Konstrukcja i zasada działania lampy halogenowej. Zasada działania lampy halogenowej. Typowe schematy połączeń

Obecnie w Federacja Rosyjska Obowiązuje zakaz produkcji i sprzedaży żarówek o mocy 100 W i większej. Działania te powinny przyczynić się do wprowadzenia energooszczędnych technologii oświetleniowych i znacznego ograniczenia zużycia energii elektrycznej na potrzeby domowe na terenie całego kraju. Jednakże źródła alternatywneświatła - fluorescencyjne i lampy ledowe, pomimo wszystkich swoich zalet, mają szereg istotnych wad.

Za główne uważa się widmo emisyjne przesunięte w stronę błękitu oraz problemy z konstrukcją regulatorów strumienia świetlnego. Ponadto lampy fluorescencyjne wymagają specjalnych środków utylizacji i mają ograniczenia w ich stosowaniu ze względu na powstawanie zakłóceń o częstotliwości radiowej w szerokim zakresie widma. Pod tym względem lampy halogenowe mogą stać się godną alternatywą dla konwencjonalnych lamp żarowych.

Lampa halogenowa to zwykła żarówka ze spiralą ze specjalnego drutu wolframowego, której bańka jest wypełniona gazem buforowym (mieszaniną azotu i tlenu lub mieszaniną gazu obojętnego z tlenem) z dodatkiem zanieczyszczeń zawierających halogen. Jako takie zanieczyszczenia stosuje się lotne związki boru lub jodu.

Stosowanie halogenów w lampach żarowych wiąże się z realizacją tzw. cyklu wolframowo-halogenowego. W jego trakcie zachodzi kilka procesów.

  • Odparowanie wolframu z ciała żarzącego się(żarniki) z powodu wysokich temperatur.
  • Przenoszenie odparowanych cząstek wolframu na skutek dyfuzji lub konwekcji w obszarach o stosunkowo niskiej temperaturze (poniżej 1400 K), znajdujących się w pobliżu ścianek kolby.
  • Tworzenie stabilnych cząsteczek związki wolframu i halogenu w obszarach o niskich temperaturach.
  • Przenoszenie powstałych cząsteczek do wysokich temperatur w pobliżu nagrzanego włókna wolframowego.
  • Rozpad cząsteczek pod wpływem wysokich temperatur i wytrącanie atomów wolframu na powierzchni ciała luminescencyjnego.

W wyniku tych procesów częściowo eliminowane są dwie główne wady klasycznych żarówek.

  1. Powierzchnia kolby nie ulega przyciemnieniu, ponieważ odparowane cząstki wolframu wracają do żarnika.
  2. Następuje częściowa regeneracja ciała świetlistego, co może znacząco wydłużyć żywotność lampy.

Realizacja cyklu wolframowo-halogenowego z punktu widzenia procesów zachodzących wewnątrz lampy jest wciąż daleka od doskonałości.

  • Po pierwsze, procesy wykorzystujące związki jodu nie są możliwe w przypadku braku tlenu. Ponieważ jako dodatki zawierające chlorowce stosowane są związki wodoru (jodek metylu i metylen), w procesach zachodzących wewnątrz kolby zachodzi obieg wody, powodując przyspieszone zniszczenie włókna.
  • Po drugie, użycie jodu nie prowadzi do całkowitej regeneracji nici, ponieważ powrót odparowanego wolframu następuje chaotycznie, bez przywracania najbardziej przegrzanych stref ciała jarzeniowego. W rezultacie przyspieszone odparowanie wolframu z obszarów o najwyższej temperaturze i wypalenie żarnika są nieuniknione.
  • Po trzecie, niektóre inne właściwości jodu mają negatywny wpływ– zwiększona agresywność w stosunku do metali, absorpcja znacznej części promieniowania w żółto-zielonej części widma, słabo rozwinięta technologia dozowania halogenów.

Wady te można wyeliminować stosując związki innych halogenów. Obecnie szeroko stosowane są lotne związki bromu (bromek etylu i etylen).

Wysoka agresywność zarówno bromu, jak i chloru i fluoru, które mogą go zastąpić (ten ostatni jest najbardziej obiecujący z punktu widzenia regeneracji żarnika, ale wykazuje dużą aktywność w stosunku do szkła i szkła kwarcowego, z których wykonane są żarówki do lamp) dotychczas ogranicza ich używać.

Poszukiwania lotnych związków halogenowych w celu poprawy jakości cyklu wolframowo-halogenowego w laboratoriach trwają do dziś.

Cechy rozwiązań projektowych

Zastosowanie gazu buforowego i wykorzystanie właściwości cyklu wolframowo-halogenowego doprowadziło do zmian w konstrukcji żarówki.

  • Zmniejszając szybkość wypalania korpusu luminescencyjnego, możliwe stało się podniesienie temperatury żarnika do 3000K. W związku z tym konieczne było zastosowanie w kolbie szkła kwarcowego, które blokuje promieniowanie ultrafioletowe.
  • W wyniku wyeliminowania osadzania się materiału włóknistego na ściankach kolby możliwe było znaczne zmniejszenie jej wymiarów. To z kolei umożliwiło zwiększenie ciśnienia wewnątrz żarówki i zastosowanie jako buforów ciężkich gazów obojętnych, w szczególności ksenonu, co pozytywnie wpłynęło na zwiększenie mocy i trwałości lamp halogenowych w porównaniu do klasycznych żarówek.

Nowe rozwiązania konstrukcyjne

W przypadku używania lampy żarowej, w tym lampy halogenowej, znaczna część promieniowania korpusu jarzeniowego mieści się w zakresie podczerwieni. Eksperci przytaczają liczby, według których ponad 60% energii zużywanej przez urządzenie oświetleniowe jest uwalniane w postaci ciepła.

Nowe rozwiązania konstrukcyjne lamp halogenowych wykorzystują powłokę żarówki, która nie przepuszcza składowej podczerwonej promieniowania. Zastosowanie takiej powłoki lokalizuje promieniowanie cieplne w obrębie objętości kolby. Pozwala to na uzyskanie dodatkowego dogrzania cewki i podniesienie jej temperatury do wymaganych wartości przy jednoczesnym zmniejszeniu mocy pobieranej przez lampę.

Zalety i wady lamp halogenowych

Cechy konstrukcyjne i zasada działania lamp halogenowych są związane z ich zaletami i wadami operacyjnymi.

Ekonomiczny (zużycie energii elektrycznej)

Wysoka temperatura korpusu jarzeniowego i brak ściemniania żarówki decydują o wysokiej skuteczności świetlnej lamp halogenowych. Dla tego typu urządzeń oświetleniowych skuteczność świetlna mieści się w przedziale 15-22 lm/W. Dla porównania najlepsze przykłady klasycznych żarówek ledwo zapewniają tę wartość na poziomie 10-12 lm/W.

Zatem, aby uzyskać tę samą ilość oświetlenia, zastosowanie lamp halogenowych daje wzrost mocy 1,5-2 razy.

Napełnianie lamp halogenowych ciężkimi gazami obojętnymi pomaga zmniejszyć bezproduktywne straty mocy w postaci ciepła. Temu samemu celowi służą specjalne konstruktywne rozwiązania w szczególności powlekanie kolby materiałami, dla których są nieprzezroczyste promieniowanie podczerwone.

W rezultacie efekt ekonomiczny dla konsumenta wynikający ze stosowania lamp halogenowych jest porównywalny ze stosowaniem źródeł fluorescencyjnych.

Trwałość

Częściowa regeneracja materiału korpusu żarowego w cyklu wolframowo-halogenowym wysokie ciśnienie krwi gaz buforowy w kolbie powoduje znaczne zmniejszenie zużycia spirali lampy halogenowej podczas pracy. W przypadku nowoczesnych halogenowych urządzeń oświetleniowych typowa żywotność wynosi 2-5 tysięcy godzin świecenia, czyli kilkukrotnie więcej niż trwałość lamp żarowych i niewiele ustępując świetlówkom.

Odwzorowanie kolorów

Technologia wykorzystująca blask źródła nagrzanego do wysokich temperatur wytwarza promieniowanie świetlne o charakterystyce zbliżonej do naturalnej. Jest to przewaga lamp żarowych i halogenowych nad innymi źródłami światła.

Wyższa temperatura żarnika w lampie halogenowej powoduje nieznaczne przesunięcie widma lampy w obszar niebieski w porównaniu z lampami żarowymi i zmniejszenie „ciepłych” składników. Mimo to oddawanie barw lamp halogenowych mieści się w przedziale Ra 99-100.

Ścisłość

Możliwość zmniejszania rozmiaru żarówki doprowadziła do powstania niewielkich rozmiarów, mocnych lamp, które z powodzeniem można wykorzystać jako punktowe źródła oświetlenia przestrzeni wewnętrznych. Ta sama zaleta umożliwia wykorzystanie lamp halogenowych jako źródeł reflektorów samochodowych.

Oprócz tego do zalet lamp halogenowych można zaliczyć łatwość regulacji natężenia oświetlenia za pomocą powszechnie stosowanych układów ściemniaczy (kontrolerów światła) oraz bezpieczeństwo pracy w trudnych warunkach m.in. wysoka wilgotność– Cecha ta wyróżnia urządzenia halogenowe niskonapięciowe.

Główne wady lamp z wypełniaczami halogenowymi wynikają z zasady ich działania.

  • Wysoka temperatura kolby, w niektórych modelach sięgająca poziomu zapłonu otaczających obiektów. W związku z tym wymagane jest zastosowanie odpowiednich środków bezpieczeństwa przeciwpożarowego.
  • Wysoka temperatura żarówki wiąże się także z nietolerancją urządzeń halogenowych na zanieczyszczenie powierzchni zewnętrznych. Takie zanieczyszczenie może prowadzić do lokalnego przegrzania powierzchni żarówki i przedwczesnej awarii lampy. W związku z tym wymagane są szczególne środki ostrożności podczas eksploatacji lub rozwiązania konstrukcyjne zabezpieczające kolbę.
  • Stosunkowo wysoki koszt związany ze stosowaniem w produkcji określonych materiałów (kwarc, obojętne gazy buforowe, lotne związki halogenowe). Jednak koszt lamp halogenowych jest znacznie niższy niż w przypadku popularnych źródeł fluorescencyjnych i LED.

Rodzaje lamp halogenowych i ich oprawek do stosowania w instalacjach oświetlenia domowego

Producenci krajowi i zagraniczni produkują lampy halogenowe do stosowania zarówno w napięciu standardowym (220-240V), jak i niskonapięciowym (12-24V) sieci oświetleniowe.

Lampy tego typu mają formę rurki kwarcowej z przewodami po obu stronach. Dostępne w standardowych długościach - 78 i 118 mm z nasadkami typu R7s. Mają zwiększoną wytrzymałość mechaniczną. W większości przypadków wymagane jest poziome ustawienie lampy.

Posiadając dużą moc (do kilkudziesięciu kW), znajdują zastosowanie jako źródła światła zalewowego do oświetlenia zewnętrznego oraz oświetlenia wewnętrznego dużych przestrzeni.

Ten typ lamp halogenowych przeznaczony jest do bezpośredniego zastąpienia tradycyjnych żarówek w standardowych instalacjach oświetleniowych (220-240V). Kształt żarówki takich lamp przypomina żarówkę żarówek. Zewnętrzna szklana bańka chroni wewnętrzny kwarc przed zanieczyszczeniem.

Lampy dostępne są z żarówką zewnętrzną przezroczystą, mleczną lub matową. Mają mniejsze wymiary w porównaniu do żarówek o tej samej mocy. Są dostarczane z gniazdami E37 (Edison) lub E14 (Mignon). Mogą być produkowane w motywach dekoracyjnych - w kształcie świecy, sześciokąta itp.

Reflektory halogenowe z odbłyśnikiem

Są to miniaturowe kolby z reflektorem. Odbłyśnik odpowiada za kierunek i parametry rozproszenia strumienia świetlnego. Najczęściej stosuje się odbłyśniki aluminiowe, tworzące kierunkową wiązkę światła i interferencyjne, równomiernie rozpraszające strumień świetlny w stożku o określonej objętości. W komplecie z odbłyśnikami, można zastosować szkło ochronne przezroczyste, matowe lub kolorowe.

W standardzie dostępne są lampy punktowe sieci elektryczne oraz w sieciach niskiego napięcia (12-24V)

Głównym kierunkiem zastosowania są lampy sufitowe lub źródła światła kierunkowego w określonych obszarach pomieszczenia.

Lampy wyposażone są w odbłyśniki i gniazda dwupinowe.

Do pracy w sieciach 6, 12 lub 24 V stosuje się lampy o trzonkach GY4, GZ4, GU4, GX5.3, GU5.3, GY6.35, gdzie liczby wskazują odległość między środkami kołków podstawy w mm.

Do pracy w standardowych sieciach oświetleniowych stosuje się lampy o podobnych gniazdach G9 i G10. Zwiększona odległość pomiędzy pinami zapobiega pomyleniu lamp MR35 z ich niskonapięciowymi odpowiednikami.

Są to miniaturowe kolby z dwoma zaciskami do podłączenia do zasilacza.

Można stosować w oprawach ramowych i otwartych. Głównym przeznaczeniem są punktowe źródła oświetlenia dekoracyjnego. Z reguły są one wbudowane w pokrycie sufitowe lub elementy wewnętrzne.

Aby podłączyć się do sieci niskiego napięcia, użyj podstawy G4, G5.3, GY6.35. Do pracy w standardowych sieciach oświetleniowych wyposażone są w gniazdo G9.

Różnorodność rozmiarów, mocy i konstrukcji mas lamp halogenowych różne opcje ich zastosowania i jasno wyrażone zalety operacyjne pozwalają na ich szerokie zastosowanie do celów domowych i przemysłowych. Jednocześnie systemy oświetleniowe oparte na elementach halogenowych charakteryzują się wysoką wydajnością, niezawodnością i bezpieczeństwem.

Film o produkcji lamp halogenowych

Obejrzyj fascynujący film o tym, jak powstają lampy halogenowe.

Zasada działania

Prąd elektryczny przepływający przez korpus żarnika (zwykle włókno wolframowe) podgrzewa go wysoka temperatura. Po podgrzaniu korpus żarnika zaczyna się świecić. Jednak ze względu na wysoką temperaturę pracy atomy wolframu odparowują z powierzchni żarnika (włókna wolframowego) i osadzają się (kondensują) na chłodniejszych powierzchniach żarówki, ograniczając żywotność lampy.

W lampie halogenowej jod otaczający żarnik (wraz z resztkowym tlenem) łączy się chemicznie z odparowanymi atomami wolframu, zapobiegając osadzaniu się tego ostatniego na żarówce. Proces ten jest odwracalny – w wysokich temperaturach w pobliżu włókna związek rozpada się na substancje składowe. Atomy wolframu są uwalniane w ten sposób albo na samej helisie, albo w jej pobliżu. W rezultacie atomy wolframu powracają do korpusu żarnika, co pozwala na podniesienie temperatury pracy żarnika (w celu uzyskania jaśniejszego światła), wydłużenie żywotności lampy, a także zmniejszenie rozmiaru w porównaniu do konwencjonalnych żarówek typu ta sama moc.

Żarówki halogenowe działają równie dobrze na prądzie zmiennym i DC. W przypadku stosowania miękkiego startu żywotność można zwiększyć do 8000-12 000 godzin.

Zalety i wady

Dodatek halogenów zapobiega osadzaniu się wolframu na szkle, pod warunkiem, że temperatura szkła przekracza 250°C. Ze względu na brak czernienia żarówki lampy halogenowe mogą być bardzo kompaktowe. Mała objętość kolby pozwala z jednej strony na zastosowanie wyższego ciśnienia roboczego (co ponownie prowadzi do zmniejszenia szybkości parowania włókna), a z drugiej strony, bez znaczącego wzrostu kosztów, na napełnić kolbę ciężkimi gazami obojętnymi, co prowadzi do zmniejszenia strat energii na skutek przewodności cieplnej. Wszystko to wydłuża żywotność lamp halogenowych i zwiększa ich wydajność.

Odwzorowanie kolorów

Lampy halogenowe charakteryzują się bardzo dobrym oddawaniem barw (Ra 99-100), gdyż ich widmo ciągłe jest zbliżone do widma ciała całkowicie czarnego o temperaturze 2800-3000K. Ich światło podkreśla ciepłe tony, jednak w mniejszym stopniu niż światło tradycyjnych żarówek.

Aplikacja

Choć lampy halogenowe nie osiągają wydajności świetlówek, a zwłaszcza lamp LED, ich zaletą jest to, że można je bez żadnych przeróbek stosować jako bezpośredni zamiennik tradycyjnych żarówek, na przykład ze ściemniaczami i podświetlanymi włącznikami („ze światłem” ).

Żarówki halogenowe są również aktywnie wykorzystywane w reflektorach samochodowych ze względu na zwiększoną moc świetlną, trwałość, odporność na wahania napięcia i małe rozmiary żarówek.

Mocna lampa halogenowa ~230V 150W L=118mm

Źródłem promieniowania podczerwonego są lampy halogenowe o niskiej temperaturze ciała elementy grzejne np. w kuchenkach elektrycznych, kuchenkach mikrofalowych (grill), lutownicach (lutowanie tworzyw termoplastycznych promieniowaniem IR).

Wykonanie

Rozmiar lampy MR16

Lampy halogenowe mogą być produkowane w kompaktowych rozmiarach MR16, MR11, z gniazdem GU 5.3, G4, GY 6.35 (12 V) lub G9, GU10 (220 lub 110 V) oraz z gniazdem Edisona E14 lub E27 (220 V lub 110). woltów), liniowy z podstawą R7 o różnych długościach (L=78 mm, L=118 mm itp.). Żarówka lampy może być przezroczysta, matowa, a także posiadać odbłyśnik i/lub dyfuzor.

Lampy o standardowych rozmiarach MR przeznaczone są do montażu w pojazdach (samochodach, motocyklach, rowerach), a także po podłączeniu poprzez transformator mogą służyć do oświetlenia stacjonarnego („ oświetlenie punktowe", lampy kompaktowe) z sieci domowej.

Lampy GU służą do oświetlenia stacjonarnego w podobny sposób jak lampy MR, w przeciwieństwie do tych ostatnich, bez konieczności stosowania transformatora. Łatwo jest określić, jaki rodzaj lampy (MR lub GU) jest zamontowany w danej lampie lub „placie” świetlnym, bez wyjmowania lampy, obserwując, jak zmienia się jasność lampy przy włączaniu i wyłączaniu: lampa GU zapala się i gaśnie niemal natychmiast, natomiast lampa MR jest gładsza i posiada pewną bezwładność (około 1/2 sekundy).

Lampy z trzonkiem E14 (minion) lub E27 (standard) przeznaczone są do zastąpienia tradycyjnych żarówek. Wyposażone są w dodatkową żarówkę zewnętrzną (kształtem i wielkością zbliżoną do żarówki tradycyjnych żarówek), która zabezpiecza wewnętrzną żarówkę kwarcową przed zanieczyszczeniem, przypadkowym dotknięciem i kontaktem z materiałami topliwymi.

Cechy działania

Lampy halogenowe są bardzo wrażliwe na zatłuszczenie, dlatego ich wewnętrznych żarówek nie należy dotykać nawet umytymi rękami. Ze względu na wysoką temperaturę kolby wszelkie zanieczyszczenia powierzchni (np. odciski palców) szybko wypalają się podczas pracy, pozostawiając czarne ślady. Prowadzi to do miejscowego wzrostu temperatury kolby, co może spowodować jej zniszczenie (dlatego ze względu na wysoką temperaturę kolby wykonywane są ze szkła kwarcowego). Podczas ich montażu należy trzymać żarówkę lampy przez czystą szmatkę (lub w czystych rękawiczkach), a w razie przypadkowego dotknięcia należy ostrożnie przetrzeć żarówkę ściereczką nie pozostawiającą włókien (np. mikrofibrą) zwilżoną alkoholem.

Ponieważ żarówka lampy halogenowej nagrzewa się do temperatur niebezpiecznych pożarowo, należy ją zamontować w taki sposób, aby całkowicie wykluczyć w przyszłości możliwość jej kontaktu z pobliskimi przedmiotami i materiałami, a zwłaszcza z ciałem człowieka.

W przypadku używania lampy halogenowej ze ściemniaczem należy od czasu do czasu włączyć lampę na pełną moc, aby odparować osady jodku wolframu, które nagromadziły się wewnątrz żarówki.

Lampy halogenowe IRC

Nowym kierunkiem rozwoju lamp jest tzw. IRC-lampy halogenowe (skrót IRC oznacza „powłokę na podczerwień”). Na żarówki takich lamp nakładana jest specjalna powłoka, która przepuszcza światło widzialne, ale zatrzymuje promieniowanie podczerwone (termiczne) i odbija je z powrotem do spirali. Dzięki temu straty ciepła są zmniejszone, a co za tym idzie, wzrasta wydajność lampy. Według firmy OSRAM zużycie energii zmniejsza się o 45%, a żywotność jest podwojona (w porównaniu z konwencjonalną lampą halogenową).

Notatki

Żarówki halogenowe charakteryzują się najwyższą jakością oddawania barw. Ponadto lampy halogenowe charakteryzują się dużą jasnością i promieniowaniem kierunkowym. Oczywiście można je nazwać energooszczędnymi tylko warunkowo, jednak w porównaniu do lamp żarowych mają kilkukrotnie większą skuteczność świetlną i dwukrotnie dłuższą żywotność.

Istnieje wiele różnych lamp halogenowych. W tym artykule zapoznamy się z ich głównymi typami i funkcjami.

Wszystko lampy halogenowe warunkowo podzielone na dwie duże grupy: lampy niskonapięciowe (niskie napięcie) - do 24 V i lampy na napięcie sieciowe - 220 V. Ponadto lampy halogenowe różnią się konstrukcją i przeznaczeniem.

1. Liniowe lampy halogenowe

To najstarszy rodzaj lamp halogenowych, który powstał jeszcze w latach 60-tych ubiegłego wieku. Lampy to rurka kwarcowa z przewodami po obu stronach. Żarnik jest podtrzymywany w lampie za pomocą specjalnych drucianych wsporników.

Lampy pomimo niewielkich rozmiarów posiadają bardzo przyzwoitą moc - 1 - 20 kW. Lamp tego typu nie stosuje się w pomieszczeniach zamkniętych ze względu na bardzo dużą jasność i duży pobór prądu. Ich głównym obszarem zastosowania jest oświetlenie punktowe. Istnieją nowoczesne liniowe reflektory halogenowe, które znajdują zastosowanie nie tylko w oświetleniu zewnętrznym, ale także wewnętrznym. Lampy te charakteryzują się podwyższoną odpornością na uderzenia.

Liniowa lampa halogenowa

Lampy dostępne są w standardowych długościach. Najpopularniejsze są halogenowe lampy liniowe o długości 78 i 118 mm. Większość liniowych lamp halogenowych wymaga poziomego umieszczenia w przestrzeni. Nowoczesne liniowe lampy halogenowe produkowane są jako lampy dwutrzonkowe z trzonkiem R7s (umieszczonym po obu stronach lampy).

2. Lampy halogenowe z żarówką zewnętrzną

Są to lampy halogenowe na napięcie sieciowe. Zaprojektowane są jako bezpośredni zamiennik żarówek. W standardzie dostępne są lampy z zewnętrzną bańką szklaną (gniazdo Edisona). Takie lampy nie wymagają specjalnych lamp.

Wewnątrz szklanej żarówki znajduje się miniaturowa lub liniowa lampa halogenowa o napięciu 220 V. Zewnętrzna bańka takich lamp chroni wewnętrzną żarówkę kwarcową lampy halogenowej przed zanieczyszczeniem i przypadkowym dotknięciem. Kształtem i rozmiarem przypomina żarówkę zwykłych żarówek.

Lampa halogenowa z żarówką zewnętrzną

Lampy halogenowe tego typu są różne kształty i z różne typy kolby - przezroczyste, mleczne i matowe. Istnieją lampy ze szkłem pochłaniającym promieniowanie ultrafioletowe. W porównaniu do tradycyjnych żarówek, lampy halogenowe na napięcie sieciowe wytwarzają światło o wyższej temperaturze barwowej (2900 - 3000 K) i charakteryzują się lepszym oddawaniem barw.

Większość lamp halogenowych tego typu jest bardziej kompaktowa niż żarówki, dzięki czemu nadają się do stosowania w małych miniaturowych lampach. Produkowane są dekoracyjne lampy halogenowe na napięcie sieciowe (w kształcie świecy, sześciokątne), które można stosować zamiast żarówek dekoracyjnych.

Lampa halogenowa z żarówką zewnętrzną OSRAM

Lampy halogenowe z zewnętrzną bańką szklaną podłącza się do sieci bez transformatora. Ponieważ żywotność lamp halogenowych w dużej mierze zależy od parametrów napięcia zasilania, bardzo wskazane jest podłączenie lamp halogenowych na napięcie sieciowe za pomocą specjalnego urządzenia - moduł zabezpieczający lampę halogenową. To zabezpieczenie zapewnia płynny rozruch lamp halogenowych bez skoków prądu w momencie rozruchu i chroni lampy w przypadku odchyleń napięcia.

3. Lampy halogenowe z odbłyśnikiem (halogenowe lampy kierunkowe).

Lampy tego typu dostępne są w standardowych rozmiarach – MR8, MR11 i MR16. Najpopularniejszym standardowym rozmiarem lamp halogenowych jest MR16 (średnica żarówki 50 mm). Lampy halogenowe z odbłyśnikami charakteryzują się różnymi kątami emisji.

Lampa składa się z miniaturowej żarówki ze specjalnym odbłyśnikiem (odbłyśnikiem). Odbłyśniki redystrybuują strumień świetlny lampy w przestrzeni. Sama lampa halogenowa znajduje się pośrodku reflektora. Istnieje wiele rodzajów odbłyśników. Najczęściej lampy halogenowe z odbłyśnikami aluminiowymi.

Ponieważ lampy halogenowe są nowoczesnym rodzajem żarówek, podczas pracy emitują duża liczba ciepło. Lampy z odbłyśnikami aluminiowymi kierują ciepło do przodu. Istnieją przypadki, w których jest to niedopuszczalne lampy halogenowe z odbłyśnikami interferencyjnymi(specjalna półprzezroczysta powłoka), w której ciepło jest oddawane z powrotem.

Lampa halogenowa z odbłyśnikiem aluminiowym

Lampy halogenowe dostępne są z powłoką odbijającą promieniowanie podczerwone ( Lampy halogenowe IRC). Lampy tego ostatniego typu są uważane za najbardziej ekonomiczne, ponieważ żarówka takiej lampy za pomocą specjalnej powłoki nie przepuszcza promieniowania podczerwonego z korpusu żarnika, ale odbija je z powrotem na spiralę. W rezultacie wzrasta temperatura cewki. Jednocześnie zmniejszają się straty ciepła, zmniejsza się zużycie energii elektrycznej, a żywotność jest podwojona w porównaniu z konwencjonalnymi lampami halogenowymi.

Istnieją lampy halogenowe bez szkło ochronne, z przezroczystym szkłem ochronnym, szklaną osłoną i lampami z kolorowym szkłem ochronnym. W oprawach zamkniętych należy stosować lampy bez szkła ochronnego i klosza szklanego. Szkło większości nowoczesnych lamp halogenowych nie przepuszcza promieniowania ultrafioletowego.

Lampy halogenowe z odbłyśnikiem lampy są zwykle używane przy organizacji punktowego oświetlenia kierunkowego. Zwykle są wbudowane w podwieszane i sufity podwieszane i po prawidłowym obliczeniu liczby lamp można je wykorzystać nie tylko do celów oświetleniowych, ale także do organizacji oświetlenia ogólnego.

Gniazda lamp halogenowych z odbłyśnikami posiadają złącza dwupinowe: GY4, GZ4, GU4, GX5.3, GU5.3, GY6.35 - do lamp halogenowych niskonapięciowych (6, 12 lub 24 V). Liczba po literach wskazuje odległość między pinami w milimetrach.

Takie lampy zapewniają wysokie bezpieczeństwo elektryczne. Muszą być podłączone za pomocą specjalnego transformatora elektronicznego lub elektromagnetycznego. W przypadku lamp halogenowych stosuje się je znacznie częściej.

Lampy halogenowe na napięcie sieciowe w standardowym rozmiarze MR16 dostępne są z gniazdami dwubiegunowymi - G9 i G10. Odbywa się to tak, aby nie można ich przypadkowo pomylić z lampami halogenowymi niskiego napięcia.

4. Kapsułkowe (palcowe) lampy halogenowe

Takie lampy są bardzo miniaturowe i stanowią małą kapsułkę z przewodami. Produkowane są z korpusami z włókien poprzecznych i wzdłużnych. Lampy takie można stosować w oprawach otwartych bez szkła ochronnego. Stosowane są głównie do lamp wbudowanych w meble i sufity oraz do oświetlenia dekoracyjnego. Istnieją modele lamp oświetlenia ogólnego z kapsułowymi lampami halogenowymi.

Kapsułowa lampa halogenowa

Możliwe typy oprawek do lamp kapsułowych: G4, G 5.3, GY6.35. Halogenowe lampy kapsułowe na napięcie sieciowe mają zwykle trzonek G9 (rozstaw pinów 9 mm). Wykorzystuje się je do oświetlenia dekoracyjnego, a czasami w lampach do oświetlenia ogólnego.

W tym artykule opisano tylko główne typy lamp halogenowych. Oczywiście producenci źródeł światła nie stoją w miejscu i z roku na rok udoskonalają produkowane przez siebie lampy halogenowe, a także tworzą ich nowe odmiany, co potwierdza ciągła aktualizacja ich asortymentu w katalogach. Jeżeli spotkaliście się z nietypowymi rodzajami lamp halogenowych, podzielcie się wrażeniami z ich stosowania w komentarzach. Czekam na Wasze komentarze!

Cyryl Sysojew

Zrogowaciałe dłonie nigdy się nie nudzą!

Treść

Aby zastąpić konwencjonalne żarówki, stworzono odpowiednik, który ma wysoką jasność, wymaga mniejszego napięcia w sieci i nadaje się do standardowych gniazdek. Lampy halogenowe różnią się od standardowych lamp przemysłowych i żyrandoli domowych mocą strumienia świetlnego i żywotnością. Znalazły zastosowanie przy produkcji reflektorów samochodowych o zwiększonej jasności, urządzeń oświetleniowych pracujących na niskim napięciu i posiadających kompaktowe wymiary. Możesz zamówić pocztą lub kupić lampy halogenowe w dowolnym sklepie - produkt jest poszukiwany.

Co to jest lampa halogenowa

To specjalne urządzenie do oświetlania pomieszczeń, działające na tej samej zasadzie co standardowe lampy mocy. Żarówki halogenowe składają się z podstawy, żarnika i uszczelnionej żarówki wypełnionej gazem. Atomy gazowej substancji czynnej reagują z parującym drutem wolframowym i pod wpływem wysokiej temperatury natychmiast ulegają rozkładowi. Zapobiega to osadzaniu się odparowanego metalu na ściankach kolby. Zaletą takich lamp jest ich wydłużona żywotność.

Urządzenie

Istnieje kilka rodzajów kapsułkowych żarówek halogenowych, które różnią się wielkością żarówki, jej kształtem i obecnością specjalnych odbłyśników. Łączy je typowa konstrukcja podstawy, skład chemiczny mieszanina gazów, obecność drutu wolframowego, który zapewnia blask. Lampy halogenowe do reflektorów i latarnie przemysłowe mogą różnić się napięciem: działają równie skutecznie z sieci 220, 380 V i miniaturowych źródeł energii elektrycznej 6-100 V. Jasność oświetlenia można łatwo regulować za pomocą przełącznika z reostatem.

Zasada działania

Główną różnicą w stosunku do tradycyjnych lamp jest ciągły proces samonaprawy żarnika halogenowo-wolframowego. Po podgrzaniu drut powoli paruje, jak żarówka. Gaz znajdujący się w kolbie reaguje z atomami metalu, zatrzymując je i zapobiegając osadzaniu się na ściankach. Osobliwością powstałych związków jest niemożność ich istnienia w wysokich temperaturach, dlatego zachodzi reakcja rozkładu, a następnie osadzanie się atomów wolframu z powrotem na włóknie. Gdy moc zostanie zmniejszona przez reostat, temperatura spada i samoregeneracja zatrzymuje się.

Żywotność

Temperatura żarzenia stale utrzymuje włókno w stosunkowo nienaruszonym stanie dzięki samoregeneracji wolframu pod wpływem halogenów. Zwiększa to żywotność. Proces nie jest idealny: metal osadza się nierównomiernie na powierzchni drutu i stopniowo tworzą się cienkie obszary. Średnia żywotność urządzenia wynosi 6000-7000 godzin ciągłej pracy. Płynne przełączanie przez reostat zwiększa go do 8000-12000 godzin.

Plusy i minusy

Fluorowiec oprawy oświetleniowe mają szereg zalet i wad wynikających z charakterystyki struktury wewnętrznej, zasady działania i możliwości operacyjnych. Zalety obejmują:

  1. Długa żywotność.
  2. Stabilna praca, ciągły strumień świetlny.
  3. Zwiększona wydajność w porównaniu do standardowych żarówek.
  4. Trwałość, odporność na uszkodzenia mechaniczne.
  5. Małe rozmiary.
  6. Obniżony poziom promieniowania ultrafioletowego.

Wady tego typu oświetlenia obejmują:

  1. Niebezpieczeństwo pożaru w wyniku nagrzania kolby do wysokich temperatur. Przed sprawdzeniem lampy halogenowej za pomocą testera należy ją pozostawić do ostygnięcia.
  2. Mieszanka gazów stosowana w lampach jest trująca dla ludzi.
  3. Nieoczekiwane biały oświetlenie.

Rodzaje lamp halogenowych do domu

Oferta lamp halogenowych jest bardzo szeroka: od lamp niskonapięciowych po duże naświetlacze, które mogą oświetlić stadion. Żarówki do domu dostępne są w trzech odmianach:

  1. Z kolbą zewnętrzną. Standardowe żarówki halogenowe żyrandolowe. Ochrona zewnętrzna zapobiega rozsypywaniu się odłamków i rozprzestrzenianiu się gazu po rozbiciu.
  2. Z odbłyśnikiem. Zaprojektowane, aby stworzyć źródło światła kierunkowego. Stosowany w reflektorach i latarkach samochodowych.
  3. Kapsułka. Żarówki miniaturowe stosowane w oprawach niechronionych szkłem.

Liniowy

Urządzenie zapewnia jasne oświetlenie dużej powierzchni nie pozostawiając ciemnych zakamarków, a dodatkowa ochrona UV sprawia, że ​​żarówka jest bezpieczna. Na dużych powierzchniach magazynowych zaleca się montaż:

  • Nazwa modelu: J 500W Camelion 2937;
  • cena: 64 RUR;
  • charakterystyka: kapsuła liniowa, moc 500 W, napięcie 220 V, trzonek typu R7s, strumień świetlny 9000 lm;
  • zalety: jasne, czyste białe światło, żarówka kwarcowa ogranicza ilość promieniowania ultrafioletowego;
  • wady: rzadkie gatunki opierać

Doskonała próbka źródło nieprzerwane oświetlenie zewnętrzne ulic, elewacji budynków, dróg, terenów sektora prywatnego. Pamiętaj, że modele tej mocy stwarzają zagrożenie pożarowe w przypadku nieprawidłowego montażu:

  • Nazwa modelu: HALOLINE 64740 1000W J189 Osram;
  • cena: 540 rubli;
  • charakterystyka: rurowa kapsuła liniowa, moc 1000 W, napięcie 220 V, trzonek R7s, strumień świetlny 22000 lm;
  • zalety: duży zasięg propagacji promieniowania;
  • wady: wysoka temperatura barwowa 3000 K.

Z pudełkiem zewnętrznym

Druga kapsuła, zamontowana przed główną, gwarantuje bezpieczeństwo w przypadku przepalenia się żarówki. Kolba ochronna zapobiegnie rozprzestrzenianiu się gazu i rozsypywaniu się zanieczyszczeń po pomieszczeniu:

  • Nazwa modelu: Uniel E27 42 W;
  • cena: 70 rubli;
  • charakterystyka: sferyczna kapsuła ochronna, moc 42 W, napięcie 220 V, strumień świetlny 670 lm, trzonek E27;
  • zalety: matowa kapsułka;
  • Minusy: Na zewnątrz robi się bardzo gorąco.

Model przewyższa standardowe żarówki pod względem wydajności o 30-40% przy całkowitym wzroście poziomu promieniowania. Oszczędzaj na kosztach energii stosując halogeny z Electrostand:

  • nazwa modelu: Electrostand E14 42W;
  • cena: 35 rubli;
  • charakterystyka: kapsuła w kształcie gruszki, 42 W, 220 V, strumień świetlny 630 Lm, trzonek E14;
  • zalety: niska temperatura;
  • wady: nie znaleziono.

Kapsułka

Mały rozmiar w połączeniu z wysoki poziom Emisja światła sprawia, że ​​model ten jest idealnym wyborem jako oprawa oświetleniowa do ekspozycji biżuterii. Zainstaluj kilka takich obok siebie - a zobaczysz najmniejsze wady produktu:

  • nazwa modelu: JC 20W Camelion g4 12V 1955;
  • cena: 35 rubli;
  • charakterystyka: kapsuła niskonapięciowa 12 V, 20 W, strumień świetlny 320 Lm, podstawa diody G4;
  • zalety: mocne oświetlenie;
  • wady: nie znaleziono.

Urządzenie produkowane jest jako punktowe źródło światła do sufitów podwieszanych i podwieszanych. Zainstaluj małe wbudowane lampy w odległości 80-100 cm - a pomieszczenie będzie zawsze dobrze oświetlone:

  • nazwa modelu: SVETOZAR SV-44762-M;
  • cena: 30 rubli;
  • charakterystyka: moc 20 W, napięcie 12 V, strumień świetlny 266 lm, ciepła biel, żółty;
  • zalety: mały rozmiar;
  • wady: żywotność 2000 godzin.

Z odbłyśnikiem

Żarówka emitująca wąską wiązkę światła o dużej jasności idealnie sprawdzi się w roli elementu oświetleniowego reflektora lub latarki. Niskie zużycie energii sprawi, że nie pozostaniesz bez światła w nieodpowiednim momencie:

  • Nazwa modelu: COSMOS MR16 35W GU5.3 12V FMWc LKsmMR1612V35W;
  • cena: 50 rubli;
  • charakterystyka: moc 35 W, napięcie 12 V, żarówka MR16, żywotność 2000 godzin;
  • zalety: doskonała moc świecenia 525 lm;
  • wady: nie znaleziono.

Bloki takich oświetlaczy instaluje się w reflektorach. Dobrym pomysłem byłoby również zamontowanie tych lamp w suficie, aby stworzyć sieć mocnych reflektorów:

  • nazwa modelu: SVETOZAR SV-44733;
  • cena: 60 rubli;
  • charakterystyka: 35 W, 12 V, moc światła 652 lm, kapsuła podsufitowa, podstawa GU5.3;
  • zalety: dobre skupienie wiązki światła;
  • wady: przegrzewa się.

Niskie napięcie

Potężny strumień światła, jaki generuje tak małe urządzenie, stawia model na szczycie listy najlepszych elementów oświetleniowych latarki. Zainstaluj jeden z nich i żadna ciemność nie będzie Ci straszna:

  • nazwa modelu: Navigator 94 204 MR16 50W 12V 2000h;
  • cena: 70 rubli;
  • charakterystyka: 50 W, 12 V, ciepłe białe światło (3300 K), trzonek GU5.3;
  • zalety: wysoka jasność;
  • wady: zużycie energii, odporność na zużycie nici.

Lampy COSMOS o zwiększonej jasności świecenia często montowane są na zewnętrznych szyldach sklepów, pod przeszklonymi gablotami stoisk. Źródło światła o mocy 750 luksów z pewnością przyciągnie uwagę:

  • nazwa modelu: COSMOS JC 50W G6.35 12V LKsmJC12V50W;
  • cena: 35 rubli;
  • charakterystyka: 50 W, 12 V, żarówka JC, trzonek G6.35;
  • zalety: moc światła 750 lm;
  • Wady: delikatne styki.

Jak wybrać lampę halogenową

Aby kupić lampy halogenowe do swojego domu, zdecyduj, jakie wymagania muszą spełniać. Istnieje wiele kryteriów, według których można określić, jakiego modelu oprawy oświetleniowej potrzebujesz:

  1. Rodzaj żarówki. Pamiętaj, że liniowe oprawy halogenowe nie nadają się do użytku domowego. Dobrym wyborem będą inne rodzaje konstrukcji.
  2. Woltaż. W przeciwieństwie do tradycyjnych żarówek, omawiane modele mają szerszy zakres mocy. Sprawdź jakie napięcie będzie w sieci zasilającej lampę.
  3. Materiał kolby. W sprzedaży dostępne są standardowe modele kwarcowe oraz te wykonane ze szkła hartowanego. Te ostatnie lepiej nadają się do oświetlenia pomieszczeń mieszkalnych.

Do żyrandola

Często można znaleźć sufit lub kinkiety, lampy podłogowe, żyrandole wyposażone w żarówki halogenowe. Wybór jest uzasadniony: zmniejsza się zużycie energii i zwiększa się poziom oświetlenia w pomieszczeniu. Dowiedz się jak kupić dobry element oświetleniowy do montażu w żyrandolu:

  1. Rozmiar kolby. Należy uważać, aby żarówka nie utknęła w kloszu – różnią się one wielkością od standardowych.
  2. Typ urządzenia. Wybieraj odmiany z żarówką zewnętrzną – idealnie nadają się do domowych opraw oświetleniowych.

Do reflektorów

Celem takich specjalnych lamp jest stworzenie plamy świetlnej w określonym miejscu. Montowane są w kilku kawałkach w niewielkiej odległości. Wybierz niskonapięciowe żarówki halogenowe z odbłyśnikami: ten typ wytwarza wąską wiązkę jasnego światła. Dobierz napięcie i moc biorąc pod uwagę ilość zainstalowanych urządzeń.

Żarówki halogenowe charakteryzują się wysokim współczynnikiem oddawania barw. W przeciwieństwie do tradycyjnych żarówek, lampy halogenowe przywracają żarnik.

W zwykłej żarówce żarnik nagrzewa się do bardzo wysokiej temperatury. W tej temperaturze wolfram tworzący spiralę odparowuje i osadza się na ściankach żarówki. Z biegiem czasu spirala staje się cieńsza i wypala się. Ponadto żarówka lampy z czasem ciemnieje. Aby rozwiązać ten problem, żarówka lampy jest duża, dzięki czemu metal osadza się na większej powierzchni, a lampa ciemnieje mniej.

W lampach halogenowych wewnątrz żarówki dodawane są halogeny - jod, brom. Wchodzą halogeny reakcja chemiczna z oparami wolframu i związać go. Ponadto w kontakcie z gorącą spiralą związki halogenu i wolframu ulegają zniszczeniu, a wolfram zostaje uwolniony i powraca do spirali. W ten sposób spirala zostaje przywrócona.

Aby zapobiec osadzaniu się związków halogenowych z wolframem na ściankach kolby, temperatura kolby musi przekraczać 250°C. Na dużej kolbie trudno jest podnieść temperaturę powyżej 250 stopni. Ponieważ lampa nie ściemnia się w przypadku halogenów, kolba może być bardzo kompaktowa.
Kompaktowa żarówka lampy z łatwością nagrzewa się powyżej 250 stopni.

W takiej kolbie łatwo jest zwiększyć ciśnienie, co jednocześnie ogranicza parowanie metalu ze spirali.
Do takiej kolby nie nadaje się zwykłe szkło; potrzebne jest szkło żaroodporne - kwarcowe.

Szkło kwarcowe przepuszcza promieniowanie ultrafioletowe, dlatego w widmie lamp halogenowych występuje niewielka część promieniowania ultrafioletowego. Oczywiście jest to kilkadziesiąt razy mniej niż ze słońca. Promieniowanie ultrafioletowe z jednej strony jest szkodliwe dla oczu, z drugiej sprzyja produkcji witaminy D. Szkło dodatkowej żarówki lub klosza lampy chroni przed promieniowaniem ultrafioletowym.

Fakt, że lampa halogenowa odnawia swoje żarnik, powoduje wzrost temperatury żarnika. Zwiększa to wydajność lampy halogenowej, czyniąc ją nieco bardziej ekonomiczną niż konwencjonalna żarówka.
I to prowadzi nas do najważniejszej korzyści – wysokiego oddawania barw. Lampy halogenowe mają ciągłe widmo emisji, które obejmuje wszystkie kolory tęczy.
Konwencjonalne lampy żarowe są pod tym względem gorsze od lamp halogenowych. Emitują cieplejsze kolory: czerwony, żółty, zielony i mniej chłodne: niebieski, a zwłaszcza fioletowy.
Ze wszystkich sztucznych źródeł światła lampy halogenowe zapewniają najbardziej naturalne oświetlenie.
Światło lamp halogenowych nie męczy wzroku. Dlatego koniecznie używaj tych lamp. I łącz z innymi lampami.
Lampy halogenowe należy stosować do oświetlania miejsc pracy, np. nad stołami: biurkami, kuchniami, stołami do pracy. Lampy fluorescencyjne i LED można stosować jako oświetlenie tła oraz w połączeniu z lampami halogenowymi. Zatem lampy halogenowe uzupełnią brakujące kolory innych lamp.

Lampy halogenowe mają jedną małą wadę. Po włączeniu przez cewkę przepływa duży prąd, prąd ten jest większy niż w przypadku lamp żarowych. Pod wpływem wysokiego prądu żarnik lampy może się zapaść.
Czy zauważyłeś, że większość lamp przepala się zaraz po włączeniu? Udar prądu po włączeniu lampy halogenowej jest większy niż w przypadku konwencjonalnej żarówki, dlatego żywotność lamp halogenowych jest krótsza.

Aby chronić lampy halogenowe przed skokami prądu podczas włączania, stosuje się specjalne bloki lub jednostki zabezpieczające (BZ lub UZL). Urządzenia te umożliwiają płynne nagrzewanie się żarnika lampy. Można do nich podłączyć także zwykłe. transformatory elektroniczne, przez który można zasilać lampy napięciem 12, 24, 36 woltów.

Niektóre transformatory elektroniczne zapewniają także płynne przełączanie lamp i to właśnie te transformatory należy stosować do zasilania żarówek konwencjonalnych i halogenowych.

Jest jeszcze jedno urządzenie, które może chronić żarówki halogenowe - ściemniacz. Ściemniacze służą do zmiany jasności lamp. Lepiej jest używać ściemniaczy do płynnego włączania lamp, niż do regulacji jasności. W przeciwnym razie, jeśli lampa halogenowa nie będzie miała pełnej jasności, temperatura żarówki nie nagrzeje się do 250 stopni, a na niej osadzą się związki halogenu i wolframu, a spirala nie zostanie przywrócona. Aby tego uniknąć, okresowo włączaj lampę z pełną mocą.
W przypadku lamp, które nie działają z pełną mocą, wydajność maleje, a widmo przesuwa się do strefy promieniowania podczerwonego. Lampa będzie się nagrzewać, a nie świecić.

Zastosowanie opisanych powyżej urządzeń pozwala wydłużyć żywotność żarówek konwencjonalnych i halogenowych o 5-20 razy.

Lamp halogenowych nie należy przenosić ręcznie, aby uniknąć pozostawienia śladów. Pod wpływem wysokiej temperatury związki organiczne spalić na kolbie. Prowadzi to do ciemnienia kolby i jej przegrzania, co może spowodować jej pęknięcie. Jeżeli lampa była dotykana ręcznie, należy ją przetrzeć „niestrzępiącym się materiałem” nasączonym alkoholem.

Istnieje inny rodzaj lamp halogenowych: lampy halogenowe IRC. Lampy te pokryte są od wewnątrz powłoką przepuszczającą promieniowanie widzialne i odbijającą promieniowanie podczerwone w stronę spirali. Zwiększa to wydajność i trwałość lamp.