z dwoma zaciskami)
- kondensator – podobnie jak w pozostałych przypadkach poprawia on współczynnik
mocy.
Schemat układu zasilania lampy sodowej, oraz jej budowę przedstawia poniższy rysunek (źródło – ZAKAZ REKLAMOWANIA !.pl, użytkownik Amisiek):

Schemat układu zasilania sodówki w przypadku zastosowania zapłonnika równoległego (2 zaciskowego)



Schemat układu zasilania sodówki w przypadku zastosowania zapłonnika szeregowo-równoległego (3 zaciskowego)



ST- statecznik, C – kondensator, Uz – układ zapłonowy, WLS – wysokoprężna lampa sodowa.

Wykres przedstawiający zmiany parametrów lampy sodowej podczas zapłonu wyładowania (źródło – lighting.pl)



Widmo światła wytwarzanego przez wysokoprężną lampę sodową na przykładzie lampy WLS400W (źródło – lighting.pl)


Scyzor - 2011-01-15, 11:05

Elegancko :-)
Tylko brakuje mi zdjęć i informacji o tym, że są też lampy sodowe z eliptyczną bańką zarówno powlekaną jak i nie :-P


Powered by phpBB modified by Przemo © 2003 phpBB Group