Запорожец  Издания 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 [ 172 ] 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239

Напряжение на лампе в процессе горения увеличивается на 5-6%. особенно быстро в первые сотни часов (см., например, [14.9]).

14.6. РТУТНО-НАКАЛЬНЫЕ ЛАМПЫ (ЛАМПЫ СМЕШАННОГО СВЕТА]

Устройство и принцип действия. В этих лампах вольфрамовая спираль включается последовательно с ртутной лампой ВД и используется одновременно в качестве дополнительного источника излучения в красной части спектра и в качестве балластного сопротивления, благодаря чему отпадает необходимость в дросселе. Кварцевая ртутная лампа и вольфрамовая спираль монтируются в общей стеклянной колбе с нормальным резьбовым цоколем. Лампа включается непосредственно в сеть переменного тока напряжением 220 В без дросселя, что весьма удобно. Однако световые отдачи подобных ламп значительно ниже, чем у ртутных ламп ВД, и составляют 18-20 лм/Вт.

Ртутно-накальные лампы в сочетании с красным люминофором, который преобразует УФ-излучение ртутно-кварцевой горелки в видимое излучение, имеют световые отдачи до 32 лм/Вт. Люминофор наносится на внутреннюю поверхность внешней колбы.

Наибольший практический интерес представляют ртутно-вольфрамовые лампы в колбах из специального стекла, пропускающего УФ-излучение, полезное для организма человека, животных и птиц (280-400 нм), как весьма эффективные и удобные в эксплуатации источники света и УФ-облучения (см. [0.11, 13.7]).

Расчет параметров ламп (см. [0.9, 14.1]). При создании ртутно-накальныу ламп или ртутно-накальиы.х ламп с люминофором необходимо обеспечить надежность работы и зажигания ртутной лампы при максимальных колебаниях напряжения в сети, удовлетворительную цветопередачу в красной части спектра; по возможности высокую световую отдачу и высокий срок службы.

Световые отдачи и «красное отношение». Соотношение мощностей ртутной лампы и вольфрамовой спирали

Ррт/Рн= (Фрт+.-,/Фн) (т1„/т1р,+л). (14.21)

Отсюда общая световая отдача

"" Р,т + Р. (Фрт+л/Ф„)(.„/+л) + 1

где Ф - световые потоки; Р - мощности; т] - световые отдачи; индекс «рт--л» относится к ртутной лампе с люминофором, «н» - к вольфрамовой спирали, «рт»-к ртутной горелке.

Световая отдача ртутных ламп ВД с различными параметрами меняется в небольших пределах. Поэтому, как следует из (14.21) и (14.22), чем боль-



ше отношение (Фрт+л/Фн) и чем выше световая отдача вольфрамовой спирали, тем больше общая световая отдача комбинированной лампы. Общее «красное отношение» ртутно-накальной лампы с люминофором определяется из соотношения

Л Фрт+л \ "" Фр.л+Ф„---

На выбор входящих в задачу параметров накладываются еще дополнительные ограничения, связанные с устойчивостью горения ртутного разряда, сроком службы вольфрамовой спирали и реальным пределом повышения fpT+л-

Напряокение погасания ртутного разряда и соотношения мощностей. С точки зрения повышения общей световой отдачи. необходимо повышать (Фрт+л/Фн) и, следовательно, мощность ртутной лампы по сравнению с мощностью вольфрамовой спирали. Поскольку лампы включены последовательно, это соответствует увеличению падения напряжения на ртутной лампе по сравнению с падением напряжения на вольфрамовой спирали. Однако для стабильной работы ртутной лампы с активным балластом [/рт/С/с0,65ч-0,70 (см. гл. 5). Отсюда с учетом возможных падений напряжения в сети 220 до 186 В t/pT0,65-186=120 В. Следовательно, отношение мощностей (Ррт/Рл) {Upt/Uh) при номинальном напряжении сети не может быть больше 120/100=1,2. Тогда из (14.21) получим

Т) н (Фрт+л/Фн) = Т) рт+л (Ррт/Рн) <1,2l1p, ..л, (14.24)

т. е. чем выше Фрт+л/Фн, тем ниже может быть световая отдача вольфрамовой спирали.

В лампах обычно используются ртутно-кварцевые горелки, аналогичные стандартным горелкам ламп типа ДРЛ.

Срок службы и световая отдача вольфрамовой спирали. В периоды раз-гораний ртутной лампы практически все напряжение сети ложится на вольфрамовую спираль, и она работает с очень большой перегрузкой, что приводит к уменьшению ее срока службы за каждое включение лампы на Дт. Оценочные расчеты показывают, что «цена включения» Дт в среднем равна 35 ч. Зная Дт и средний период между включениями Ti, легко найти срок службы То, на который должна быть рассчитана спираль, чтобы фактический срок службы равнялся заданному:

Тф=то-Ат(тф/Т1). (14.25)

Отсюда

То--=Тф[1--(Дт/т1)]. (14.26)

Для получения требуемого Tq световая отдача спирали должна быть снижена в отношении [1.5]

(Тф/то)(11„/11о)-. (14.27)




Рис. 14.27. Общая световая отдача Tio6m и общее «красное отношение» /общ в зависимости от Ррт/Ря

в ртутно-накальных лампах. В расчете принято tipt=50 лм/Вт; Т1„=8 лм/Вт; /„=30%:

0,5 1,0 %5Р /f

На рис. 14.27 построены в качестве примера зависимости для ламп смешанного света без люминофора и с люминофором со спиралью, рассчитанной на то=5000 ч при Ti=3 ч. Из рис. 14.27 видно, что в лампе без люминофора для получения /общ=12 7о необходимо брать (Ррт/Рн)=0,3, при этом г]общ= sl8 лм/Вт. В лампе с люминофором при /рт+л=8 % для получения /общ= = 12 % Ррт/Рн=0,8 и Т1общ=27 лм/Вт. Если снизить /общ до 10 %, то т1общ аЗЗ лм/Вт.

При использовании «красного» люминофора соотношение Ррт/Ри может быть взято предельно высоким, что приводит к повышению световой отдачи лампы. В этом случае вольфрамовая спираль работает главным образом как балласт. Ее вклад в световые параметры невелик. Вместо открытой вольфрамовой спирали, монтируемой во внешней колбе, целесообразно использовать специальную лампу накаливания в кварцевой трубке с иодно-вольфрамовым циклом. При этом улучшаются тепловые условия работы ртутной горелки, уменьшается ее потемнение от распыления вольфрамовой нити и возможно некоторое повышение световой отдачи тела накала, лампы в целом и ее срока службы.

Ртутно-накальные лампы и их характеристики. Лампы выпускаются нескольких мощностей (от 160 до 1750 Вт) для работы в стандартных электрических сетях напряжением 220 В без внешнего балласта.

Наибольшее распространение получили лампы в колбах из стекла, пропускающего УФ-излучение в области от 280 до 350ф нм и оказывающее благотворное воздействие на организм человека, животных и птиц (см. [0.11, 13.7]). Большей частью в лампах этого типа применяются внешние колбы-рефлекторы с внутренним отражающим слоем, обеспечивающие направленное светораспределение различной формы. Покрытие может быть диффузным или зеркальным. Подробноее см. в [14.1 и 13.7].



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 [ 172 ] 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239