Metalhalogeninės lempos: rūšys, įtaisas, privalumai ir trūkumai + pasirinkimo taisyklės

Nepaisant šviesos diodų technikos plėtros, metahalogeninės lempos (MHL) ir toliau išlaiko savo rinkos nišą dėl unikalių charakteristikų. Jų vidinis įtaisas gali labai skirtis priklausomai nuo planuojamos taikymo srities. Verta susipažinti su būdingais konstrukciniais tipais. Ar sutinkate?

Mes jums padėsime suprasti MHL veikimo principus ir įtaiso ypatybes. Mūsų pasiūlytame straipsnyje pateikiamos konstrukcinės rūšys, nurodyta taikymo sritis. Norintys įsigyti tokią lemputę pas mus ras vertingų rekomendacijų renkantis.

Kaip sukonstruoti metahalogeniniai šviestuvai?

MHL turi sudėtingą vidinį įtaisą. Išoriškai tai stiklinis cilindras su cokoliu, nors kai kurie modeliai išoriškai primena kriaušės formos kaitinimo lempą.

Viduje apvalkale yra dar viena darbo kapsulė iš stiklo arba permatomos keramikos, taip pat laidūs elementai ir rezistoriai.

MHL galios ir tūrio santykis yra ribotas išorinio apvalkalo gebėjimu išsklaidyti šilumos perteklių, nes nuo perkaitimo lempa gali sudegti.

Išorinė kolba paprastai užpildyta azotu, o vidinė – inertinėmis dujomis esant slėgiui, nedideliu kiekiu gyvsidabrio ir metalų halogenidų priedais. Tokia konstrukcija ir lemia gaminio pavadinimą.

Kaip metalų halogenidai daugiausia naudojami natrio arba skandžio jodidai. Jie tarnauja šviesos spektro korekcijai ir daro įtaką metahalogeninių lempų taikymo sričiai. Išjungtoje būsenoje gyvsidabris ir priedai yra kietos nusėdusios būsenos ant stiklinių sienelių.

Prijungus prie elektros tinklo, MHL savaime neįsijungs. Tam naudojami paleidimo ir reguliavimo aparatai (PRA), kurie užtikrina reikalingą paleidimo srovę ir įtampą iki kol vidinėje kolboje atsiras termoelektroninės emisijos efektas.

Šviesos spinduliavimo mechanizmas

MHL įjungimas vyksta etapais. Pradžioje, dėl paleidimo srovės, viršijančios darbinę 10-20 kartų, vidinėje kolboje atsiranda minimalus elektrinis išlydis inertinių dujų aplinkoje.

Dėl įvairių priedų, dalyvaujančių spinduliavime, derinio galima gauti beveik grynai baltą, spalvotą ar net vienspalvį spinduliavimą

Po to per 3–6 minutes įšyla gyvsidabris ir metalų halogenidai, kurie, išgaruodami, pereina į jonizuotą fazę. Srovė tuo metu maždaug 2 kartus viršija darbinę. Jonai padidina oro mišinio laidumą ir užtikrina laipsnišką lempos išėjimą į vardinį šviesumą.

Dėl dviejų kolbų konstrukcijos darbinėje kapsulėje palaikoma stabiliai aukšta temperatūra, kuri neleidžia metalų garams nusėsti ant sienelių. Išjungus, MGL turi būtinai atvėsti, o metaliniai garai nusėsti ant vidinės kolbos sienelių. Tik po to bus galima vėl įjungti lempą.

Toks apribojimas yra didelis trūkumas, todėl metalhalogenidiniai šviestuvai nenaudojami buitiniams poreikiams, kur reikia dažnai įjungti/išjungti apšvietimą. Kondensacijos procesams MGL įtakos turi ir gravitacijos jėga, todėl daugelis modelių reikalauja aiškiai nustatytos padėties erdvėje.

Išlydžio lempų veikimo principas nėra paprastas, tačiau jis leidžia pasiekti tinkamą spektrą ir galingą šviesos srautą. Be to, naudojant PRA galima stabilizuoti spinduliuojamos šviesos charakteristikas svyruojant elektros tinklo parametrams.

Konstrukcinės MHL rūšys

Metalhalogenidiniai šviestuvai naudojami tiek koridoriams ir kambariams, tiek didelėms atviroms pramoninėms aikštelėms apšviesti. Todėl jų galia svyruoja nuo 10 iki 2000 W.

Didelio elektros energijos suvartojimo lempos paprastai jungiamos prie 380 V tinklo ir naudojamos tik pramonės objektuose. Paklausiausi modeliai yra mažos galios – 35–250 W.

Montuojant MGL su sraigtiniu lizdu, būtina pasiekti tvirtą apatinio lempos kontakto sujungimą su metaline lizdo plokštele

Vieningų tarptautinių MGL ženklinimo standartų nėra, tačiau daugeliu atvejų raidė M reiškia „metalhalogenidinė“, o H informuoja apie gyvsidabrio buvimą lempoje.

Vietiniai gamintojai gali naudoti savo santrumpas: D – lankinė, I – jodidinė, R – gyvsidabrinė. Nurodžius modelį paprastai pateikiamas lizdo tipo ir skersmens žymėjimas.

Metalhalogenidiniai šviestuvai turi skirtingą konstrukciją.

Toliau pateikiami šių gaminių klasifikavimo variantai pagal jų techninius parametrus:

1. Pagal orientacijos tipą: vertikalūs (BUD), horizontalūs (BH), universalūs (U).
2. Pagal lemputės dydį: BT – svogūninė-vamzdinė, R – reflektorinė, E arba ED – elipsoidinė, ET – elipsoidinė-vamzdinė, T – vamzdinė, PAR – parabolinė.
3. Pagal spinduliavimo spalvą: balta, geltona, purpurinė, žalia ir kitos.
4. Pagal konstrukcijos tipą: be lizdo – su lanksčiais srovės laidais, vienalizdžiai, dvilizdžiai.

Išorinis metalo halogeninės lempos įvykdymas mažai įtakoja jos efektyvumą, nes tiesioginis spinduliuojantis elementas yra apsaugotoje vidinėje kolboje. Būtent jis nulemia skleidžiamos šviesos charakteristikas.

Techninės lempų ypatybės

Techninės MHL (metalo halogeninių lempų) charakteristikos yra gana įvairios. Jos priklauso nuo gamyboje naudojamų medžiagų ir metalo halogeninių lempų darbo elektrinių parametrų. Šie įrenginiai turi ryškių privalumų ir trūkumų, apie kuriuos verta žinoti perkant.

Bendrieji darbo parametrai

Metalo halogeniniai šviestuvai nėra išrankūs išorinei temperatūrai ir darbo tęstinumui. Jie gali degti savaitėmis esant minusinei temperatūrai, nepatiriant perkrovų.

Plačiai paplitusios fotosintezę skatinančios natrio MHL lėmė staigų šiltnamio verslo vystymąsi tam nepritaikytuose regionuose

Pagrindiniai parametrai, kuriais apibūdinamos MHL, yra:

• spalvų perteikimo indeksas (CRI);
• tarnavimo laikas;
• galia;
• šviesos srautas;
• cokolio tipas;
• spalvinė temperatūra;
• šviesos srauto ir elektrinės galios santykis;
• darbinė temperatūra.

Spalvų perteikimo indeksas laikomas svarbia MHL charakteristika. CRI apibūdina skirtingų bangų ilgių buvimą spinduliuojamame spektre ir jų intensyvumo tolygumą.

Šis rodiklis matuojamas procentais, rodančiais panašumą į natūralią dienos šviesą. Šiuolaikinių MHL spalvų perteikimo indeksas sudaro 85-95%, o daugumos buitinių LED įrenginių – 70-85%.

Kai kuriose lempose sąmoningai iškraipoma spalvų perteikimo kokybė, norint suteikti šviesai reikiamų savybių. Pavyzdžiui, natrio MHL, naudojamos augalų augimui, turi vos 50-60% CRI. Lempos efektyvumas nuo to nesumažėja – tiesiog didžiąją energijos dalį ji spinduliuoja nurodytame bangų diapazone.

Kad šviesai suteiktų geltoną atspalvį, naudojami natrio halogenidai, žalią – talio, mėlyną – indžio. Kalbant apie našumą, metalo halogeniniai šviestuvai neatsilieka nuo LED lempų. Šis rodiklis abiem vidutinės kainos kategorijos įrenginiams sudaro 100-120 lm/W.

MHL spalvinė temperatūra gali būti nuo 2500 iki 20000 °K. Mažėjant tinklo įtampai, ji didėja ir šviesa tampa šaltesnė. Ilgai viršijant 240 V rodiklį, lempa gali sprogti dėl dujų ir oro mišinio perkaitimo vidinėje kolboje.

Skirtingai nei LED šviestuvai, metalo halogeniniai šviestuvai nebijo aukštų temperatūrų, iki kurių įkaista jų vidiniai elementai darbo metu

Svarbi MGL savybė yra šviesos srauto stabilumas visą eksploatacijos laikotarpį, kuris yra 6-15 tūkst. valandų. Jei šviesos diodų efektyvumas po 10 000 darbo valandų sumažėja maždaug 50%, tai metalo halogeninių lempų – tik 2-20%.

Kiti parametrai priklauso nuo konkrečios šviestuvo modelio ir nėra specifiniai.

Metahalogeninių lempų privalumai

Šiuolaikinė iškrovinių apšvietimo prietaisų rinka lėtai traukiasi dėl šviesos diodų veržimosi. Tačiau unikalios MGL savybės dar mažiausiai kelis dešimtmečius bus paklausios vartotojų.

Pagrindiniai šių lempų privalumai yra:

1. Puikus energijos vartojimo efektyvumas. Kiekvienam sunaudotos energijos vatui lempa išduoda daugiau nei 100 liumenų šviesos.
2. Aukštas spalvų perteikimo indekso lygis.
3. Ištobulinta gamybos technologija, minimalizuojanti lempų vidinių elementų gedimus.
4. Platus galių diapazonas.
5. Ilgas tarnavimo laikas.
6. Atsparumas aukštoms temperatūroms dėl elektroninių komponentų nebuvimo lempos viduje.

Metalo halogeniniai prietaisai konkuruoja daugiausia su šviesos diodų ir liuminescencinėmis lempomis. Visos trys technologijos aktyviai vystosi, todėl ir iš MGL galima tikėtis tolimesnio tobulinimo.

Neigiamos prietaiso pusės

Metalo halogeninių lempų nebuvimas buitinėje sferoje rodo, kad jos turi ne tik teigiamų, bet ir neigiamų savybių.

Paleidimo-reguliavimo aparatas taip pat reikalauja aušinimo, todėl jo nerekomenduojama montuoti ribotose nevėdinamose erdvėse ir šalia pačių lempų

Pagrindiniai MGL trūkumai yra:

1. Kaina, kelis kartus viršijanti analogiškus šviesos diodų prietaisus.
2. Ryškumo reguliavimo galimybės nebuvimas.
3. Būtinybė aušinti 5-10 minučių prieš pakartotinį įjungimą.
4. Išorinio PRA buvimas, kuris reikalauja papildomos vietos montavimui.
5. Laipsniškas spalvų temperatūros didėjimas ilgalaikio naudojimo metu.
6. Sprogimo pavojingumas įtampos šuolių metu.
7. Jautrumas erdviniam išdėstymui.
8. Visiškas neremontuojamumas.
9. Specialaus šalinimo būtinybė dėl toksinių medžiagų kiekio.
10. Laiko poreikis, kad po įjungimo pasiektų skaičiuojamąjį šviesos srautą.

Taigi, jų trūkumų yra net daugiau nei privalumų. Tai siaurina MGL taikymo sritį iki pramoninių ir visuomeninių pastatų bei aikštelių, kur reikalingas nenutrūkstamas ir kokybiškas apšvietimas.

Šviestuvų taikymo sritis

Metalo halogeninių lempų naudojimas namuose yra ne tik ekonomiškai neracionalu, bet ir pavojinga dėl jose esančio gyvsidabrio. Kolba gali sprogti, o patalpa prisipildys toksinių garų.

Dėl nesaugumo metalo halogeninių šviestuvų naudojimas daugiausia reikalingas tik negyvenamoms erdvėms:

1. Kino filmavimo studijos, fotosalonai.
2. Automobilių žibintai.
3. Architektūriniai statiniai.
4. Visuomeniniai pastatai, prekybos ir pramogų centrai.
5. Pramoniniai cechai.
6. Statomi objektai.
7. Lauko apšvietimas.
8. Sporto objektai.
9. Parko zonos.
10. Šiltnamių kompleksai, oranžerijos.
11. Užmiesčio namų naktinis apšvietimas.

Dauguma žmonių nesusiduria su MHL pirkimu dar ir todėl, kad šie prietaisai retai parduodami mažose statybinių medžiagų parduotuvėse. Juos daugiausia įsigyja įmonės ir verslininkai iš specializuotų įmonių.

Kaip pasirinkti metahalogeninę lempą?

Taikymo sričių specifiškumas iškrovos lempučių verčia kruopščiai žiūrėti į jų charakteristikų pasirinkimą. Prekę, žinoma, visada galima pakeisti, bet geriau iš karto įsigyti tinkamą modelį.

Paleidimo įtaisai dažnai būna komplekte su lempomis, nes nuo jų suderinamumo labai priklauso MHL tarnavimo laikas.

Pagrindinės rekomendacijos perkant metalo halogenines lempas yra šios:

1. Atidžiai perskaityti užrašus ant pakuotės, kurie gali informuoti apie MHL naudojimo apribojimus tam tikromis aplinkybėmis.
2. Nurodyta gaminio darbinė padėtis turi atitikti šviestuvo, kuriam jis skirtas, padėtį. Mažiausias resursas yra vertikaliai orientuotų modelių.
3. Pagrindo skersmuo turi tikti prie šviestuvo lizdo.
4. Paleidiklio korpusas turi būti pagamintas iš metalo su pakankamu ventiliacijos angų skaičiumi. Juk priklausomai nuo modelio, PRA sunaudoja 10–20 % lempos galios.
5. Paleidimo įtaisas skirtas tam tikrai įtampai ir srovei, todėl keičiant lempą šiuos veiksnius reikia įvertinti.
6. Kai kuriais atvejais labai svarbus greitas MHL uždegimas, todėl apie jos išėjimo į vardinį šviesos srautą laiką reikia iš anksto perskaityti instrukcijoje.

Jei metalo halogeninė lempa perkama pakeisti sugedusią, į parduotuvę galima pasiimti sugedusį modelį kaip pavyzdį.

MHL yra brangios, todėl svarbu perkant išsaugoti visus kvitus ir sąskaitas, kad vėliau būtų galima pasinaudoti garantinėmis teisėmis.

Palyginti metalo halogeninius prietaisus su halogeninėmis lemputėmis padės informacija kito straipsnio, skirto modelio G4 charakteristikų analizei.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Vaizdo įrašas #1. Metalo halogeninių šviestuvų charakteristikų apžvalga:

Vaizdo įrašas #2. Metalo halogeninio prožektoriaus veikimo patikrinimas:

Vaizdo įrašas #3. Metalo halogeninės lempos prijungimas:

Metalhalogeniniai šviestuvai ir toliau naudojami daugelyje sričių, nepaisant daugelio konstrukcinių trūkumų. Įvairus spinduliuotės spektras leidžia juos pritaikyti įvairiems ūkinės veiklos poreikiams. Todėl MHL dar ilgai išliks konkurencingi pramoninio apšvietimo nišoje.

Rašykite, prašome, komentarus žemiau esančiame bloke, užduokite klausimus, talpinkite nuotraukas straipsnio tema. Dalinkitės savo metalhalogeninės lemputės pasirinkimo kriterijais. Papasakokite, kodėl pasirinkote būtent šį prietaisą.