מנורת אדים סידן בעלת לחץ גבוה: הגדרה, פעולה ויישומים
נורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ גבוה היא סוג של נורה פלואורסנטית המבוססת על נתרן במצב מופרז כדי לייצר אור. זו אחת מהמקורות האור הנפוצים והיעילים ביותר ובעלת חיי שימוש ארוכים. היא משמשת באופן נרחב לאclairage תעשייתי ולאזורים חיצוניים כמו חניונים וכבישים.
מהי נורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ גבוה?
נורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ גבוה מוגדרת כנורה שפועלת בלחץ גבוה (מעל 1 אטמוספירה) ובטמפרטורה גבוהה (מעל 1000 מעלות צלזיוס) בתוך צינור קשת חצי מעבר עשוי אלומינה פוליקריסטלית (PCA). הצינור מכיל תערובת של גז זנון, אלגמאם של נתרן-כסף ואלקטרודות בשני הקצוות. הצינור מוקף בכד זכוכית חיצוני עמיד למחשוף טמפרטורה או מלא בגז אינרט.
הנורה פועלת באמצעות יישום פולס מתח גבוה מהבלסט והאיגניטר לאלקטרודות, המשייח את הגז זנון ויוצר קשת ראשונית. הקשת מחממת את הצינור ומפעילה את הכסף והנתרן. אדים של כסף מקרינים אור לבן כחול, בעוד שאדים של נתרן מקרינים אור צהוב. המיזוג בין שני הספקטרומים מוביל לאור זהוב-לבן עם טמפרטורת צבע של כ-2000 K ומדד החזרת צבע של כ-25.
לנורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ גבוה יש מספר יתרונות על פני סוגי נורות אחרים, כגון:
יעילות לומינוזית גבוהה: היא יכולה לייצר עד 150 לומנס לשעה, שזה פי שניים מאשר נורות פלואורסנטיות בעלות לחץ נמוך וחמש פעמים יותר מאשר נורות פלאメント.
חיי שימוש ארוכים: היא יכולה להימשך עד 24,000 שעות, שזה פי ארבעה מאשר נורות פלואורסנטיות בעלות לחץ נמוך ו-24 פעמים יותר מאשר נורות פלאמנט.
תחזוקה נמוכה: אין צורך בתחלופה או ניקוי תכוף, מה שמפחית את עלויות העבודה וההיפרדות.
אמינות גבוהה: היא יכולה לעמוד במגעים של מתח, רעידות וטמפרטורות קיצוניות, מה שהופך אותה מתאימה לסביבות קשות.
עם זאת, לנורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ גבוה יש גם כמה חסרונות, כגון:
חזרת צבע גרועה: יש לה מדד חזרת צבע נמוך, מה שאומר שהיא מעוותת את הצבעים של העצמים שהיא מאירה. זה הופך אותה בלתי מתאימה ליישומים בהם חשובה דיוק הצבע, כגון חנויות או מוזיאונים.
блики: היא מייצרת אור בהיר וקיצוני שיכול לגרום לאי נוחות או פגיעה בנראות של נהגים או הולכי רגל. ניתן להפחית זאת באמצעות שימוש במכשירי מגן או הפצה מתאימים.
מחזוריות: היא יכולה לחוות מחזוריות או פלטת כאשר היא מגיעה לסוף חייה או כאשר היא פועלת בטמפרטורות נמוכות. ניתן למנוע זאת באמצעות שימוש בבלסט או בידוד תרמי מתאימים.
תרשים של נורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ גבוה
התרשים הבא מציג את המרכיבים העיקריים של נורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ גבוה:
כד זכוכית חיצוני: הוא מגן על הצינור מפני נזק פיזי והלם תרמי. הוא גם מסנן קרינה אולטרה סגולה מזיק מהקשת.
צינור קשת: הוא עשוי מאלומינה פוליקריסטלית (PCA), המתנגד להתכתשנות על ידי אדים של נתרן. הוא מכיל את האלקטרודות, גז זנון ואלגמאם של נתרן-כסף.
אלקטרודות: הן עשויותewire טונגסטן עם שכבה פולטת. הן מחוברות לבלסט והאיגניטר דרך כיפות מתכת.
גז זנון: הוא משמש כגז התחלה כי יש לו פוטנציאל יוניזציה נמוך. הוא גם תורם לייצור האור על ידי פליטת אור כחול.
אלגמאם של נתרן-כסף: הוא משמש כמקור האור העיקרי כי הוא פולט אור צהוב עם יעילות לומינוזית גבוהה. הוא מאוחסן במאגר מאחורי אחת מהאלקטרודות.
בלסט: זהו מכשיר חשמלי שמשתמש בזרם ובמתח לנורה. הוא גם מספק את הפולס המתח הגבוה להפעלת הנורה.
איגניטר: זהו מכשיר אלקטרוני שיוצר את הפולס המתח הגבוה להפעלת הנורה על ידי הדבקת אותו על מתח האספקה.
יישומים של נורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ גבוה
נורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ גבוה משמשת בעיקר ביישומים בהם נדרשת בהירות גבוהה, חיי שימוש ארוכים ותחזוקה נמוכה, כגון:
Harring of public streets, highways, bridges, tunnels, and other outdoor areas. They provide high brightness, long lifespan, and low maintenance. They also have a low glare factor and high color stability over time. However, they have poor color rendering and low visual acuity, which can affect the safety and comfort of drivers and pedestrians.
Industrial lighting: High-pressure sodium vapor lamps are also used for lighting various industrial applications, such as warehouses, factories, workshops, mines, power plants, and stadiums. They provide high luminous efficacy, high reliability, and high resistance to harsh environments. They also have high lumen maintenance and a low depreciation rate. However, they have poor color rendering and a high warm-up time, which can affect the productivity and quality of work.
Horticultural lighting: High-pressure sodium vapor lamps are also used for lighting indoor plants and greenhouses. They provide high photosynthetic active radiation (PAR), which stimulates the growth and flowering of plants. They also have a long lifespan and low energy consumption. However, they have a high heat output and a low spectral quality, which can affect the health and diversity of plants.
Advertising lighting: High-pressure sodium vapor lamps are also used for lighting billboards, signs, monuments, and other outdoor displays. They provide high brightness, long lifespan, and low maintenance. They also have a high contrast ratio and high visibility at night. However, they have poor color rendering and a low color temperature, which can affect the attractiveness and readability of the displays.
השוואה בין נורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ גבוה לנורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ נמוך
נורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ נמוך היא סוג נוסף של נורה פלואורסנטית המבוססת על נתרן במצב מופרז לייצור אור. היא פועלת בלחץ נמוך (מתחת ל-0.1 אטמוספירה) ובטמפרטורה נמוכה (מתחת ל-300 מעלות צלזיוס) בתוך צינור זכוכית המכיל אדים של נתרן וגז נאון. הצינור מוקף בכד זכוכית חיצוני מלא בגז אינרט או בוואקום.
הנורה פועלת באמצעות יישום מתח לאלקטרודות בשני קצות הצינור, המשייח את הגז נאון ויוצר קשת ראשונית. הקשת מחממת את הצינור ומפעילה את הנתרן. אדים של נתרן פולטים אור צהוב חד-צבעי באורך גל של 589 ננומטר.
לנורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ נמוך יש כמה יתרונות לעומת נורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ גבוה, כגון:
יעילות לומינוזית גבוהה יותר: היא יכולה לייצר עד 200 לומנס לשעה, שזה בערך 30% יותר מאשר נורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ גבוה.
חיי שימוש ארוכים יותר: היא יכולה להימשך עד 30,000 שעות, שזה בערך 25% יותר מאשר נורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ גבוה.
עלות נמוכה יותר: יש לה עלות התחלתית ונמוכה יותר ועלות פעולה נמוכה יותר מאשר נורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ גבוה.
עם זאת, לנורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ נמוך יש גם כמה חסרונות בהשוואה לנורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ גבוה, כגון:
חזרת צבע גרועה יותר: יש לה מדד חזרת צבע מאוד נמוך בערך 0, מה שאומר שהיא מעוותת לחלוטין את הצבעים של העצמים שהיא מאירה.
טמפרטורת צבע נמוכה יותר: יש לה טמפרטורת צבע מאוד נמוכה בערך 1700 K, מה שאומר שהיא מייצרת אור מאוד חם וטיפש.
גודל גדול יותר: יש לה גודל ומשקל גדולים יותר מאשר נורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ גבוה.
מחזוריות: היא יכולה לחוות מחזוריות או פלטת כאשר היא מגיעה לסוף חייה או כאשר היא פועלת בטמפרטורות נמוכות.
השפעות סביבתיות ובריאותיות של נורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ גבוה
לנורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ גבוה יש כמה השפעות סביבתיות ובריאותיות שצריכות להיות נלקחות בחשבון לפני השימוש בה.
זיהום כספית: נורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ גבוה מכילה כספית כחלק ממרכיביה. כספית היא מתכת רעילה שיכולה לגרום לבעיות בריאותיות חמורות אם נבלעת או נושמת. כספית יכולה להדלוף מנורות שבוטחו או הושמדו לתוך הקרקע או מקורות מים, שם היא יכולה להצטבר בסלسلת המזון ולהשפיע על בעלי חיים ואדם. לכן, טיפול ומחזור נכון בנורות המכילות כספית הם חיוניים למנוע זיהום כספית.
זיהום אור: נורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ גבוה מייצרת אור בהיר וקיצוני שיכול לגרום לזיהום אור באזורים עירוניים. זיהום אור הוא שימוש מופרז או לא מתאים באור מלאכותי שיכול להפריע למחזורים טבעיים של אור וחשכה. זיהום אור יכול להשפיע לרעה על אסטרונומיה, אקולוגיה, בריאות האדם, צריכת אנרגיה ואסתטיקה.
קרינה אולטרה סגולה: נורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ גבוה פולטת כמות קטנה של קרינה אולטרה סגולה מהקשת. קרינה אולטרה סגולה יכולה לגרום נזק לעור, אי נוחות בעיניים ותסמונת דיכוי מערכת החיסון באדם ובעלי חיים. קרינה אולטרה סגולה יכולה גם להנדס חלק מהחומרים, כגון פלסטיק ובדים. לכן, מגן או מסנן קרינה אולטרה סגולה הם הכרחיים להגן על בריאות ובטיחות המשתמשים והסביבה.
התאבכות אלקטרומגנטית: נורה פלואורסנטית סודית בעלת לחץ גבוה יוצרת התאבכות אלקטרומגנטית (EMI) מהבלסט והאיגניטר. EMI יכול להשפיע על הביצוע והפעולת מכשירים אלקטרוניים אחרים, כגון רדיו, טלוויזיה, מחשבים וטלפונים. EMI יכול גם להפריע למערכות תקשורת והנחייה של מטוסים ומכוניות. לכן, מגן או מסנן EMI הוא נדרש כדי לעמוד בתקנים ותקנות התאימות אלקטרומגנטית (EMC).
