סיווג מקורות אור. חלק 1. מנורות ליבון ומנורות הלוגן

שלוש שיטות עיקריות להפקת אור מובדלות: קרינה תרמית, פריקת גז בלחץ נמוך וגבוה.

קרינה תרמית... חימום החוט בעת העברת הזרם החשמלי לטמפרטורה הגבוהה ביותר האפשרית. אלמנט הטונגסטן בעל נקודת ההיתוך הגבוהה ביותר מבין המתכות (3683 K) הוא המתאים ביותר לכך. דוגמה: נורות ליבון ונורות הלוגן ליבון.

פריקת גז... בכלי זכוכית סגור מלא בגזים אינרטיים, אדי מתכת ואלמנטים של אדמה נדירה, מתרחשת פריקת קשת כאשר מופעל מתח. הארה המתקבלת של חומרי מילוי גזים נותנת את צבע האור הרצוי.

דוגמה: מנורות כספית, מתכת כלוריד ונתרן.

תהליך זוהר... בפעולת פריקה חשמלית, אדי כספית הנשאבים לצינור הזכוכית מתחילים לפלוט קרניים אולטרה סגולות בלתי נראות, אשר נופלות על הזרחן המופקד על פני השטח הפנימיים של הזכוכית, הופכות לאור נראה. דוגמה: מנורות פלורסנט, מנורות פלורסנט קומפקטיות, דיודות פולטות אור (LED).סוגים שונים של מנורות נבדלים זה מזה בפרמטרים כגון יעילות האור, מאפיינים ספקטרליים (למשל עיבוד צבע), מאפיינים חשמליים (מתח הפעלה, צריכת חשמל), מאפייני עיצוב (מידות), חיי שירות ומחיר.

סיווג מקור האור

מנורות ליבון

מנורות ליבון הן פולטות חום אופייניות. בבקבוק האטום שלהם, מלא בוואקום או בגז אינרטי, סליל הטונגסטן מחומם לטמפרטורה גבוהה (כ-2600-3000 K) בפעולת זרם חשמלי, וכתוצאה מכך משתחררים חום ואור. רוב הקרינה הזו היא בתחום האינפרא אדום.

הסוגים העיקריים של מנורות ליבון הם מנורות לשימוש כללי, מנורות ייעודיות, מנורות דקורטיביות ומנורות רפלקטור.

יעילות האור של מנורות ליבון בטווח שבין 25 ל-1000 ואט היא כ-9 עד 19 lm/W עבור מנורות עם חיי שירות ממוצעים של 1000 שעות. רוב מנורות הליבון מיועדות לתאורה פנימית וחיצונית ברשתות זרם חילופין במתח נומינלי של 220 וולט, 127 וולט ותדר של 50 הרץ.

מנורות ליבון שונות בהספק ובסוג הנורה. מנורות ליבון מיוצרות בצורה כדורית קלאסית, כמו גם בגדלים קטנים יותר עם נורה של צורות "פטריות" ו"נר". המנורות השקופות פולטות אור יפה ועשיר, והציפוי המפיץ אור מבטיח פיזור אחיד של האור ומבטל את השפעת הסנוור.מיוצרות מנורות המותאמות לתנודות מתח ברשת, המיועדות למתח מוגבר (230-240 V) (כאשר מתח הרשת עולה ב-10%, חיי השירות של מנורות רגילות מצטמצמים פי 3), מה שמאפשר להן לשמור על מאפיינים טכניים ארוכים יותר. משך שריפת מנורות ליבון במתח רגיל הוא לא פחות מ-1000 שעות, עבור מנורות במתח של 127-135 V - 2500 שעות, עבור מנורות MO - 700 שעות.

המאפיינים העיקריים של מנורות ליבון:

1. מיוצר במגוון רחב, להספקים ומתחים שונים וסוגים שונים, מותאם לתנאי שימוש ספציפיים

2. חיבור ישיר לרשת ללא התקנים נוספים

3. יכולת שירות (אם כי עם מאפיינים משתנים בחדות) גם עם סטיות משמעותיות של מתח הרשת מהנומינלי

4. הפחתה קלה (כ-15%) בשטף האור עד תום חיי השירות

5. עצמאות כמעט מוחלטת מתנאי הסביבה (עד כושר עבודה שקוע במים), כולל טמפרטורה

6. קומפקטיות

חסרונות של מנורות ליבון: יעילות זוהרת נמוכה, דומיננטיות של החלק הצהוב-אדום של הספקטרום בספקטרום הפליטה, חיי שירות מוגבלים, תלות גבוהה של המאפיינים של מנורות ליבון במתח האספקה ​​(מאחר שככל שהמתח עולה, הטמפרטורה של החוט עולה וכתוצאה מכך האור הופך לבן יותר, שטף האור גדל במהירות ומאט מעט את יעילות האור, חיי השירות מצטמצמים בחדות).

ספקטרום של מנורת ליבון:

המאפיינים העיקריים של מנורת ליבון הם הערכים הנומינליים של מתח, כוח, שטף אור, חיי שירות וממדים כלליים.

הסוגים הנפוצים ביותר של כובעי מנורת נימה: E - מושחל, Bs - פין חד-פין, פיני Bd שני פינים.

ייעוד מנורות ליבון: מונו-סליל מלא בגז (ארגון); B - סליל כפול עם מילוי ארגון; BK - ביספירל מלא קריפטון; MT - מט; טווח מתח 125-135, 220-230, 230-240 בוולט; 25-500 - כוח נומינלי בוואט; 1 - 12 - מאפיין ייחודי של דגם הבסיס.

לדוגמה: B 230-240-40-1, MO 36-100

מיוצרים גם מספר רב של סוגים אחרים של מנורות ליבון: מנורות מכרה, לרכבת התחתית, לרמזורים, הקרנה, לצילום, מיניאטוריות ומיניאטורות, מיתוג, מראה (מנורות-מנורות עם מראה או שכבות מחזירות מפוזרות בנורה) ואחרים.

מנורות הלוגן להט

מנורות הלוגן להט דומות במבנה ובתפקוד למנורות ליבון. אבל הם מכילים תוספות קלות של הלוגנים (ברום, כלור, פלואור, יוד) או תרכובות שלהם בגז העזר. בעזרת תוספים אלה בטווח טמפרטורות מסוים, ניתן לבטל כמעט לחלוטין את התכהות הנורה (הנגרמת על ידי אידוי אטומי טונגסטן) והירידה הנובעת בשטף האור. לכן, ניתן להקטין משמעותית את גודל הנורה במנורות הלוגן להט, וכתוצאה מכך, מצד אחד, ניתן להגדיל את הלחץ בגז המילוי, ומצד שני, ניתן להשתמש באינרט יקר. גזים קריפטון וקסנון כגזי מילוי.

מחזור טונגסטן-הלוגן.

המאפיינים העיקריים של מנורת ליבון - יעילות האור וחיי השירות - נקבעים בעיקר על פי טמפרטורת הסליל: ככל שהטמפרטורה של הסליל גבוהה יותר, כך תפוקת האור גבוהה יותר, אך חיי השירות קצרים יותר. הפחתת חיי השירות היא תוצאה של קצב האידוי הגובר במהירות של טונגסטן עם עליית הטמפרטורה, מה שמוביל, מצד אחד, להתכהות הנורה, ומצד שני, לשריפת הסליל.

ניתן למנוע ביעילות את השחרת הנורה על ידי שימוש בתוסף הלוגן לגז המילוי, אשר במהלך מחזור הטונגסטן-הלוגן מונע מהטונגסטן שהתאדה כבר להתיישב על דפנות הנורה. הטונגסטן שהתאדה מהסליל במהלך פעולת המנורה נכנס לטווח הטמפרטורות (T1 1400 K) כתוצאה מדיפוזיה או הסעה ומתפרק שם שוב.

חלק מהטונגסטן משוחזר שוב לאורך הספירלה, אבל במקום חדש. לפיכך, מחזור הטונגסטן-הלוגן הרגיל מביא רק למניעת כהה של הנורה, אך לא בהגדלת חיי השירות, שיסתיים כתוצאה משבירת הסליל על ה"תאים החמים" שנוצרו.

מנורות הלוגן להט נבדלות בזכות הקומפקטיות המיוחדת שלהן, האור הלבן באופן משמעותי, עיבוד הצבעים המשופר וחיי השירות הכפולים.

מנורות הלוגן להט זמינות עד 20 קילוואט.

כיום, היצרנים מציעים מבחר עצום של מנורות הלוגן - לכל טעם ולמטרות שונות.ישנן מנורות בעלות הספק של 5-150 וולט למתח מופחת של 12-24 וולט, וכן הספק של 25-250 וואט (עם פקק בודד עם שקעי E14 ו-E27 סטנדרטיים) ו-100-500 וואט (כפול). - עם כובע) המיועד למתח רשת 220-230 V. אתה יכול להשתמש במנורות הלוגן עם מחזירי זכוכית חיצוניים עם ציפוי הפרעות מיוחד - הוא מעביר קרינת אינפרא אדומה, ובכך ליצור קרן "קרה". מנורות עם רפלקטור חיצוני מאלומיניום יוצרות קרני אור "עמוקות" (עם זווית פיזור של 30-100) ו"רחבות" (עם זווית פיזור של עד 600).

להלן היתרונות העיקריים של מנורות הלוגן בהשוואה למנורות ליבון קונבנציונליות:

- יעילות אור גבוהה יותר - במקרים מסוימים היא עולה ל-25 lm / W, שהוא פי 2 גבוה מזה של מנורות ליבון;

- עמידות רבה - חיי השירות שלהם גבוהים פי 2-4 מזה של מנורות ליבון;

-מימדים קטנים -למנורות הלוגן במתח נמוך (12 V, 100 W), קוטר הנורה קטן פי 5 מזה של מנורות ליבון באותו הספק;

- ספקטרום קרינה עשיר יותר - למנורות הלוגן יש אור "לבן" יותר מנורות ליבון (בשל טמפרטורת החימום הגבוהה יותר - 30,000 K לעומת 28,000 K עבור מנורה רגילה);

- התאמה של שטף האור, ובמתח מופחת שטף האור שומר על "לובן" מספק.

שתי הנקודות הראשונות מדברות על היתרונות הכלכליים הברורים של מנורות הלוגן: אם יותקן מקור אור כזה במקום מנורת ליבון מסורתית, אך עם אותם פרמטרי פליטה, צריכת האנרגיה של נקודת האור תופחת בממוצע של 20 -40%. עם זאת, זה לא היתרון היחיד של מנורות הלוגן.גודלם הקטן, כמעט מיניאטורי, מאפשר יצירת גופי תאורה חדשים לחלוטין, למשל, מה שנקרא תאורת הדגשה - מערכת רפלקטורים שתוכננה במיוחד מאפשרת גידול כזה בזרימת האור המעניקה למעצבים אפשרויות נוספות בעיצוב החדר .