admin / 11.12.2018

Металлогалогенные лампы

Как устроены металлогалогенные светильники?

МГЛ имеют сложное внутреннее устройство. Внешне – это стеклянный цилиндр с цоколем, хотя некоторые модели внешне напоминают грушевидную лампу накаливания.

Внутри оболочки расположена еще одна рабочая капсула из стекла или прозрачной керамики, а также проводящие элементы и резисторы.

Соотношение мощности и объема МГЛ ограничено способностью наружной оболочки отводить лишнее тепло, потому что от перегрева лампа может сгореть

Внешняя колба заполнена обычно азотом, а внутренняя – инертным газом под давлением, небольшим количеством ртути и добавками галогенидов металлов. Такая конструкция и обуславливает название изделия.

В качестве галогенидов металлов применяется в основном йодид натрия или скандия. Они служат для коррекции светового спектра и влияют на сферу применения металлогалогенных ламп. В выключенном состоянии ртуть и добавки находятся в твердом осажденном состоянии на стеклянных стенках.

Самостоятельно при подключении к электрической сети МГЛ не включится. Для этого применяют пуско-регулировочные аппараты (ПРА), которые обеспечивают необходимый пусковой ток и напряжение до момента появления эффекта термоэлектронной эмиссии во внутренней колбе.

Механизм излучения света

Включение МГЛ происходит поэтапно. Вначале, за счет пускового тока, превышающего рабочий в 10-20 раз, во внутренней колбе возникает минимальный электрический разряд в среде инертного газа.

Благодаря комбинации различных добавок, участвующих в излучении, можно получить практически чистое белое, окрашенное или и вовсе монохромное излучение

После этого в течение 3-6 минут происходит разогрев ртути и галогенидов металлов, которые, испаряясь, переходят в ионизированную фазу. Ток в это время примерно в 2 раза превышает рабочий. Ионы повышают проводимость воздушной смеси, и обеспечивают постепенный выход лампы на номинальную светимость.

За счет двухколбового устройства, в рабочей капсуле поддерживается стабильно высокая температура, которая препятствует осаждению паров металлов на стенках.

После выключения, МГЛ должна обязательно остыть, а металлические пары осесть на стенках внутренней колбы. Только после этого получится вновь запустить лампу.

Такое ограничение является существенным минусом, поэтому металлогалогенные светильники не используются в бытовых нуждах, где необходимо часто включать/выключать освещение.

На процессы конденсации в МГЛ влияет и сила тяжести, поэтому многие модели требуют четко определенного расположения в пространстве.

Принцип работы разрядных ламп непростой, но он позволяет добиваться правильного спектра и мощного светового потока. Кроме того, использование ПРА позволяет стабилизировать характеристики излучаемого света при колебаниях параметров электросети.

Конструкционные разновидности МГЛ

Металлогалогенные светильники применяются для освещения как коридоров и комнат, так и больших открытых промышленных площадок. Поэтому их мощность варьируется от 10 до 2000 Вт.

Лампы с высоким потреблением электроэнергии обычно подключаются к сети 380 В и используются лишь на промобъектах. Наиболее востребованные модели имеют небольшую мощность 35-250 Вт.

При монтировании МГЛ с винтовым цоколем необходимо добиваться плотного соединения нижнего контакта лампы с металлической пластиной патрона

Единых международных стандартов маркировки МГЛ нет, однако в большинстве случаев буква M обозначает «металлогалогенная», а H информирует о содержании в лампе ртути.

Отечественные производители могут использовать свою аббревиатуру: Д – дуговая; И – йодидная, Р – ртутная. После указания модели обычно идет обозначение типа и диаметра цоколя.

Металлогалогенные светильники имеют разную конструкцию. Ниже приведены варианты классификаций этих изделий, в зависимости от их технических параметров:

  1. По типу ориентации: вертикальные (BUD), горизонтальные (BH), универсальные (U).
  2. По размеру колбы: BT – бульбовидно-трубчатая, R – рефлекторная, E или ED – эллипсоидальная, ET – эллипсоидно-трубчатая, T – трубчатая , PAR – параболическая.
  3. По цвету излучения: белый, желтый, пурпурный, зеленый и прочие.
  4. По типу конструкции: бесцокольные — с гибкими токоотводами, одноцокольные, двухцокольные.

Внешнее исполнение металлогалогенной лампы мало влияет на ее эффективность, потому что непосредственный излучающий элемент находится в защищенной внутренней колбе. Именно он определяет характеристики испускаемого света.

Технические особенности ламп

Технические характеристики МГЛ довольно разнообразны. Они зависят от применяемых при производстве материалов и электрических параметров работы металлогалогенных ламп. Эти устройства имеют выраженные достоинства и недостатки, о которых стоит знать при покупке.

Общие рабочие параметры

Металлогалогенные светильники являются непривередливыми к внешней температуре и непрерывности работы. Они могут гореть неделями при минусовых температурах, не испытывая перегрузок.

Широкое распространение способствующих фотосинтезу натриевых МГЛ привело к резкому развитию тепличного бизнеса в неприспособленных для этого регионах

Основными параметрами, которыми характеризуются МГЛ, являются:

  • индекс цветопередачи (CRI);
  • ресурс работы;
  • мощность;
  • световой поток;
  • вид цоколя;
  • цветовая температура;
  • отношение светового потока к электрической мощности;
  • рабочая температура.

Индекс цветопередачи считается важной характеристикой МГЛ. CRI характеризует наличие в излучаемом спектре различных длин волн и равномерность их интенсивности.

Этот показатель измеряется в процентах схожести с естественным дневным светом. У современных МГЛ индекс цветопередачи составляет 85-95%, а у большинства бытовых LED-устройств – 70-85%.

В некоторых лампах намеренно искажают цветопередачу для придания свету необходимых свойств. Например, натриевые МГЛ, применяемые для роста растений, имеют CRI всего 50-60%.

Эффективность лампы от этого не падает, просто большую часть энергии она излучает в заданном диапазоне волн. Для придания свету желтого оттенка используют галогениды натрия, зеленого – таллия, голубого – индия.

Что касаемо производительности, то металлогалогенные светильники не отстают от светодиодов. Этот показатель у обоих устройств среднего ценового диапазона составляет 100-120 лм/Вт.

Цветовая температура МГЛ может составлять от 2500-20000 °К. При падении напряжения в сети она изменяется в сторону увеличения и свет становится более холодным.

При длительном превышении показателя в 240 В лампа может просто взорваться за счет перегрева газовоздушной смеси во внутренней колбе.

В отличие от светодиодов, металлогалогенные светильники не боятся высоких температур, до которых нагреваются при работе их внутренние элементы

Важным качеством МГЛ является стабильность светового потока на протяжении всего периода эксплуатации, который составляет 6-15 тысяч часов. Если эффективность светодиодов после 10000 часов работы падает примерно на 50%, то у металлогалогенных ламп – всего на 2-20%.

Остальные параметры зависят от конкретной модели светильника и не являются специфичными.

Преимущества металлогалогенных ламп

Современный рынок разрядных осветительных приборов медленно сжимается за счет наступления светодиодных. Но уникальные свойства МГЛ еще как минимум несколько десятилетий будут востребованы потребителями.

Главными преимуществами этих ламп является:

  1. Отличная энергоэффективность. На каждый ватт потребленной энергии лампа выдает более 100 лм света.
  2. Высокий уровень индекса цветопередачи.
  3. Отточенная технология производства, минимизирующая поломки внутренних элементов лампы.
  4. Широкий диапазон мощностей.
  5. Длительный срок службы.
  6. Устойчивость к высоким температурам за счет отсутствия электронных компонентов внутри лампы.

Металлогалогенные светильники конкурируют преимущественно со светодиодными и люминесцентными. Все три технологии активно развиваются, поэтому и от МГЛ можно ожидать дальнейшего усовершенствования.

Отрицательные стороны прибора

Отсутствие металлогалогенных ламп в бытовой сфере свидетельствует, что они обладают не только положительными, но и отрицательными качествами.

Пуско-регулирующий аппарат также требует охлаждения, поэтому его не рекомендуется устанавливать в ограниченных невентилируемых пространствах и вблизи самих ламп

Основными минусами МГЛ являются:

  1. Стоимость, в несколько раз превышающая аналогичные светодиодные приборы.
  2. Отсутствие возможности регулирования яркости.
  3. Необходимость в охлаждении в течение 5-10 минут перед повторным включением.
  4. Наличие внешнего ПРА, который требует дополнительного места для установки.
  5. Постепенное повышение цветовой температуры при длительной эксплуатации.
  6. Взрывоопасность при скачках напряжения.
  7. Чувствительность к пространственному расположению.
  8. Абсолютная неремонтопригодность.
  9. Необходимость специальной утилизации из-за содержания токсичных веществ.
  10. Потребность во времени для выхода на расчетный световой поток после включения.

Таким образом, минусов у них даже больше, чем плюсов. Это сужает сферу применения МГЛ до промышленных и общественных зданий и площадок, где необходимо непрерывное и качественное освещение.

Как выбрать металлогалогенную лампу?

Специфичность сфер применения разрядных лампочек вынуждает тщательно подходить к выбору их характеристик. Товар, конечно, всегда можно обменять, но лучше сразу приобретать подходящую модель.

Пусковые устройства часто идут в комплекте с лампами, потому что от их совместимости во многом зависит срок службы МГЛ

Основные рекомендации при приобретении металлогалогенок следующие:

  1. Внимательно читать надписи на упаковке, которые могут информировать об ограничении использования МГЛ в определенных обстоятельствах.
  2. Заявленное рабочее положение изделия должно соответствовать позиции светильника, для которого оно предназначается. Наименьший ресурс у вертикально ориентированных моделей.
  3. Диаметр цоколя должен подходить под патрон светильника.
  4. Корпус пускателя должен быть изготовлен из металла с достаточным количеством вентиляционных отверстий. Ведь в зависимости от модели, ПРА потребляет 10-20% от мощности лампы.
  5. Пусковое устройство рассчитано на определенное напряжение и ток, поэтому при замене лампы эти факторы нужно учитывать.
  6. В ряде случаев критически важен быстрый розжиг МГЛ, поэтому о времени ее выхода на номинальную светимость необходимо читать в инструкции заранее.

Если металлогалогенная лампа приобретается на замену вышедшей из строя, то можно взять с собой в магазин для примера сломавшуюся модель.

Стоят МГЛ дорого, поэтому важно сохранять при покупке все чеки и накладные, чтобы можно было воспользоваться впоследствии гарантийными правами.

Металлогалогенные лампы.

Металлогалогенные лампы (МГЛ / HMI) являются одним из видов газоразрядных ламп (ГРЛ) высокого давления. От других ГРЛ отличаются тем, что для коррекции спектральной характеристики дугового разряда в парах ртути, в горелку МГЛ дозируются специальные излучающие добавки (ИД), представляющие собой галогениды некоторых металлов.

Металлогалогенные лампы излучают яркий белый свет высокого качества и имеют отличную цветопередачу. В связи с этим МГЛ активно используются для общего освещения, открытых и закрытых спортивных сооружений, промышленных помещений, киноконцертных залов, так же зачастую их используют для подсветки рекламных щитов и витрин, для освещения спортивных сооружений и стадионов, для архитектурной подсветки зданий и сооружений.

Для расчёта освещенности помещения вы можете воспользоваться калькулятором расчета освещенности помещения.

Внешняя колба металлогалогенной лампы выполняет функцию светофильтра, который задерживает, исходящее от горелки вредное ультрафиолетовое излучение. Материал, из которого изготавливают колбы ламп МГЛ «выдерживает» температуру находящейся внутри неё горелки. Таким материалом является устойчивое боросиликатное стекло. По своему исполнению, металлогалогенные лампы делятся на 1- 2 хцокольные.

Маркировка металлогалогенных ламп:

  • Д – дуговая,
  • Р – ртутная,
  • И — йодидная

Дуговые металлогалогенные лампы: (ДРИ, МГЛ, HMI, HTI)

Преимущества металлогалогенных ламп:

  • светоотдача в 10 раз больше, чем у ламп накаливания.
  • компактный источник света
  • надежная работа при низких температурах и различных условиях эксплуатации;
  • возможность применять лампы разной цветности.

Недостатки:

• время разгорания 30-50 секунд, после отключения не включаются пока не остынут

Принцип действия МГЛ

МГЛ имеет сходные черты с некоторыми видами разрядных ламп, где принцип светящегося тела заключен в работе плазмы дугового электрического разряда высокого давления. Горелка МГЛ заполнена инертным газом, ртутью и рядом галоидов (солей-галогенидов). Принцип работы металлогалогенной лампы заключается в следующем: излучение света в колбе МГЛ совершается под высоким давлением вследствие реакции инертного газа и ртути с определенным числом солей-галогенидов. Во время первичного поступления напряжения на МГЛ тепло, которое фокусируется в колбе после зажжения аргоновой дуги, при повышении температуры и давления, начинает превращать ртуть и соляную смесь в пар, что приводит к излучению света.

Как и многие газоразрядные лампы МГЛ нуждаются во вспомогательных устройствах (дополнительно зажигающихся электродах, импульсно зажигающихся единицах) для инициирования разряда, функционирования должного уровня рабочего напряжения.

Для того чтобы параметры источника электропитания и лампы соответствовали друг другу, используется пускорегулирующий аппарат (ПРА), всем известный под названием балласта.

Технические характеристики МГЛ

Эффективность определяется целым набором высокотехнических характеристик металлогалогенных ламп.

Мощность. Спектр номинальной энергии МГЛ необычайно огромен. Диапазон начинается от небольшого количества десятков ватт (70, 100, 150, 175, 250, 400 и 1000 Вт) и способен доходить до 10 ‑ 20 кВт.

Срок службы. Срок действия немногих видов МГЛ может составлять 15 000 часов. Чтобы определить средний срок службы МГЛ рекомендуется учитывать продолжительность эксплуатации и их техническое устройство (дросселя или электронный ПРА). Средняя частота включения и ритм выключения ‑ еще один немаловажный признак, влияющий на срок службы МГЛ. Длительность службы таких ламп зависит от постоянной номинальной мощности и избегания выключения МГЛ во время запуска.

Не рекомендуется использовать МГЛ, срок эксплуатации которых превышает хотя бы 25% указанного срока службы из-за возможности растрескивания. По истечении срока службы у таких ламп может снизиться уровень качества светового потока.

Качество цветопередачи. При выборе ламп для освещения различных предметов и сооружений нужно принимать во внимание её способность к передаче истинного цвета и учитывать возможные эффекты оттенков света. Это определяется параметром индекса цветопередачи, о котором читайте . Изначально МГЛ использовались для создания света, максимально приближенного к естественному, так как способны были излучать белый дневной свет с индексом передачи 80.

Современные МГЛ уже имеют индекс цветопередачи свыше 90. Например, индекс цветопередачи более 80 или 90 играет главенствующую роль для придания естественного цвета продуктам. Неестественный оттенок, который создается при освещении ламп с низким индексом цветопередачи, приводит к тому, что покупатель не обращает внимания на товар или, более того, избегает его покупки.

Однако определить цветовые коэффициенты МГЛ 100% не всегда возможно по причине фабричных отклонений или без преодоления порога горения в 100 часов. Мощность питания электрической сети также сказывается на цветопередаче лампы. Недостаточная мощность питания изменяет физическую температуру, так что свет такой лампы приобретает синеватый оттенок. Качество цветопередачи часто изменяется по мере эксплуатации, отражаясь на свете лампы.

Цветовая температура. Характеристики цветовой температуры и спектральный состав излучения, измеряемой в единицах Кельвина (К.), очень важны для создания теплых или холодных оттенков при освещении предметов и создания правильного визуального образа. Так, способность МГЛ создавать температуру горения со спектром от 2500 единиц Кельвина (приобретает жёлтый оттенок) до 20 000 единиц Кельвина (становится синим) может быть вызвана необходимостью различного применения, например, для растений или животных.

Некоторые МГЛ обладают функцией «предварительный прогрев» (примерно 300 единиц Кельвина), что сказывается на цветопередаче, но МГЛ нового поколения улучшили показания от 100 до 200 единицах Кельвина.

Цоколь. Наиболее употребительными МГЛ считаются лампы с односторонним винтовым цоколем, который вкручивается в патрон светильника. Двуцокольные МГЛ популярны благодаря возможности снижать потерю световой энергии.

Область применения напрямую зависит от типов цоколей МГЛ, среди которых выделяют одноцокольные МГЛ с керамической / кварцевой горелкой, двухцокольные МГЛ с керамической / кварцевой горелкой, бесцокольные МГЛ с кварцевой горелкой.

Световой поток. Световой поток металлогалогенных лампочень важен при определении силы света лампа. Эта техническая характеристика лампы способна раскрыть возможность определенного источника света при освещении помещения.

Световая величина МГЛ составляет 75 ‑ 100 лм / Вт и превышает показатели других световых источников. Так, вольфрамовая лампа накаливания имеет всего лишь светоотдачу в 10 ‑ 22 лм / Вт.

FILED UNDER : Справочник

Submit a Comment

Must be required * marked fields.

:*
:*