Kenmerken van ontladingslampen
Alle lampen, waarvan de werking berust op de omzetting van gaseigenschappen, worden ontladingslampen genoemd. Zij bestaan in verschillende types en worden gebruikt in een groot aantal toepassingen. Zij onderscheiden zich door hun efficiëntie, betrouwbaarheid en goede kleurweergave.
Wat zijn ontladingslampen?
Een ontladingslamp (GDL) is een klein elektrisch apparaat dat zichtbaar licht uitzendt in een bepaald spectrum.
Elk apparaat bevat de volgende onderdelen:
- Een glazen bol met elektroden gevuld met gas;
- regelapparatuur in de vorm van een elektronische module of een grensweerstand
- De basis voor inbouw in de apparatuur.
Verscheidenheid
Gasontladingslampen worden onderverdeeld in lagedruk- en hogedrukontladingslampen. Elke groep heeft zijn eigen specifieke kenmerken, die van invloed zijn op de keuze van een bepaalde toepassing.
Lagedrukgasontladingslampen
Het bekendste voorbeeld van een lage druk GRL is de fluorescentielamp. Het bestaat uit een buis die van binnen bekleed is met een fosfor. De elektroden krijgen een hoogspanningspuls en worden verhit.
Bij verhitting wordt een gloeilading opgewekt tussen de contacten en wordt UV-straling opgewekt in de gasomgeving van de lamp, die inwerkt op de fosfor en deze doet gloeien.
Een variant van fluorescentielampen (LL) zijn compacte apparaten die worden aangeduid met de afkorting CLL en die behalve in grootte niet verschillen van het vorige model. Alle toestellen hebben een in de voet geïntegreerd bedieningselement.
Inductieverlichting is een aparte overweging waard. Zij hebben geen elektroden aan de binnenkant en de ionisatie wordt veroorzaakt door een hoogfrequent magnetisch veld. Gewoonlijk wordt in de lamp een mengsel van argon- en kwikdamp gebruikt, dat de fosfor beïnvloedt.
Hogedrukgasontladingslampen
Componenten met een hogere druk in de lamp dan de atmosferische druk worden hogedruklampen genoemd.
Zij worden vertegenwoordigd door booglampen met kwikontlading (EB). Nog niet zo lang geleden waren ze de meerderheid van alle straatverlichting. Nu worden ze echter vervangen door metaalhalide- en natriumbronnen, die een hoger rendement hebben.
Als er jodiden op de armatuur zijn aangesloten, is deze voorzien van het opschrift DRI. Het apparaat bevat een kwartsglasbrander waarin zich de elektroden bevinden. Als functionele stof wordt een mengsel van argon, kwik en sommige metaaljodiden gebruikt. De brander bevindt zich in een ijle ruimte en genereert een sterke straling die voldoende is om grote gebieden te verlichten. HID's kunnen een vermogen hebben tussen 250W en 3500W.
Een ander voorbeeld van een GDL onder hoge druk is het natriumboogbuismodel (DNaT). Het wordt gekenmerkt door een zeer hoge lichtopbrengst en een relatief laag stroomverbruik. Het licht heeft een kenmerkende gouden tint. Het nadeel is de lange uitschakeltijd, die kan oplopen tot 10 minuten.
Als u wit licht wilt dat het daglicht zo dicht mogelijk benadert, kunt u het beste kiezen voor xenonboogarmaturen. Het maximale vermogen kan oplopen tot 18 kW. De wolfraamelektroden zijn gelegeerd met thorium en zijn bestand tegen hoge belastingen. Saffierglas wordt gebruikt indien UV-straling in de uitgang vereist is.
Metaalhalide ontladingslampen (MHL) zijn compacte, robuuste en krachtige lichtbronnen, bestaande uit een vacuümbuisbrander. De brander is gemaakt van kwartsglas of keramiek. De binnenkant is gevuld met kwikdamp en metaalhalogeniden. Straling wordt geproduceerd door het verschijnen van plasma tussen de elektroden wanneer er stroom wordt toegepast. Het vermogen van de apparaten kan in sommige gevallen oplopen tot 3,5 kW. Ze zijn ontworpen voor een levensduur van 12.000 uur. Het duurt ongeveer 10 minuten om op vol vermogen in te schakelen.
Werkingsprincipe van de lamp
Het werkingsprincipe van de GRL is gebaseerd op het effect van een elektrische ontlading op een geïoniseerd gas. De meest gebruikte gassen zijn argon, neon, krypton, xenon en diverse mengsels. Vaak wordt natrium of kwik toegevoegd.
Video over het onderwerp: Ontwerp, principe en kenmerken van de werking van stralingsbuizen
Zodra de contacten onder spanning worden gezet, wordt in de buis een elektrisch veld opgewekt. Het veroorzaakt een beweging van elektronen en hun interactie met de gasdeeltjes. Bij het botsen van de deeltjes komt energie vrij, die vervolgens wordt omgezet in straling van een bepaald spectrum. Het precieze spectrum hangt af van de gassamenstelling en de specifieke apparatuur.
De omzetting van UV-straling in zichtbaar licht wordt bevorderd door een fosforcoating op de lamp.
Soms zijn er modellen met een geïntegreerde bètabron. Hierdoor wordt het gas in de lamp geïoniseerd, waardoor de gloeilading wordt geminimaliseerd.
Hoe kies je een gaslamp
Bij de keuze van een gaslamp moet rekening worden gehouden met het type, het vermogen en de kleur van het uitgestraalde licht. Metalen halogeenlampen zijn populair, omdat ze een hoge druk hebben en een krachtige en heldere gloed. Borosilicaatglas verwijdert UV-licht volledig, waardoor het licht veiliger is.
De luminescentie van het ontladingselement zal dicht bij wit daglicht liggen, maar er zijn verschillende tinten, afhankelijk van de vulling. Natrium geeft een gele kleur, thallium is groen en indium is blauw.
Er zijn gloeilampen voor de achtergrondverlichting van aquaria of kassen in de handel. Zij hebben een specifiek spectrum dat vriendelijker is voor het milieu dan standaard fluorescentie- of natriumlampen.
Natriumlampen kunnen ongeveer 25.000 uur meegaan, wat vergelijkbaar is met LED-verlichtingselementen. Het uitgestraalde witte licht benadert het daglicht zo dicht mogelijk en maakt een gedetailleerde weergave van voorwerpen mogelijk zonder vervorming van de kleuren.
Luminescente modellen zijn populair voor industrieel en huishoudelijk gebruik. Er zit kwikzilver in deze elementen. Bij de keuze is het belangrijk rekening te houden met lange opstarttijden en aanzienlijke verwarming tijdens de werking.
Toepassingen
Gasontladingslampen worden in veel verschillende sectoren gebruikt. Vooral xenon koplampen in auto's vallen op. De meeste bekende autofabrikanten (Toyota, Opel, BMW) gebruiken ze.
Doeltreffende toestellen voor de verlichting van grote magazijnen, industriële werkplaatsen en straten, de verlichting van reclameborden en gevels van gebouwen.
Voor- en nadelen
Zoals alle andere lampen hebben ook ontladingsverlichtingsarmaturen voor- en nadelen. Wij raden aan met elk punt rekening te houden voor het juiste ontwerp van het verlichtingssysteem.
Voordelen:
- De modellen zijn voldoende duurzaam en hebben een aanzienlijke levensduur per uur;
- Er zijn verschillende spectrale en wattage waarden beschikbaar, zodat het gemakkelijk is het juiste apparaat voor de klus te kiezen;
- Het uitgangsvermogen van ontladingslampen is aanzienlijk hoger dan dat van andere apparaten.
Nadelen van conventionele gasontladingslampen:
- Voor de werking van het apparaat is regelapparatuur nodig;
- De lampen zijn moeilijk in elkaar te zetten, wat reparatie moeilijk maakt en de kosten hoog;
- Modellen zijn gevoelig voor omgevingstemperatuurschommelingen en spanningspieken;
- Sommige lampen hebben een aanzienlijke opstarttijd nodig;
- kwikzilver apparaten moeten worden weggegooid.
Er zijn nadelen, maar door het vermogen en de efficiëntie van gasontladingslampen nemen zij nog steeds een betrouwbare positie in op de markt.