Halogén lámpa

Halogén (halogén [1] ) lámpa  - izzólámpa , amelybe puffergázt adnak: egy pár halogént ( bróm vagy jód ). A puffergáz 2000-4000 órára növeli a lámpa élettartamát , és magasabb izzószál-hőmérsékletet tesz lehetővé. Ebben az esetben a spirál működési hőmérséklete körülbelül 3000 C. A legtöbb sorozatgyártású halogén lámpa effektív fényteljesítménye 2012-ben 15 és 22 lm / W között van .

Történelem

Az ilyen típusú lámpák működési elvét megalapozó halogénciklust Irving Langmuir fedezte fel 1915-ben, miközben a gázok szilárd felületeken történő adszorpcióját tanulmányozta. Kutatásai során Langmuir két volfrámszálas fényforrást használt halogéngőzöket tartalmazó atmoszférában. Felhívta a figyelmet arra, hogy ha csak egy spirál szerepel egy ilyen kialakításban, akkor a második, hideg, fokozatosan vékonyodik a készülék működése során, amíg teljesen eltűnik, a forró pedig éppen ellenkezőleg, vastagabbá válik [2] .

Az ezen a regeneratív hatáson alapuló kereskedelmi halogénlámpák meglehetősen későn, 1959-ben jelentek meg, ami lehetővé tette a hatásfok növelését, amely a hagyományos izzólámpáknál akkoriban valamivel 2% felett volt [2] .

Hogyan működik

Az izzólámpában az izzószál testén (általában wolframszálon) áthaladó elektromos áram magas hőmérsékletre melegíti azt. Melegítéskor az izzó test izzani kezd. A magas hőmérséklet miatt a wolfram atomok elpárolognak az izzószál felületéről (volfrámszál) és lerakódnak ( kondenzálódnak ) a kevésbé forró izzófelületeken, korlátozva a lámpa élettartamát.

A halogénlámpában az izzótestet körülvevő jód vagy bróm (a maradék oxigénnel együtt ) kémiai kombinációba lép az elpárolgott volfrámatomokkal , megakadályozva, hogy ez utóbbi lerakódjon a lombikra. Ez a folyamat visszafordítható - a fűtőtest közelében magas hőmérsékleten a volfrámvegyületek alkotó anyagokra bomlanak. A volfrámatomok így vagy magán a hélixen, vagy annak közelében szabadulnak fel. Ennek eredményeként a wolfram atomok visszakerülnek az izzószálba, ami lehetővé teszi a tekercs üzemi hőmérsékletének növelését (világosabb fény érdekében), meghosszabbítja a lámpa élettartamát, és csökkenti a méreteket az azonos teljesítményű hagyományos izzólámpákhoz képest. .

A halogén lámpák egyformán jól működnek váltóáramú és egyenáramú hálózaton is . Lágyindítás használatával az élettartam 8000-12000 órára növelhető .

Előnyök és hátrányok

A halogén lámpák előnye, hogy ipari frekvenciájú váltakozó árammal működtetik a lehető legkisebb villogást, és a többi izzólámpával összehasonlítva az energiát látható fénnyé alakítják. Ennek a rendszernek az a hátránya, hogy a volfrámhalogenidek bomlása a spirálba való fordított átvitel során egyenetlen, és a hélix szakaszok hőmérsékletétől függ. Ennek eredményeként idővel megvastagodás és elvékonyodás képződik rajta, ami pusztuláshoz vezet, bár természetesen sokkal lassabban, mint az azonos hőmérsékletű egyszerű izzólámpáknál. Ha váltóáramú halogén lámpákat dimmerrel együtt használunk , alacsony frekvenciájú akusztikus zaj léphet fel, de ez nem tulajdonítható maguknak a lámpáknak a hátrányainak. Ártalmatlanításuk nem igényel különleges eljárást, mivel ezek a fényforrások nem tartalmaznak a környezetre és az élő szervezetekre veszélyes anyagokat (nem tévesztendő össze a fémhalogén lámpákkal !).

Kompaktság

A halogén hozzáadása megakadályozza a volfrám lerakódását az üvegen, feltéve, hogy az üveg hőmérséklete 250 Celsius fok felett van . Az izzó elfeketedésének hiánya miatt a halogénlámpák nagyon kompaktak lehetnek. A lombik kis térfogata lehetővé teszi egyrészt nagyobb üzemi nyomás alkalmazását (ami ismét az izzószál párolgási sebességének csökkenéséhez vezet), másrészt a lombikot nehéz inert gázokkal tölteni jelentős költségnövekedés, ami a hővezetés miatti energiaveszteség csökkenéséhez vezet . Mindez megnöveli a halogénlámpák élettartamát és növeli hatékonyságukat (COP).

Színvisszaadás

A halogén lámpák jó színvisszaadásúak ( Ra 99-100 ), mert folytonos spektrumuk közel áll a 2800-3000 K hőmérsékletű fekete testéhez . Fényük meleg tónusokat emel ki, de kisebb mértékben, mint a hagyományos izzólámpák fénye.

Alkalmazás

Bár a halogén lámpák nem érik el a fénycsövek és még inkább a LED lámpák hatásfokát, előnyük abban rejlik, hogy változtatás nélkül használhatók a hagyományos izzólámpák helyettesítésére , például fényerő -szabályozókkal és világító kapcsolókkal . egy lámpa").

A halogén lámpákat az autók fényszóróiban is aktívan használják megnövelt fénykibocsátásuk, tartósságuk, feszültségingadozásokkal szembeni ellenállásuk és kis izzóméretük miatt. Ezeket a latin "H" (halogén) betű jelöli. A betű után az alap numerikus jelölése következik, például H1, H4, H11, H15, H27. Vannak még HB1, HB3, HB4 jelölések.

A nagy teljesítményű halogén lámpákat reflektorokban , rámpákban , valamint fotó- , film- és videófelvételek világítására , filmvetítő berendezésekben, ofszet- és flexonyomtatásban és szitanyomásban , ultraibolya sugárzásra érzékeny anyagok exponálására és szárítására használják .

Az alacsony testhőmérsékletű halogénlámpák infravörös sugárzás forrásai, és fűtőelemként használják, például elektromos tűzhelyekben [3] , mikrohullámú sütőkben (grill), forrasztópákákban (termoplasztikus forrasztás infravörös sugárzással).

Teljesítmény

A halogén lámpák kompakt méretben MR16 , MR11 GU 5.3, G4, GY 6.35 ( 12 V -hoz ) vagy G9, GU10 (220 vagy 110 V -hoz), Edison  E14 vagy E27 alappal (110 vagy 220 V -hoz) gyárthatók. ), lineáris, különböző hosszúságú R7 alappal ( L=78 mm , L=118 mm , stb.). A lámpák izzója lehet átlátszó, matt , valamint reflektorral és/vagy diffúzorral is rendelkezhet .

A szabványos MR méretű lámpákat járművekbe ( autók , motorkerékpárok , kerékpárok ) történő beépítésre tervezték, transzformátoron keresztül a háztartási hálózathoz csatlakoztatva helyhez kötött világításra ("pontvilágítás", kompakt lámpák) használhatók.

A GU lámpákat helyhez kötött világításra használják, és az MR lámpákkal ellentétben transzformátor nélkül csatlakoznak a háztartási hálózathoz. A lámpatestbe vagy világítási „pontba” beszerelt lámpa típusát (MR vagy GU) a lámpa eltávolítása nélkül is meghatározhatja, ha nyomon követi a lámpa fényerejének változását a be- és kikapcsolásakor. A GU lámpa szinte azonnal kigyullad és kialszik, az MR lámpa pedig egyenletesebb, bizonyos tehetetlenséggel rendelkezik (kb . 1/2 másodperc ).

Az E14 (minion) vagy E27 (standard) alappal rendelkező lámpákat a hagyományos izzólámpák helyettesítésére tervezték. Kiegészítő külső izzóval vannak felszerelve (a hagyományos izzólámpák izzójához hasonló alakban és méretben), amely megvédi a belső kvarc izzót a szennyeződéstől, a véletlen érintkezéstől és az olvadó anyagokkal való érintkezéstől.

A működés jellemzői

A magas üzemi hőmérséklet miatt a lombikok kvarcüvegből készülnek . A halogén lámpák nagyon érzékenyek a zsíros szennyeződésekre, ezért még tisztára mosott kézzel sem szabad hozzányúlni. Amikor a lámpa a bekapcsolás után gyorsan felmelegszik, ezek a szennyeződések elkezdenek elpárologni, lehűtve az izzó azon részét, amelyen találhatók. Az üveg egyenetlen melegítése miatt erős belső feszültségek keletkeznek benne, amelyek tönkretehetik az izzót - a lámpa szó szerint felrobban nagyszámú töredékkel.

Lámpák beszerelésekor a lámpa izzóját tiszta ruhán (vagy tiszta kesztyűn ) keresztül tartsa, és ha véletlenül hozzáér, óvatosan törölje le az izzót egy szöszmentes ruhával ( például mikroszálas ) és zsírtalanítóval. A közönséges etil-alkohol nem nagyon alkalmas erre a célra, mivel rosszul oldja a zsírokat és fehéres foltokat hagy maga után.

Mivel a halogén lámpa izzóját tűzveszélyes hőmérsékletre hevítik, úgy kell felszerelni, hogy teljesen kizárja a közeli tárgyakkal és anyagokkal, és még inkább az emberi testtel való érintkezésének lehetőségét.

Fényerő- szabályozóval ellátott halogén lámpa használatakor a lámpát időnként körülbelül 10 percre teljes teljesítménnyel fel kell kapcsolni, hogy az izzó belsejében felgyülemlett volfrám-jodid csapadék elpárologjon [4] .

IRC halogén lámpák

A lámpák fejlesztésének új iránya az úgynevezett IRC - halogén lámpák (az "IRC" rövidítés az "infravörös bevonatot" jelenti). Az ilyen lámpák izzóit speciális bevonattal látják el, amely átereszti a látható fényt, de késlelteti az infravörös ( hő ) sugárzást és visszaveri azt a spirálba. Ennek köszönhetően csökken a hőveszteség, és ennek eredményeként nő a lámpa hatásfoka (COP). Az OSRAM szerint az energiafogyasztás 45%-kal csökken, az élettartam pedig megduplázódik (a hagyományos halogénlámpákhoz képest). Egy ilyen 65 W teljesítményű halogénlámpa 1700 lm fényáramot ad , azaz 26 lm/W fénykibocsátással [5] . Ez körülbelül fele egy 30 W -os ( 1900 lm ) kompakt fénycső fénykibocsátásának, amely hasonló fénykibocsátás létrehozásához szükséges, és kétszerese egy egyszerű izzólámpáénak.

Jegyzetek

1. ↑ GRAMOTA.RU - referencia és információs internetes portál "orosz nyelven" | Szótárak | Szóellenőrzés
2. ↑ 1 2 Machulsky, 1970 .
3. ↑ Roman Kulcsenko. Az elektromos tűzhelyek fejlődése: a spiráltól az indukciós tekercsig . CNews (2008. január 14.). Letöltve: 2012. szeptember 12. Az eredetiből archiválva : 2012. május 2.. (határozatlan)
4. ↑ A. Vasziljev. Energiatakarékos lámpák tompítása: árnyalatok és jellemzők (elérhetetlen link) . "Shop Light" magazin (2010. június 21.). Letöltve: 2013. június 24. Az eredetiből archiválva : 2014. szeptember 19.. (határozatlan) 
5. ↑ Osram HSG QT Halostar 64447 IRC 65W 12V GY6.35 SVETILA.com en . Letöltve: 2013. január 6. Az eredetiből archiválva : 2013. január 10.. (határozatlan)

Irodalom

• Jódlámpa // Nagy Szovjet Enciklopédia  : [30 kötetben]  / ch. szerk. A. M. Prohorov . - 3. kiadás - M .  : Szovjet Enciklopédia, 1969-1978.
• Machulsky F. F. Jódlámpa // Kémia és élet: folyóirat. - 1970. - 6. sz . - S. 63-64 .

Szótárak és enciklopédiák	Nagy orosz Britannica (online)