Características de las lámparas de descarga
Todas las lámparas cuya acción se basa en la transformación de las propiedades de un gas se denominan lámparas de descarga de gas. Vienen en diferentes tipos y se utilizan en muchas industrias. Difieren en eficiencia, confiabilidad y buena reproducción del color.
¿Qué son las lámparas de descarga de gas?
Una lámpara de descarga de gas (GRL) es un pequeño dispositivo eléctrico que emite luz visible en un espectro determinado.
Cada dispositivo incluye los siguientes componentes:
- un bulbo de vidrio con electrodos llenos de gas;
- equipos de control en forma de módulo electrónico o resistencia limitadora;
- Zócalo para empotrar en equipos.
Variedades
Las lámparas de descarga se dividen en GRL de baja y alta presión. Cada uno de los grupos tiene sus propias características, lo que afecta la elección en un caso particular.
Lámparas de descarga de baja presión
El representante más famoso de GRL de baja presión es una lámpara fluorescente. Es un tubo recubierto desde el interior con un fósforo. Los electrodos reciben un pulso de alto voltaje y se calientan.
Cuando se calienta, se forma una carga incandescente entre los contactos, surge radiación UV en el entorno gaseoso del matraz que, actuando sobre el fósforo, provoca un resplandor.
Una variedad de lámparas fluorescentes (LL) son dispositivos compactos que están marcados con la abreviatura CFL y no difieren en nada del modelo anterior excepto en el tamaño. Todos los dispositivos tienen un elemento de control integrado en la base.
Por separado, vale la pena considerar los dispositivos de iluminación por inducción. No tienen electrodos en la parte interna y la ionización se produce bajo la influencia de un campo magnético de alta frecuencia. Por lo general, se usa una mezcla de argón y vapor de mercurio en el matraz, que actúa sobre el fósforo.
Lámparas de descarga de alta presión
Los elementos cuya presión en el interior del bulbo supera la presión atmosférica se denominan lámparas de alta presión.
Los representantes son lámparas de arco de mercurio (DRL). No hace mucho tiempo, constituían la mayoría de todo el alumbrado público. Ahora están tratando de reemplazarlos con fuentes de halogenuros metálicos y sodio, que tienen una mayor eficiencia.
Si se conectan yoduros al dispositivo, se marca como DRI. El dispositivo contiene un quemador de vidrio de cuarzo en el que se encuentran los electrodos. Se utiliza como sustancia funcional una mezcla de argón, mercurio y algunos yoduros metálicos. El quemador está ubicado en un espacio enrarecido y le permite crear una fuerte radiación, que es suficiente para iluminar grandes áreas. DRI puede tener una potencia de 250 a 3500 vatios.
Otro ejemplo de GRL de alta presión es el modelo tubular de arco de sodio (DNaT). Se caracteriza por una salida de luz muy alta y un consumo de energía relativamente bajo. La luz tiene un tono dorado pronunciado.Las desventajas del dispositivo incluyen un apagado prolongado, que puede demorar unos 10 minutos.
Si necesita iluminación blanca, lo más cercana posible a la luz del día, es mejor seleccionar dispositivos de arco xenón. La potencia máxima puede alcanzar los 18 kW. Los electrodos de tungsteno están aleados con torio y pueden soportar altas cargas. Se utiliza cristal de zafiro si se requiere salida UV.
Las lámparas de descarga de halogenuros metálicos (MHL) son fuentes de luz compactas, fiables y potentes, que consisten en un quemador colocado en un matraz de vacío. El quemador está hecho de vidrio de cuarzo o cerámica. El interior está lleno de vapor de mercurio y haluros metálicos. La radiación se produce cuando aparece un plasma entre los electrodos durante el suministro de energía. La potencia de los dispositivos en algunos casos puede alcanzar los 3,5 kW. Diseñado para 12.000 horas de funcionamiento. El encendido a máxima potencia tarda aproximadamente 10 minutos.
El principio de la lámpara.
El principio de funcionamiento del GRL se basa en el efecto de una descarga eléctrica sobre un gas ionizado. En la mayoría de los casos, los dispositivos usan argón, neón, criptón, xenón y varias mezclas. A menudo se agrega sodio o mercurio.
Video relacionado: Dispositivo, principio de funcionamiento y características de funcionamiento de las lámparas DRL.
Tan pronto como se activan los contactos, se genera un campo eléctrico en el tubo. Provoca el movimiento de electrones y su interacción con las partículas de gas. Cuando las partículas chocan, se libera energía, que luego se convierte en radiación de un cierto espectro. El espectro específico depende de la composición del gas y de las características específicas del funcionamiento del equipo.
El revestimiento de fósforo de la bombilla ayuda a convertir la radiación ultravioleta en luz visible.
A veces hay modelos con una fuente incorporada de radiación beta. Proporciona ionización del gas dentro del matraz, lo que minimiza la carga de incandescencia.
Cómo elegir una lámpara de gas
Al elegir una lámpara de gas, vale la pena considerar su tipo, potencia y sombra de la luz emitida. Lámparas de halogenuros metálicos populares, que cuentan con alta presión, así como un brillo potente y brillante. El vidrio de borosilicato elimina por completo la luz ultravioleta, lo que la hace más segura.
El brillo del elemento de descarga de gas estará cerca de la luz del día blanca, sin embargo, dependiendo del relleno, hay diferentes tonos. El sodio es amarillo, el talio es verde y el indio es azul.
A la venta hay lámparas para iluminar acuarios o invernaderos. Tienen un espectro especial que es más ecológico que el de las lámparas fluorescentes o de sodio estándar.
Las lámparas de sodio pueden funcionar durante unas 25.000 horas, lo que es comparable a los elementos LED. Al mismo tiempo, el brillo blanco emitido es lo más cercano posible a la luz del día y le permite examinar los objetos en detalle sin distorsión del color.
Los modelos luminiscentes utilizados en la industria y en la vida cotidiana son populares. Dentro de estos elementos se encuentra el mercurio. Al elegir, es importante tener en cuenta la larga puesta en marcha y el calentamiento significativo durante el funcionamiento.
Área de aplicación
Las lámparas de descarga se han generalizado en diversas industrias. Destacan en particular los faros de xenón para automóviles. Son utilizados por los fabricantes de automóviles más famosos (Toyota, Opel, BMW).
Dispositivos eficaces para la iluminación de grandes almacenes, talleres industriales y calles, iluminación de vallas publicitarias y fachadas de edificios.
Ventajas y desventajas
Al igual que otras lámparas, los dispositivos de iluminación de descarga de gas tienen ventajas y desventajas. Para la correcta organización del sistema de iluminación, se recomienda considerar cada ítem.
ventajas:
- los modelos son bastante duraderos y tienen un importante recurso de reloj;
- hay disponibles dispositivos con diferentes parámetros espectrales e indicadores de potencia, lo que le permite seleccionar fácilmente un dispositivo para resolver un problema específico;
- La potencia de las lámparas de descarga de gas es muy superior a la potencia de otros dispositivos.
Desventajas de las lámparas de descarga de gas tradicionales:
- para su funcionamiento, el dispositivo requiere equipo de control;
- las lámparas son difíciles de montar, lo que dificulta las reparaciones y aumenta los costes;
- los modelos son sensibles a los cambios en la temperatura ambiente y las subidas de tensión;
- algunas lámparas tardan mucho en encenderse;
- los electrodomésticos de mercurio deben reciclarse.
Hay desventajas, pero la potencia y la eficiencia de las lámparas de descarga de gas les permiten mantener una posición confiable en el mercado.