Visoki tlak natrijev plin: Definicija rad i primjene
Visoka- tlakova natrijeva parna svjetiljka je vrsta plinske razrješne svjetiljke koja koristi natrij u uzbuđenom stanju za proizvodnju svjetlosti. To je jedna od najučinkovitijih vrsta izvora svjetlosti i ima dug životni vijek. Široko se koristi za industrijsku rasvjetu i vanjska sigurnosna područja, poput parkirališta i cesta.
Što je visokotlakova natrijeva parna svjetiljka?
Visokotlakova natrijeva parna svjetiljka definira se kao svjetiljka koja radi pod visokim tlakom (iznad 1 atm) i temperaturom (iznad 1000 °C) unutar poluprozirne keramičke lukove napravljene od polikristalnog aluminija (PCA). Lukova sadrži mješavinu ksenona, amalgama natrija i rtuti te elektroda na oba kraja. Lukova je zatvorena u toplotno otporno spoljno stakleno sjeme koje je evakuirano ili ispunjeno inertnim plinom.
Svjetiljka radi primjenom visokonaponskog impulsa s balasta i zapaljača na elektrode, što jonizira ksenon i stvara početni luk. Luk zagrijava lukovu i vaporizira rtut i natrij. Vapori rtuti emitiraju plavo-bijelu svjetlost, dok vapori natrija emitiraju žutu svjetlost. Kombinacija ova dva spektra rezultira zlatno-bijelom svjetlošću s temperaturom boje oko 2000 K i indeksom prikaza boje oko 25.
Visokotlakova natrijeva parna svjetiljka ima nekoliko prednosti nad drugim vrstama svjetiljki, poput:
Visoka luminosa efikasnost: Može proizvesti do 150 lumeni po vat, što je približno dvaput više od rtuťnih parnih svjetiljki i pet puta više od žičnih svjetiljki.
Dug životni vijek: Može trajati do 24.000 sati, što je približno četiri puta duže od rtuťnih parnih svjetiljki i 24 puta duže od žičnih svjetiljki.
Niska održavanja: Ne zahtijeva čestu zamjenu ili čišćenje, što smanjuje troškove rada i otpad.
Visoka pouzdanost: Može izdržati fluktuacije napona, vibracije i ekstremne temperature, što ju čini prikladnom za surova okruženja.
Međutim, visokotlakova natrijeva parna svjetiljka također ima neke nedostatke, poput:
Loš prikaz boja: Ima niski indeks prikaza boje, što znači da distorira boje objekata koje osvjetljava. Ovo ju čini neprikladnom za primjene gdje je važna preciznost boja, poput trgovina ili muzeja.
Bljesak: Stvara svjetlu i intenzivnu svjetlost koja može uzrokovati nesugodnost ili ometanje vida vozača ili pešaka. Ovo se može smanjiti upotrebom pravilne štite ili difuznih uređaja.
Cikliranje: Može doživjeti cikliranje ili treptanje kada doseže kraj svog života ili kada radi na niskim temperaturama. Ovo se može sprečiti upotrebom pravilnog balasta ili toplinske izolacije.
Dijagram visokotlakove natrijeve parne svjetiljke
Sljedeći dijagram prikazuje glavne komponente visokotlakove natrijeve parne svjetiljke:
Spoljno stakleno sjeme: Štiti lukovu od fizičkog oštećenja i termalnog šoka. Također filtrira štetno ultraljubičastu radijaciju iz luka.
Lukova: Napravljena je od polikristalnog aluminija (PCA), koji je otporan na koroziju od para natrija. Sadrži elektrode, ksenon, i amalgamu natrija i rtuti.
Elektrode: Napravljene su od volframne žice s emisivnim pokrivačem. Povezane su s balastom i zapaljačem putem metalnih kapica.
Ksenon: Koristi se kao početni plin jer ima niski potencijal ionizacije. Također doprinosi svjetlosti emitirajući plavu svjetlost.
Amalgama natrija i rtuti: Koristi se kao glavni izvor svjetlosti jer emitira žutu svjetlost s visokom luminosom efikasnošću. Smještena je u rezervoar iza jedne od elektroda.
Balast: To je električki uređaj koji regulira struju i napon svjetiljki. Također pruža visokonaponski impuls za pokretanje svjetiljke.
Zapaljač: To je elektronički uređaj koji generira visokonaponski impuls za pokretanje svjetiljke superponiranjem ga na naponsku snabdevanju.
Primjene visokotlakove natrijeve parne svjetiljke
Visokotlakova natrijeva parna svjetiljka uglavnom se koristi za primjene gdje su potrebna visoka svjetlost, dug životni vijek i nisko održavanje, poput:
Rasvjeta ulica: Visokotlakove natrijeve parne svjetiljke široko se koriste za rasvjetu javnih ulica, autocesta, mostova, tunela i drugih vanjskih područja. Pružaju visoku svjetlost, dug životni vijek i nisko održavanje. Također imaju niski faktor bljeska i visoku stabilnost boje tijekom vremena. Međutim, imaju loš prikaz boja i nisku vizualnu acuitetu, što može utjecati na sigurnost i udobnost vozača i pešaka.
Industrijska rasvjeta: Visokotlakove natrijeve parne svjetiljke također se koriste za rasvjetu različitih industrijskih primjena, poput skladišta, tvornica, radionica, rudnika, elektranama i stadiona. Pružaju visoku luminosu efikasnost, visoku pouzdanost i visoku otpornost na surova okruženja. Također imaju visoku održavanju lumeni i nisku stopu depresije. Međutim, imaju loš prikaz boja i dugačko vrijeme zagrijavanja, što može utjecati na produktivnost i kvalitetu rada.
Hortikulturna rasvjeta: Visokotlakove natrijeve parne svjetiljke također se koriste za rasvjetu unutrašnjih biljaka i staklenika. Pružaju visoku fotosintetski aktivnu radijaciju (PAR), što potiče rast i cvatanje biljaka. Također imaju dug životni vijek i nisku potrošnju energije. Međutim, imaju visoku toplinsku emisiju i nisku spektralnu kvalitetu, što može utjecati na zdravlje i raznolikost biljaka.
Oglasna rasvjeta: Visokotlakove natrijeve parne svjetiljke također se koriste za rasvjetu plakata, znakova, spomenika i drugih vanjskih prikaza. Pružaju visoku svjetlost, dug životni vijek i nisko održavanje. Također imaju visok kontrastni omjer i visoku vidljivost noću. Međutim, imaju loš prikaz boja i nisku temperaturu boje, što može utjecati na privlačnost i čitljivost prikaza.
Usporedba visokotlakove natrijeve parne svjetiljke s niskotlakom natrijevom parnom svjetiljkom
Niskotlakova natrijeva parna svjetiljka je još jedna vrsta plinske razrješne svjetiljke koja koristi natrij u uzbuđenom stanju za proizvodnju svjetlosti. Radi pod niskim tlakom (ispod 0,1 atm) i temperaturom (ispod 300 °C) unutar staklene lukove koja sadrži natrij i neon. Lukova je zatvorena u spoljno stakleno sjeme koje je ispunjeno inertnim plinom ili vakuumom.
Svjetiljka radi primjenom napona na elektrode na oba kraja lukove, što jonizira neon i stvara početni luk. Luk zagrijava lukovu i vaporizira natrij. Vapori natrija emitiraju monohromatsku žutu svjetlost s valnom duljinom od 589 nm.
Niskotlakova natrijeva parna svjetiljka ima neke prednosti nad visokotlakom natrijevom parnom svjetiljkom, poput:
Viša luminosa efikasnost: Može proizvesti do 200 lumeni po vat, što je približno 30% više od visokotlakove natrijeve parne svjetiljke.
Duži životni vijek: Može trajati do 30.000 sati, što je približno 25% više od visokotlakove natrijeve parne svjetiljke.
Niža cijena: Ima nižu početnu cijenu i nižu operativnu cijenu od visokotlakove natrijeve parne svjetiljke.
Međutim, niskotlakova natrijeva parna svjetiljka također ima neke nedostatke u usporedbi s visokotlakom natrijevom parnom svjetiljkom, poput:
Lošiji prikaz boja: Ima vrlo niski indeks prikaza boje oko 0, što znači da potpuno distorira boje objekata koje osvjetljava.
Niža temperatura boje: Ima vrlo nisku temperaturu boje oko 1700 K, što znači da proizvodi vrlo toplu i tamnu svjetlost.
Veće dimenzije: Ima veće dimenzije i težinu od visokotlakove natrijeve parne svjetiljke.
Cikliranje: Može doživjeti cikliranje ili treptanje kada doseže kraj svog života ili kada radi na niskim temperaturama.
Okruženjski i zdravstveni utjecaji visokotlakove natrijeve parne svjetiljke
Visokotlakova natrijeva parna svjetiljka ima neke okruženjske i zdravstvene utjecaje koji moraju biti uzeti u obzir prije korištenja.
Zagađenje rtujom: Visokotlakova natrijeva parna svjetiljka sadrži rtut kao jedan od svojih komponenti. Rtut je otrovan metali koji može uzrokovati ozbiljne zdravstvene probleme ako se proguta ili udiše. Rtut se također može iscuriti iz slomljenih ili odbačenih svjetiljki u tlo ili vodene izvore, gdje se može nagomilati u hranijskoj mreži i utjecati na divlji život i ljude. Stoga je nužno pravilno rukovanje i recikliranje svjetiljki koje sadrže rtut kako bi se spriječilo zagađenje rtujom.
