Korkeajännite-natriumvapourvalo: Määritelmä toiminta ja sovellukset
Korkea-paineinen natriumvapourivalo on eräs kaasulamppu, joka käyttää natriumia kiihdytetynä valon tuottamiseen. Se on yksi tehokkaimmista valolähteistä ja sillä on pitkä elinkaari. Sitä käytetään laajasti teollisuuden valaistuksessa ja ulkoisissa turvallisuusalueissa, kuten parkkipaikoilla ja tietkäytävillä.
Mikä on korkea-paineinen natriumvapourivalo?
Korkea-paineinen natriumvapourivalo määritellään lampun, joka toimii korkeassa paineessa (yli 1 atm) ja lämpötilassa (yli 1000 °C) läpinäkyvässä keramiikkakuviossa, joka on tehty polycrystalline alumina (PCA):sta. Kuvio sisältää seoksena xenonkaasua, natrium-veitsi-amalgaamia ja elektrodeja molempiin päihin. Kuvio on suljettu lämpökuivauksen vastustavaan ulompaan lasipulloon, joka on tyhji tai täytetty inertigaasulla.
Lamppu toimii soveltamalla korkeavolttia pulssia ballastilta ja sytyttimeltä elektrodeihin, mikä ionisoi xenonkaasun ja luo alkuperäisen kaaren. Kaari kuumenee kuvion ja liukenee veitsi ja natrium. Veitsivapourit tuottavat sinertävän valkon, kun taas natriumvapourit tuottavat keltaisen valon. Näiden kahden spektrin yhdistelmä tuottaa kulmakultaista valoa, jonka värikerroin on noin 2000 K ja värisidonnaisuusindeksi noin 25.
Korkea-paineinen natriumvapourivalo on useita etuja muista lampputyyppien verrattuna, kuten:
Korkea luminansseffektiivisyys: Se voi tuottaa jopa 150 lumens per watt, mikä on noin kaksi kertaa enemmän kuin veitsivapourilamput ja viisi kertaa enemmän kuin filamentiallamput.
Pitkä elinkaari: Se voi kestää jopa 24 000 tuntia, mikä on noin neljä kertaa pidempi kuin veitsivapourilamput ja 24 kertaa pidempi kuin filamentiallamput.
Vähäinen huolto: Sille ei tarvita usein korvausta tai puhdistusta, mikä vähentää työvoima- ja hävityskustannuksia.
Korkea luotettavuus: Se kestää jänniteheilahtelut, vibraatiot ja äärimmäiset lämpötilat, mikä tekee siitä sopivan koville olosuhteille.
Kuitenkin korkea-paineinen natriumvapourivalo myös on joitakin haittoja, kuten:
Heikko värisidonnaisuus: Siinä on alhainen värisidonnaisuusindeksi, mikä tarkoittaa, että se vääristää valaisemansa objektien väriä. Tämä tekee siitä epäsoveltuvan sovelluksiin, joissa värien tarkkuus on tärkeää, kuten myymälöissä tai museoissa.
Valo: Se tuottaa kirkkaan ja voimakkaan valon, joka voi aiheuttaa epämiellyttävyyttä tai näkökyvyn heikkenemistä ajoneuvojen kuljettajille tai jalankulkijoille. Tätä voidaan vähentää asianmukaisten suojien tai levittävien laitteiden avulla.
Syklinen toiminta: Se voi kokea syklisten vaihtelun tai vilkkuvuuden, kun se saavuttaa elinkaarensa loppuun tai toimii matalissa lämpötiloissa. Tätä voidaan estää asianmukaisen ballastin tai lämpöeristyksen avulla.
Korkea-paineisen natriumvapourivalon kaavio
Seuraava kaavio näyttää korkea-paineisen natriumvapourivalon pääkomponentit:
Ulompi lasipullo: Se suojelee kuvion fyysisiltä vahingoilta ja lämpöshockiltä. Se myös suodattaa pois haitallisia ultraviolettisäteilyä kuvion kaaresta.
Kuvio: Se on tehty polycrystalline alumina (PCA):sta, joka on vastustava natriumvapourin korroosiolle. Se sisältää elektrot, xenonkaasun ja natrium-veitsi-amalgaamin.
Elektrot: Ne on tehty tungstiwirella emissiokansiolla. Ne on yhdistetty ballastin ja sytyttimen kautta metallikappeihin.
Xenonkaasu: Sitä käytetään aloituskaasuna, koska sillä on alhainen ionisaatiojännite. Se myös vaikuttaa valon tuotantoon sinertävän valon tuottamisella.
Natrium-veitsi-amalgaami: Sitä käytetään päävalolähteenä, koska se tuottaa keltaista valoa korkealla luminansseffektiivisyydellä. Se on varastoitu säiliössä yhden elektrodin takana.
Ballast: Se on sähkölaite, joka säätelee sähkövirran ja jännitteen lampulle. Se myös tarjoaa korkeavolttipulssin lampun käynnistämiseksi.
Sytyttin: Se on elektroninen laite, joka tuottaa korkeavolttipulssin lampun käynnistämiseksi lisäämällä sitä lähdetyspanningille.
Korkea-paineisen natriumvapourivalon sovellukset
Korkea-paineinen natriumvapourivalo käytetään pääasiassa sovelluksiin, joissa vaaditaan korkeaa kirkkautta, pitkää elinkaarta ja vähäistä huoltoa, kuten:
Katuvalaistus: Korkea-paineisia natriumvapourilampeja käytetään laajasti julkisten kadujen, moottoriteiden, siltojen, tunnelien ja muiden ulkoisten alueiden valaistukseen. Ne tarjoavat korkeaa kirkkautta, pitkää elinkaarta ja vähäistä huoltoa. Niillä on myös alhainen valo-tekijä ja korkea väri vakaus ajan myötä. Kuitenkin niillä on heikko värisidonnaisuus ja alhainen visuaalinen selkeys, mikä voi vaikuttaa ajoneuvojen kuljettajiin ja jalankulkijoissa turvallisuuteen ja mukavuuteen.
Teollisuuden valaistus: Korkea-paineisia natriumvapourilampeja käytetään myös eri teollisuussovelluksissa, kuten varastotiloissa, tehtaissa, työhuoneissa, kaivoksissa, voimaloissa ja stadioneissa. Ne tarjoavat korkeaa luminansseffektiivisyyttä, korkeaa luotettavuutta ja korkeaa vastustetta koville olosuhteille. Niillä on myös korkea lumen ylläpitominen ja matala arvon aleneminen. Kuitenkin niillä on heikko värisidonnaisuus ja korkea lämmitysajo, mikä voi vaikuttaa tuottavuuteen ja työn laatuun.
Puutarhanvalaistus: Korkea-paineisia natriumvapourilampeja käytetään myös sisäpuutarhojen ja kasvitalojen valaistukseen. Ne tarjoavat korkeaa fotosynteesin aktiivista säteilyä (PAR), joka stimuloi kasvien kasvua ja kukkimista. Niillä on myös pitkä elinkaari ja matala energiankulutus. Kuitenkin niillä on korkea lämpöteho ja alhainen spektraalinen laatu, mikä voi vaikuttaa kasvien terveyteen ja monimuotoisuuteen.
Mainosvalaistus: Korkea-paineisia natriumvapourilampeja käytetään myös mainoslevyjen, merkkien, monumenttien ja muiden ulkoisten esitysten valaistukseen. Ne tarjoavat korkeaa kirkkautta, pitkää elinkaarta ja vähäistä huoltoa. Niillä on myös korkea kontrastisuhtelu ja korkea näkyvyys yöllä. Kuitenkin niillä on heikko värisidonnaisuus ja alhainen värikerroin, mikä voi vaikuttaa esitysten vetovoimaan ja lukuvälineeseen.
Korkea-paineisen natriumvapourivalon ja matala-paineisen natriumvapourivalon vertailu
Matala-paineinen natriumvapourivalo on toinen kaasulamppu, joka käyttää natriumia kiihdytetynä valon tuottamiseen. Se toimii matalassa paineessa (alle 0.1 atm) ja lämpötilassa (alle 300 °C) lasikuviossa, joka sisältää natriumvapouria ja neonikaasua. Kuvio on suljettu ulompaan lasipulloon, joka on täytetty inertigaasulla tai tyhjä.
Lamppu toimii soveltamalla jännitettä elektrodeihin kuvion molempiin päihin, mikä ionisoi neonikaasun ja luo alkuperäisen kaaren. Kaari kuumenee kuvion ja liukenee natrium. Natriumvapourit tuottavat monokromaattista keltaista valoa, jonka aallonpituus on 589 nm.
Matala-paineinen natriumvapourivalo on joitakin etuja korkea-paineisen natriumvapourivalon verrattuna, kuten:
Korkeampi luminansseffektiivisyys: Se voi tuottaa jopa 200 lumens per watt, mikä on noin 30 prosenttia enemmän kuin korkea-paineinen natriumvapourivalo.
Pidempi elinkaari: Se voi kestää jopa 30 000 tuntia, mikä on noin 25 prosenttia enemmän kuin korkea-paineinen natriumvapourivalo.
Alempi hinta: Sen alkuperäishinta ja käyttökustannukset ovat alhaisempia kuin korkea-paineisen natriumvapourivalon.
Kuitenkin matala-paineinen natriumvapourivalo myös on joitakin haittoja korkea-paineisen natriumvapourivalon verrattuna, kuten:
Heikompi värisidonnaisuus: Siinä on hyvin alhainen värisidonnaisuusindeksi noin 0, mikä tarkoittaa, että se täysin vääristää valaisemansa objektien väriä.
Alhaisempi värikerroin: Siinä on hyvin alhainen värikerroin noin 1700 K, mikä tarkoittaa, että se tuottaa hyvin lämpimän ja tylsän valon.
Suurempi koko: Siinä on suurempi koko ja paino kuin korkea-paineisen natriumvapourivalossa.
Syklinen toiminta: Se voi kokea syklisten vaihtelun tai vilkkuvuuden, kun se saavuttaa elinkaarensa loppuun tai toimii matalissa lämpötiloissa.
Ympäristö- ja terveysvaikutukset korkea-paineisen natriumvapourivalon käytöstä
Korkea-paineinen natriumvapourivalo on joitakin ympäristö- ja terveysvaikutuksia, jotka on otettava huomioon ennen sen käyttöä.
Veitsipäästöt: Korkea-paineinen natriumvapourivalo sisältää veitsiä osanaan. Veitsi on myrkky metalli, joka voi aiheuttaa vakavia terveyshaitoja, jos sitä nautitaan tai hengitetään. Veitsi voi myös vuotaa rikki tai häv
