Високотисячна натрієва парова лампа: визначення принцип роботи та застосування
Лампа високого тиску на парах ртуті-натрію - це тип газорозрядної лампи, яка використовує натрій у збудженому стані для виробництва світла. Це одна з найбільш ефективних видів джерел світла і має довгий термін служби. Вона широко використовується для промислового освітлення та захисту відкритих територій, таких як парковки та дороги.
Що таке лампа високого тиску на парах натрію?
Лампа високого тиску на парах натрію визначається як лампа, що працює при високому тиску (понад 1 атм) та температурі (понад 1000 °C) всередині прозорого керамічного аркового циліндра, виготовленого з полікристалічного оксиду алюмінію (PCA). Арковий циліндр містить суміш ксенонового газу, амальгаму натрію-ртути та електроди на обох кінцях. Арковий циліндр розташований всередині теплостійкої зовнішньої скляної колби, яка є евакуованою або заповненою інертним газом.
Лампа працює шляхом застосування високого напругового імпульсу від баласта та підпалювача до електродів, що іонізує ксеноновий газ і створює початкову дугу. Дуга нагріває арковий циліндр і пари ртути та натрію. Пари ртути випромінюють синьо-біле світло, а пари натрію - жовте. Комбінація цих двох спектрів дає золотисто-біле світло з кольоровою температурою близько 2000 К і коефіцієнтом відтворення кольору близько 25.
Лампа високого тиску на парах натрію має кілька переваг перед іншими типами ламп, таких як:
Висока світлотворна ефективність: Вона може виробляти до 150 люменів на ватт, що приблизно вдвічі більше, ніж ртутні лампи, і в п'ять разів більше, ніж лампи накалу.
Довгий термін служби: Вона може прослужити до 24 000 годин, що приблизно в чотири рази довше, ніж ртутні лампи, і в 24 рази довше, ніж лампи накалу.
Низький обслуговування: Вона не потребує частого заміну або очистку, що зменшує трудові витрати та витрати на утилізацію.
Висока надійність: Вона може витримувати коливання напруги, вібрації та екстремальні температури, що робить її придатною для жорстких умов.
Однак, лампа високого тиску на парах натрію має й деякі недоліки, такі як:
Погана відтворення кольорів: Вона має низький коефіцієнт відтворення кольору, що означає, вона іскажає кольори об'єктів, які освітлює. Це робить її непридатною для застосувань, де важлива точність кольору, таких як магазини або музеї.
Блискавка: Вона виробляє яскраве та інтенсивне світло, яке може викликати дискомфорт або порушення зору водіїв або пішоходів. Це можна знизити за допомогою правильного захисту або розсіювачів.
Циклічність: Вона може досвідувати циклічності або мерехтіння, коли досягає кінця свого терміну служби або коли працює при низьких температурах. Це можна запобігти за допомогою правильного баласту або теплоізоляції.
Діаграма лампи високого тиску на парах натрію
Нижче представлена діаграма основних компонентів лампи високого тиску на парах натрію:
Зовнішня скляна колба: Вона захищає арковий циліндр від фізичних пошкоджень та термічних шоків. Вона також фільтрує шкідливі ультрафіолетові промені від дуги.
Арковий циліндр: Він виготовлений з полікристалічного оксиду алюмінію (PCA), який стійкий до корозії парою натрію. Він містить електроди, ксеноновий газ та амальгаму натрію-ртути.
Електроди: Вони виготовлені з вольфрамової проволоки з емісійним покриттям. Вони підключені до баласта та підпалювача через металеві кришки.
Ксеноновий газ: Він використовується як початковий газ, оскільки має низьку потенціал іонізації. Він також вносить вклад у виробництво світла, випромінюючи синє світло.
Амальгама натрію-ртути: Вона використовується як основний джерело світла, оскільки випромінює жовте світло з високою світлотворною ефективністю. Вона зберігається в резервуарі за одним з електродів.
Баласт: Це електричний пристрій, який регулює струм і напругу до лампи. Він також забезпечує високий напруговий імпульс для запуску лампи.
Підпалювач: Це електронний пристрій, який генерує високий напруговий імпульс для запуску лампи, насуперечуючи напругу живлення.
Застосування лампи високого тиску на парах натрію
Лампа високого тиску на парах натрію використовується переважно для застосувань, де потрібна висока яскравість, довгий термін служби та низьке обслуговування, таких як:
Освітлення вулиць: Лампи високого тиску на парах натрію широко використовуються для освітлення вулиць, автомобільних доріг, мостів, тунелів та інших відкритих територій. Вони забезпечують високу яскравість, довгий термін служби та низьке обслуговування. Вони також мають низький фактор блискавки та високу стабільність кольору з часом. Однак, вони мають погану відтворення кольорів та низьку візуальну роздільну здатність, що може вплинути на безпеку та комфорт водіїв та пішоходів.
Промислове освітлення: Лампи високого тиску на парах натрію також використовуються для освітлення різних промислових застосувань, таких як склади, заводи, виробничі цехи, шахти, електростанції та стадіони. Вони забезпечують високу світлотворну ефективність, високу надійність та високу стійкість до жорстких умов. Вони також мають високу збереження люменів та низьку норму амортизації. Однак, вони мають погану відтворення кольорів та довгий час прогріву, що може вплинути на продуктивність та якість роботи.
Освітлення рослин: Лампи високого тиску на парах натрію також використовуються для освітлення внутрішніх рослин та теплиць. Вони забезпечують високу фотосинтетичну активну радіацію (PAR), яка стимулює ріст та квітіння рослин. Вони також мають довгий термін служби та низьку витрату енергії. Однак, вони мають високий тепловий викид та низьку спектральну якість, що може вплинути на здоров'я та різноманітність рослин.
Рекламне освітлення: Лампи високого тиску на парах натрію також використовуються для освітлення білбордів, вказівників, пам'ятників та інших зовнішніх виставок. Вони забезпечують високу яскравість, довгий термін служби та низьке обслуговування. Вони також мають високий контраст та високу видимість вночі. Однак, вони мають погану відтворення кольорів та низьку кольорову температуру, що може вплинути на привабливість та читабельність виставок.
Порівняння лампи високого тиску на парах натрію з лампою низького тиску на парах натрію
Лампа низького тиску на парах натрію - це інший тип газорозрядної лампи, яка використовує натрій у збудженому стані для виробництва світла. Вона працює при низькому тиску (нижче 0.1 атм) та температурі (нижче 300 °C) всередині скляного аркового циліндра, який містить пари натрію та газ неон. Арковий циліндр розташований всередині зовнішньої скляної колби, яка заповнена інертним газом або вакуумом.
Лампа працює шляхом застосування напруги до електродів на обох кінцях аркового циліндра, що іонізує газ неон і створює початкову дугу. Дуга нагріває арковий циліндр і пари натрію. Пари натрію випромінюють монохромне жовте світло з довжиною хвилі 589 нм.
Лампа низького тиску на парах натрію має деякі переваги над лампою високого тиску на парах натрію, такі як:
Вища світлотворна ефективність: Вона може виробляти до 200 люменів на ватт, що приблизно на 30% більше, ніж лампа високого тиску на парах натрію.
Довгіший термін служби: Вона може прослужити до 30 000 годин, що приблизно на 25% довше, ніж лампа високого тиску на парах натрію.
Нижча вартість: Вона має нижчу початкову вартість та нижчу вартість експлуатації, ніж лампа високого тиску на парах натрію.
Однак, лампа низького тиску на парах натрію має також деякі недоліки порівняно з лампою високого тиску на парах натрію, такі як:
Гірша відтворення кольорів: Вона має дуже низький коефіцієнт відтворення кольору приблизно 0, що означає, вона повністю іскажає кольори об
