Klasifikasi sumber cahaya. Bagian 1. Lampu pijar dan lampu halogen

Tiga metode utama produksi cahaya dibedakan: radiasi termal, pelepasan gas pada tekanan rendah dan tinggi.

Radiasi termal... Pemanasan kabel saat mengalirkan arus listrik ke suhu setinggi mungkin. Unsur tungsten dengan titik leleh tertinggi di antara logam (3683 K) paling cocok untuk ini. Contoh: lampu pijar dan lampu pijar halogen.

Pelepasan gas... Dalam bejana kaca tertutup yang diisi dengan gas lembam, uap logam, dan elemen tanah jarang, pelepasan busur terjadi saat diberi tegangan. Pendaran yang dihasilkan dari pengisi gas memberikan warna cahaya yang diinginkan.

Contoh: lampu merkuri, logam klorida, dan natrium.

Proses bercahaya... Di bawah aksi pelepasan listrik, uap merkuri yang dipompa ke dalam tabung kaca mulai memancarkan sinar ultraviolet yang tidak terlihat, yang jatuh pada fosfor yang disimpan di permukaan bagian dalam kaca, berubah menjadi cahaya tampak. Contoh: lampu neon, lampu neon kompak, dioda pemancar cahaya (LED).Berbagai jenis lampu berbeda dalam parameter seperti efisiensi cahaya, karakteristik spektral (misalnya rendering warna), karakteristik listrik (tegangan operasi, konsumsi daya), karakteristik desain (dimensi), masa pakai dan harga.

Klasifikasi sumber cahaya

Lampu pijar

Lampu pijar adalah penghasil panas yang khas. Dalam labu tertutupnya, diisi dengan vakum atau gas inert, kumparan tungsten dipanaskan hingga suhu tinggi (sekitar 2600-3000 K) di bawah pengaruh arus listrik, akibatnya panas dan cahaya dilepaskan. Sebagian besar radiasi ini berada dalam jangkauan inframerah.

Jenis utama lampu pijar adalah lampu tujuan umum, lampu tujuan khusus, lampu hias, dan lampu reflektor.

Efisiensi cahaya lampu pijar dalam kisaran 25 hingga 1000 W adalah sekitar 9 hingga 19 lm / W untuk lampu dengan masa pakai rata-rata 1000 jam. Sebagian besar lampu pijar ditujukan untuk penerangan dalam dan luar ruangan di jaringan arus bolak-balik dengan tegangan nominal 220 V, 127 V, dan frekuensi 50 Hz.

Lampu pijar berbeda dalam watt dan jenis bohlam. Lampu pijar diproduksi dalam bentuk bola klasik, serta dalam ukuran yang lebih kecil dengan bohlam berbentuk "Jamur" dan "Lilin". Lampu transparan memancarkan cahaya yang indah dan kaya, dan lapisan penyebar cahaya memastikan distribusi cahaya yang merata dan menghilangkan efek silau.Lampu diproduksi yang disesuaikan dengan fluktuasi tegangan jaringan, dirancang untuk peningkatan tegangan (230-240 V) (ketika tegangan jaringan meningkat 10%, masa pakai lampu biasa berkurang 3 kali), yang memungkinkan mereka untuk mempertahankannya karakteristik teknis lebih lama. Durasi pembakaran lampu pijar pada tegangan normal tidak kurang dari 1000 jam, untuk lampu dengan tegangan 127-135 V — 2500 jam, untuk lampu MO — 700 jam.

Karakteristik utama lampu pijar:

1. Diproduksi dalam berbagai macam, untuk kekuatan dan tegangan yang berbeda dan tipe yang berbeda, disesuaikan dengan kondisi penggunaan tertentu

2. Koneksi langsung ke jaringan tanpa perangkat tambahan

3. Kemudahan servis (walaupun dengan karakteristik yang berubah tajam) bahkan dengan penyimpangan tegangan listrik yang signifikan dari nominal

4. Sedikit (sekitar 15%) pengurangan fluks bercahaya hingga akhir masa pakai

5. Kemandirian hampir sepenuhnya dari kondisi lingkungan (hingga kemampuan bekerja terendam air), termasuk suhu

6. Kekompakan

Kerugian lampu pijar: efisiensi cahaya rendah, dominasi bagian kuning-merah spektrum dalam spektrum emisi, masa pakai terbatas, ketergantungan tinggi karakteristik lampu pijar pada tegangan suplai (karena ketika tegangan meningkat, suhu filamen naik dan, akibatnya, cahaya menjadi lebih putih, fluks bercahaya meningkat dengan cepat dan sedikit memperlambat efisiensi cahaya, masa pakai berkurang tajam).

Spektrum lampu pijar:

Karakteristik utama lampu pijar adalah nilai nominal voltase, daya, fluks bercahaya, masa pakai, dan dimensi keseluruhan.

Jenis tutup lampu filamen yang paling umum: E — berulir, Bs — pin satu pin, pin dua pin Bd.

Penunjukan lampu pijar: G-gas-filled mono-coil (argon); B — koil ganda dengan isian argon; BK — bispiral berisi kripton; MT—matte; 125-135, 220-230, rentang tegangan 230-240 dalam volt; 25-500 — daya nominal dalam watt; 1 — 12 — ciri khas model dasar.

Contoh: B 230-240-40-1, MO 36-100

Sejumlah besar jenis lampu pijar lainnya juga diproduksi: lampu tambang, untuk kereta bawah tanah, untuk lampu lalu lintas, proyeksi, untuk fotografi, miniatur dan miniatur, sakelar, cermin (lampu-lampu dengan cermin atau lapisan reflektif yang menyebar di bola lampu) dan lain-lain.

Lampu halogen pijar

Lampu halogen pijar memiliki struktur dan fungsi yang sebanding dengan lampu pijar. Tetapi mereka mengandung sedikit tambahan halogen (bromin, klorin, fluor, yodium) atau senyawanya dalam gas tambahan. Dengan bantuan aditif ini dalam kisaran suhu tertentu, dimungkinkan untuk hampir sepenuhnya menghilangkan penggelapan bohlam (disebabkan oleh penguapan atom tungsten) dan penurunan fluks bercahaya yang dihasilkan. Oleh karena itu, ukuran bohlam pada lampu halogen pijar dapat dikurangi secara signifikan, akibatnya, di satu sisi, tekanan dalam gas pengisian dapat ditingkatkan, dan di sisi lain, dimungkinkan untuk menggunakan lembam yang mahal. gas kripton dan xenon sebagai gas pengisi.

Siklus tungsten-halogen.

Karakteristik utama lampu pijar - efisiensi bercahaya dan masa pakai - terutama ditentukan oleh suhu koil: semakin tinggi suhu koil, semakin tinggi keluaran cahayanya, tetapi semakin pendek masa pakainya. Pengurangan masa pakai adalah konsekuensi dari laju penguapan tungsten yang meningkat pesat dengan meningkatnya suhu, yang menyebabkan, di satu sisi, menggelapkan bola lampu, dan di sisi lain, membakar koil.

Menghitamnya bohlam dapat dicegah secara efektif dengan menggunakan aditif halogen pada gas pengisi, yang selama siklus tungsten-halogen mencegah tungsten yang sudah menguap mengendap di dinding bohlam. Tungsten yang menguap dari koil selama pengoperasian lampu memasuki kisaran suhu (T1 1400 K) sebagai hasil difusi atau konveksi dan terurai lagi di sana.

Bagian dari tungsten dipulihkan lagi di sepanjang spiral, tetapi di tempat baru. Dengan demikian, hasil siklus tungsten-halogen yang normal hanya mencegah penggelapan bohlam, tetapi tidak meningkatkan masa pakai, yang akan berakhir sebagai akibat putusnya koil pada "sel panas" yang dihasilkan.

Lampu halogen pijar dibedakan oleh kekompakan khususnya, cahaya yang jauh lebih putih, rendering warna yang lebih baik, dan masa pakai ganda.

Lampu halogen pijar tersedia hingga 20 kW.

Saat ini, pabrikan menawarkan banyak pilihan lampu halogen — untuk setiap selera dan untuk tujuan yang berbeda.Ada lampu dengan daya 5-150 W untuk tegangan rendah 12-24 V, serta daya 25-250 W (dengan tutup tunggal dengan soket E14 dan E27 standar) dan 100-500 W (ganda - dengan penutup) yang dirancang untuk tegangan listrik 220-230 V. Anda dapat menggunakan lampu halogen dengan reflektor kaca eksternal dengan lapisan interferensi khusus — ini mentransmisikan radiasi infra merah, sehingga menciptakan sinar "dingin". Lampu dengan reflektor aluminium eksternal membentuk berkas cahaya "dalam" (dengan sudut hamburan 30-100) dan "lebar" (dengan sudut hamburan hingga 600).

Berikut keunggulan utama lampu halogen dibandingkan lampu pijar konvensional:

- efisiensi cahaya yang lebih tinggi — dalam beberapa kasus meningkat menjadi 25 lm / W, yang 2 kali lebih tinggi daripada lampu pijar;

- daya tahan yang luar biasa - umur layanannya 2-4 kali lebih tinggi daripada lampu pijar;

-dimensi kecil -untuk lampu halogen tegangan rendah (12 V, 100 W), diameter bola lampu 5 kali lebih kecil daripada lampu pijar dengan daya yang sama;

— spektrum radiasi yang lebih kaya — lampu halogen memiliki cahaya "lebih putih" daripada lampu pijar (karena suhu pemanasan yang lebih tinggi — 30.000 K versus 28.000 K untuk lampu konvensional);

- penyesuaian fluks bercahaya, dan pada tegangan yang dikurangi, fluks bercahaya mempertahankan "keputihan" yang cukup.

Dua poin pertama berbicara tentang keuntungan ekonomi yang jelas dari lampu halogen: jika sumber cahaya seperti itu dipasang sebagai pengganti lampu pijar tradisional, tetapi dengan parameter emisi yang sama, konsumsi energi titik cahaya akan berkurang rata-rata 20 -40%. Namun, ini bukan satu-satunya keunggulan lampu halogen.Ukurannya yang kecil, hampir mini, memungkinkan pembuatan perlengkapan pencahayaan yang benar-benar baru, misalnya, yang disebut pencahayaan aksen - sistem reflektor yang dirancang khusus memungkinkan peningkatan aliran cahaya yang memberi desainer opsi tambahan dalam desain ruangan .