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

этому в качестве зажигающего газа в этих лампах используется вместо ксенона неон-аргоновая смесь Пеннинга, что обеспечивает снижение напряжения зажигания.

В лампах применены усовершенствованные электроды и стеклоцемент (см. выше).

Световая отдача этих ламп оказывается более низкой, чем у стандартных НЛВД, и зависит от выбора режима работы (см. § 18.2). На рис. 18.39,6 приведены в качестве примера два варианта спектра и соответственно характеристик подобных ламп.

Лампы по качеству цветопередачи и Гцв вполне подходят для внутреннего освещения многих промышленных предприятий и общественных зданий. Однако световая отдача у них существенно ниже, чем у металлогалогенных ламп, так что вопрос о целесообразных областях их применения остается открытым.

Натриевые лампы ВД в трубках из монокристаллического оксида алюминия (МОА). Световая отдача НЛВД в трубках из МОА благодаря их высокой прозрачности и малому коэффициенту отражения должна быть выше, чем в трубках из ПОА. Оценим возможное повышение световой отдачи. Как видно из баланса энергии (см. § 18.6), в стандартной НЛВД 400 Вт в трубке из ПОА наружу выходит только 65% общего излучения, возникшего в канале разряда. Остальные 35% поглощаются в окружающей канал разряда более холодной оболочке паров и в разрядной трубке; потери излучения разряда во внешней прозрачной колбе незначительны.

Выходящий из лампы поток излучения разряда складывается из двух частей: потока излучения разряда, непосредственно прошедшего через разряд и разрядную трубку QoLbim= =ФразрТ1 разр, И дополнительного потока, выходящего в результате многократных отражений от стенок разрядной трубки, при этом каждый раз при прохождении через разряд часть отраженного излучения поглощается в разряде, что снижает эту часть выходящего потока. Таким образом, общий выходящий поток будет равен (см. § 8.3, 10.3):

Фвь,ш = Фразр -ipasp (18-30)

где Тоб, Роб - соответственно диффузно направленные усредненные коэффициенты пропускания и отражения излучения для

материала разрядной оболочки; к - усредненная доля отраженного излучения разряда, поглощаемого при однократном прохождении через разряд и окружающую его холодную оболочку. Строго говоря, поскольку т, и и р зависят от длины волны, уравнение (18.30) надо записывать для Ф;,, а затем интегрировать по К, но при этом решение задачи весьма усложняется. В целях упрощения мы ввели усредненные значения коэффициентов.



обозначенные чертой сверху буквы. Однако при выборе значений для г, % п р всегда надо учитывать, какая область спектра рассматривается.

Деля Ф на Рст, получаем

Фвыш ,Фразр Ъ6 . /, Pit \ (]fi Qi\

Таким образом,

где = ---коэффициент пропускания трубки из матери-

1 - Роб

ала, имеющего \q и pg.

Из (18.32) видно, что для повышения Тэф необходимо применять оболочки с высоким Ттр и малым Роб. Оболочки из МОА имеют наиболее высокие значения Ттр=0,95ч-0,98 и существенно более низкие значения роб=0,8, в то время как у ПОА Ттр= =0,9-0,92 и роб=0,27-=-0,28. Расчет по формуле (18.32) показывает, что замена ПОА на МОА теоретически может дать увеличение Тэф на 15-20%. Однако по экспериментальным данным различных авторов прирост световой отдачи при замене материала трубки и одинаковых условиях разряда оказывается меньше: от 3-4 до 10%- В приведенных оценках мы принимали, что свойства разряда не зависят от оптических свойств оболочки. Однако теоретические расчеты и эксперименты показывают, что оптические свойства оболочки влияют на разряд. Чем больше поглощение отраженной части излучения в разряде, тем больше его тепловые потери и соответственно меньше КПД излучения. В результате суммарный рост tjvct оказывается меньше роста тэф [18.24].

Замена ПОА на МОА может дать дополнительный прирост световой отдачи за счет повышения рабочей температуры трубки без уменьшения срока службы, поскольку скорость испарения МОА меньше, чем ПОА [18.22].

В настоящее время широкому применению трубок из МОА препятствуют недостаточная надежность спая, обусловленная тем, что трубки из МОА имеют различные коэффициенты теплового расширения в осевом и радиальном направлениях, а также их более высокая стоимость.

Следует учесть .также, что НЛВД в трубках из МОА имеют более узкое тело свечения, что осложняет их использование в светильниках.




Рис. 18.40. Конструкция эффективной пазоядной колбы маломощной г i

(50 Вт) НЛВД: /zf=z2ziz

/-разрядная колба из полн(или моно)кри- сЬтш-сталлического оксида А1 алюминия сне- -

пнальиой формы; г -электрод; 3 -ниобиевая трубочка - ввод

Маломощные НЛВД с улучшенной цветопередачей. Одной из серьезных проблем создания эффективных маломощных НЛВД является уменьшение тепловых потерь на концах трубки в целях обеспечения необходимой температуры холодной зоны (см. также § 17.5). Недавно была предложена НЛВД мощностью 50 Вт с 7цв=2500 К и ?а=85. Главной особенностью этой лампы является разрядная трубка из ПОА специальной формы, сужающаяся к концам (рис. 18.40). Благодаря этому удалось уменьшить тепловые потери на концах и таким образом повысить температуру холодной зоны без утепляющих экранов. Удельная электрическая нагрузка на стенки повышена до 35 Вт/см, при этом 7тр не превышает 1500 К. Световая отдача лампы свыше 40 лм/Вт и срок службы более 6 тыс. ч.

Можно полагать, что, несмотря на сложность изготовления разрядных колб такой специальной формы, лампы такого типа смогут найти определенные области применения.

Повышение световой отдачи за счет увеличения диаметра разрядной трубки и повышения ее температуры. Как было отмечено в § 18.4 и 18.8, теоретические расчеты и эксперименты показали, что световая отдача растет с ростом dl при 7тр=соп51 и с ростом 7тр при di=const. В принципе реализовать эти условия можно несколькими путями: путем применения материала для трубок с более низким коэффициентом излучения, чем у трубок из ПОА или МОА; путем отражения ИК-излучення обратно на разрядную трубку и путем применения дополнительных утепляющих экранов или подогревателей.

Лампы в оболочках из оксида иттрия {18.51. Увеличение диаметра в настоящее время становится реальным в связи с созданием трубок из Y2O3, имеющего существенно более низкие значения ет, чем ПОА или МОА. Испытание экспериментальных ламп, изготовленных в трубках из Y2O3 большего диаметра при сохранении Утр на том же уровне, что и у трубок из ПОА, показало увеличение световой отдачи в зависимости от мощности от 6 до 17 % Параметры этих ламп приведены в табл. 18.3 § 18.8.

Лампы с отражающими ИК-излучение пленками. Отражение ИК-излуче-ния обратно на разрядную трубку для ее утепления применяется в некоторых источниках света, например в НЛНД (см. гл. 13). Недавно опубликовано сообщение о создании термостойкой пленки, отражающей ИК-излучение, так что появилась реальная возможность осуществить эту идею и для НЛВД.

Улучшение характеристик НЛВД за счет режимов питания. С точки зрения электрических характеристик НЛВД имеют ряд недостатков. Лампы работают при низких значениях т= (t/.,/t/c), в среднем равных 0,45-н0,5, в силу чего низок cos ф и велики токи. Это приводит к большим габаритам и массам ПРА и большим потерям в них. Высокие напряжения зажигания требуют применения специальных ИЗУ. Велика глубина пульсаций излучения.



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