Металлогалогенные лампы

Содержание

Характеристики газоразрядных ламп по типу

Научный мир существенно расширил ассортимент осветительных приборов. Одни из самых функциональных и экономичных — разнообразные газоразрядные лампы.

С начала их серийного производства, то есть на протяжении последних 40 лет, на рынке не появилось осветительных устройств, способных превзойти их по технико-экономичным показателям.

Они в зависимости от химического наполнения подразделяются на следующие виды:

  1. Ртутные лампы.
  2. Металлогалогенные лампы.
  3. Натриевые лампы.

Ртутные лампы

Ртутные лампы дают белый свет с интенсивным ультрафиолетовым излучением. В основном их применяют для освещения помещений большой площади, улиц и площадей, поскольку они отличаются средним коэффициентом цветопередачи, минимальной энергоэффективностью и длительным сроком службы — 10000 и более часов.

При аналогичной с лампами накаливания электрической мощности, ртутные лампы обладают в 4-6 раз большей световой отдачей и позволяют улучшить общее освещение, снизив потребление энергии до 83%. При этом изделия недорого стоят, что делает их идеальным решением для людей, стремящихся к экономии денежных средств.

Различают ртутные люминесцентные лампы низкого (ДРВ) и высокого (ДРЛ) давления, используемые в световой рекламе, подсветке фасадов зданий или местном освещении рабочих мест.

Металлогалогенные лампы

Этот вид газоразрядных ламп отличается наличием галогенидов металлов в парах ртути, которые и корректируют спектральные показатели устройства.

Благодаря их высокому коэффициенту цветопередачи и энергоэффективности, достигаемой до 100 лм/Вт, металлогалогенные лампы прекрасно зарекомендовали себя на открытых пространствах в качестве сценической, архитектурной или спортивной подсветки.

Они постепенно вытесняют ртутные источники света, поскольку излучают свет, близкий по своему спектру к дневному, и обладают более длительным сроком работы — до 15000 часов.

Натриевые лампы

Главная особенность натриевых ламп — газовый разряд, который появляется в лампе при ее включении. Данные устройства имеют высочайшую светоотдачу — до 100-120 лм/Вт и самый большой среди семейства газоразрядных ламп срок службы, составляющий 32000 часов.

Но, не смотря на высокую эффективность натриевых ламп, их работа напрямую зависит от температуры окружающей среды. Поэтому эти источники света имеют специальную колбу из боросиликатного стекла, которая выдерживает разрушительное воздействие натрия и поддерживает постоянную температуру.

Газоразрядные лампы — технологии, проверенные временем

В условии постоянно растущих тарифов на электроэнергию, удорожания осветительной арматуры и комплектующих, не стоит забывать о проверенных газоразрядных лампах.

В стране доброго света ДАРИОН представлены разнообразные модели, наиболее эффективные в области энергосбережения.

Широко распространённым источником света в различных осветительных приборах, благодаря своей компактности, мощности и эффективности, считаются металлогалогенные лампы (МГЛ). Они причисляются к газоразрядным лампам (ГРЛ).

Специфичность МГЛ

Принцип свечения металлогалогенной лампы тот же, что и в прочих ГРЛ – это электрический дуговой разряд, происходящий между электродами в наполненной парами ртути колбе. Главная отличительная черта металлогалогенных ламп, наличие излучающих добавок (галогенидов неких металлов) в составе наполнителя (парах ртути).

Йодиды металлов требуются для корректирования спектральных характеристик дугового разряда, благодаря ним, качество светового излучение намного улучшается. Также они предотвращают оседание улетучивающегося вольфрама на внутренние стенки колбы. Во время работы металлогалогенные лампы происходит реакция паров вольфрама и галогенидов металлов. В результате этой реакции образовывается йодид вольфрама (газообразная смесь), испаряющаяся с электродов. После выключения осветительного устройства вольфрам оседает назад на электроды.

Устройство металлогалогенных ламп

Металлогалогенные лампы в основном состоят из следующих компонентов:

  • Разрядную трубку (горелку) – являющейся основой МГЛ. Горелку чаще изготавливают из кварцевого стекла, также есть варианты из специальной керамики. Керамические горелки имеют более высокую термостойкость. Горелка с электродами размещается во внешней колбе.
  • Внешнюю колбу – выполняющую функции светофильтра. Изготавливают её из боросиликатного стекла. Боросиликатные колбы имеют высокую термо- и механическую стойкость. Колба снижает теплопотери горелки, обеспечивая ей нормальный тепловой режим.
  • Цоколь.

Запуск МГЛ невозможен без балласта, в качестве него применяют электромагнитные или электронные пускорегулирующие аппараты (ПРА. Использование электронного ПРА, обеспечивает ровный свет при зажигании лампочек, существенно снижая токи (рабочие и пусковые), а также увеличивая срок службы осветительного устройства.

Светящимся телом МГЛ является плазма дугового разряда, протекающая в горелке между электродами.

Разрядная трубка наполнена инертными газами и галогенными соединениями, которые в холодном состоянии конденсируются на её стенках в виде тончайшей плёнки. С повышением температуры дугового разряда галогениды начинают испаряться и разлагаться на ионы. После чего происходит раздражение уже ионизированных атомов и создание ими оптического излучения.

Инертный газ выполняет буферную функцию, из-за чего протекание электротока через горелку возможно даже при её низкой температуре. По мере прогрева горелки, ртуть и излучающие добавки испаряются, тем самым изменяя спектр излучения, световой поток и электрическое сопротивление МГЛ.

Для ионизирования разряда металлогалогенные лампы требуют применение специальных устройств. К примеру, импульсные зажигающие устройства (ИЗУ), зажигающие электроды, такие как в дуговых ртутных люминофорных лампах (ДРЛ). А зажигание происходит с помощью ПРА. В качестве такого аппарата можно применять дроссель или трансформатор, имеющий повышенное магнитное рассеяние.

Классификация и обозначения

Металлогалогенные лампы принято классифицировать по:

  • Мощности. Минимальная мощность этих ламп равна 20 Вт, макс. – 3500 Вт. МГЛ, имеющие большую мощность (2000 Вт и 3500 Вт) используются для подключения в электросеть с напряжением 380 вольт, прочие — 220 вольт.
  • Цвету излучения. Лампы МГЛ излучают световой поток различной цветности: тёпло-белый, дневной, пурпурный, зелёный, синий, оранжевый и др. цвета.
  • Типу конструкции. МГЛ могут выполняться в следующих исполнениях:
    • бесцокольные. К бесцокольным вариантам МГЛ относятся лампочки с большой мощностью (2000, 3500 вольт). Подключают такие лампы к электросети путём гибких токоотводов с наконечниками;
    • одноцокольные. Некоторые варианты одноцокольных МГЛ работают исключительно в горизонтальном, другие – вертикальном положении. Есть лампы, работающие нормально и в том и другом положении.

Цоколь имеет резьбу с помощью, которого лампочки вкручиваются в патрон. Эти модели обозначаются single-ended, буквами SE;

• двухцокольные. Двухцокольные металлогалогенки называют софитными, внешняя колба выполняется обычно из кварца и имеет небольшой диаметр. Функционируют в горизонтальном положении и применяются чаще в прожекторах заливающего света для архитектурно-художественного освещения.

Эти лампы вставляются в патроны, размещённые по разные стороны светильника. Обозначаются double-ended, буквами DE.

  • Типу цоколя. Обычно одноцокольные МГЛ производят с цоколем Е40, лампы, имеющие горелку из керамики, бывают с цоколем Е27, а в вариантах с малыми мощностями установлены особые цоколи G8,5, G12 и пр.
  • Ориентации положения, в котором работают:
    • горизонтальная. Эксплуатируя эти лампы, ниппель колбы рекомендовано направлять вверх. Обозначение: BH;
    • вертикальная. Лампы обозначаются буквами BUD;
    • универсальная. Лампы могут работать в разном положении. Но когда они применяются в вертикальном положении, то имеют больший срок службы, а также интенсивность излучения. Обозначаются буквой U.
  • Наличию и форме колбы:
    • цилиндрическая (трубчатая Tubular = T);
    • эллипсоидная. Чтобы снизить слепящий эффект эти лампы делают матированными (Ellipsoidal = «E»);
    • эллипсоидно-трубчатая (Ellipsoidal Tubular = «ЕТ»);
    • бульбовидно-трубчатая (bulbous Tubular = BT);
    • рефлекторная (reflector = «R»);
    • параболическая (parabolic = «P»);
    • без колбы. Не имеющие наружную колбу лампочки изготовлены с целью эффективного применения их ультрафиолетового излучения. Предуготовленные эти МГЛ для эксплуатации в технологических процессах.

Некоторые МГЛ изготавливают, чтобы ими заменять лампы ДРЛ. В таких моделях внутренние стенки наружной колбы покрывают слоем люминофора.

Маркировка ламп МГЛ

Отечественные металлогалогенки маркируются буквами ДРИ и ДРИШ, буквы расшифровываются так:

  • Д – дуговая.
  • Р – ртутная.
  • И – йодидная.
  • Ш – шаровая форма разрядной трубки.

После буквенного значения указана мощность лампочки, а также конструктивное исполнение. К примеру, ДРИ400 – 1 – дуговые ртутные йодидные лампочки с мощностью 400W, предназначенные для киносъёмок.

Лампы, имеющие керамогорелки маркируют тремя буквами CDM с цифрами, указывающими на мощность, такие лампочки производят только за рубежом. Разные фирмы зарубежных производителей маркируют лампы по своему усмотрению и не придерживаются единства.

Применение, преимущества и недостатки

Преимущества МГЛ:

  • Высокая светоотдача.
  • Невысокое энергопотребление.
  • Срок службы больше чем у ламп накаливания.
  • Компактность.
  • Надёжность работы при низкой температуре.
  • Неплохая цветопередача.

Недостатки:

  • Отсутствие возможности регулирования светового потока.
  • Большое время на разогрев (рабочий уровень достигается около 10 минут после включения).
  • Необходимость использования ИЗУ.
  • Невозможность обратного зажигания лампы сразу после выключения, пока она полностью не остынет.
  • Реагируют на скачки в напряжении (изменения напряжения около 5% способствуют к изменению цветности светового потока).

Несмотря на недостатки, металлогалогенные лампы широко применяют в различных светильниках и светосигнальных приборах, это обусловлено их широким рядом достоинств.

Области применения:

  • Киносъемочное, студийное и сценическое освещение.
  • Архитектурное.
  • Декоративное.
  • Утилитарное.
  • Уличное освещение, а именно для железнодорожных станций, карьеров, спортивных объектов и т.п.

Также металлогалогенные лампы применяют, как источники света автомобильных фар и осветительных установок промышленных зданий.

Светильники МГЛ в промышленных и бытовых целях

Одним из видов газоразрядных ламп являются металлогалогенные светильники. В них присутствует тот же принцип свечения, который используется в каждой газоразрядной лампе. Принцип заключается в том, что в них происходит электрический дуговой разряд между электродами в лампе, которая заполнена парами ртути и прочими химическими элементами. Главным отличием от простых газоразрядных ламп будет то, что в пары ртути были включены такие соединения, как йодиды металлов. Эти соединения и считаются галогенными. Это способствует тому что испарения с электродов лампы вольфрама не оседает на внутренних стенки колбы.

Во время работы металлогалогенной лампы, вольфрамовые пары взаимодействуют с соединениями галогена, тем самым образуется йодид вольфрамовая смесь. А когда лампа отключена – эти частицы возвращается к электродам.

Поэтому ламповые электроды имеют высокую защиту от разрушения, а колба остаётся прозрачной в течение длительного времени. Плюс ко всему, в данных лампах йодиды металлов используются для того, чтобы улучшить качество светового потока, так как меняется спектральная характеристика дугового разряда. Сейчас это наиболее экономичный и практичный источник света. За счёт добавления вольфрамо-галогенного цикла у ламп в несколько раз увеличился срок службы.

Конструкция

По своему строению мгл не сильно отличается от ртутных дуговых источников света. В ней также используется горелка, сделанная из керамики или кварца. Колба играет большую роль в обеспечении нужной температуры, уменьшает потери тепла и отсекает излучение ультрафиолета. Сделана колба из боросиликатного стекла, которое имеет повышенную прочность и термостойкость. Следует знать, что промышленные модели не предусматривают внешнюю колбу, там применяется безозонное кварцевое стекло.

За счёт того, что в лампе применяются современные модификации, металлогалогеновые лампы не подразумевают в себе нити накаливания, что обеспечивает более длительную работоспособность. Также присутствует облегчённый запуск, за счёт использования зажигающих электродов.

В связи с тем, что потоки галогенидов во время прохождения разряда зависят от силы тяжести, при работе лампа должна находиться в требуемом положении. Лампы с двумя цоколями могут работать исключительно в горизонтальном положении. Модели с одним цоколем, в своём большинстве работают при вертикальной установке. Есть отдельные модели, которые подходят для работы в любых положениях. Горизонтальные модели помечены буквами «ВН», а вертикальные – «BUD». Для любых положений – «universal».

Конструкция МГЛ лампы

Металлогалогенная лампа относится к газоразрядным приборам. Она работает с использованием принципа ионизации паров ртути в смеси с галогенидами — соединениями галогенов с другими химическими элементами.

Конструктивно металлогалогенный осветительный прибор представляет собой колбу, выполненную из тугоплавкого кварцевого или керамического стекла со впаянными электродами. Колба заполняется инертными газами, в которые добавляется металлическая ртуть и галогениды тех или иных металлов. Именно они расширяют и выравнивают видимый спектр излучения прибора, а также позволяют изменить цветовую температуру и цвет свечения лампы.

Эта колба, исполняющая роль горелки, помещается в еще одну, внешнюю, заполненную инертным газом или вакуумированную. Ее задача – защита горелки от механических и температурных воздействий и поглощение ультрафиолета, который присутствует в спектре излучения ртути и при взаимодействии с окружающим воздухом образует ядовитый для человека озон. Дополнительно внешняя колба уменьшает теплопотери, существенно увеличивая КПД и ресурс работы прибора.

Конструкция металлогалогенной лампыМнение эксперта Алексей Бартош Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Задать вопрос эксперту Существуют и одноколбовые лампы, но в этом случае для изготовления горелки применяют безозонное кварцевое стекло, отсекающее жесткое ультрафиолетовое излучение. Это, конечно, не относится к специальным металлогалогенным приборам, предназначенным именно для получения жесткого УФ излучения.

Одноколбовая металлогалогенная лампочка промышленного назначения мощностью 2 кВт

Для подключения к электросети прибор снабжается цоколем или цоколями следующих типов:

  • E27, Е40 (цоколь Эдисона);
  • RX7s (софитный двухцокольный вариант);
  • G8.5, Е12 (штырьковые).

Приборы мощностью 2 кВт и выше вместо цоколей имеют гибкие выводы с клеммами под винт.

Металлогалогенные осветители с цоколями различных типов к содержанию

Принцип работы

В холодном состоянии пары ртути и галогениды оседают на стенках горелки, и газовый промежуток внутри нее имеет высокое сопротивление. Поэтому для пуска лампы после подачи на электроды питающего напряжения необходимо на них же подать высоковольтный импульс. Для этого используется импульсное зажигающее устройство – ИЗУ.

Импульсное зажигающее устройство для металлогалогенных ламп

Благодаря ему в горелке появляется тлеющий разряд, который разогревает ртуть и галогениды. В результате последние испаряются. Давление в колбе увеличивается, а сопротивление газового промежутка уменьшается. Тлеющий разряд постепенно переходит в дуговой, заставляющий ионы ртути излучать видимый свет – лампа разгорается. Время выхода прибора на рабочий режим занимает в среднем 10-15 мин.

Одновременно в работу вступают галогены – они тоже начинают излучать в определенном спектре, выравнивая и дополняя спектр излучения ртути. В результате металлогалогенный источник может излучать свет не только различной цветовой температуры от теплого красноватого до холодного синего, но и разных оттенков: зеленого, красного, синего и пр. Все будет зависеть от состава и количества галогенидов. Это и является главной особенностью металлогалогенной лампы: ее цветопередача исключительно высока и может достигать 95.

Спектр излучения металлогалогенной лампочки намного ровнее и шире, чем спектры любых других газоразрядных источников светаМнение эксперта Алексей Бартош Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Задать вопрос эксперту Покупая металлогалогенный осветитель, обращай внимание не только на его мощность и цоколь, но и на цветовую температуру и, тем более, цвет. Иначе ты рискуешь подсветить объект оттенками синего или красного вместо задуманного освещения дневным светом, либо наоборот.

Для того, чтобы при разогреве лампы разряд в горелке не перешел в неуправляемый дуговой, ток через прибор ограничивается при помощи специальных балластов: электромагнитных (дроссель) или электронных. Первые называют ЭмПРА (электромагнитный пускорегулирующий аппарат), вторые — ЭПРА (электронный пускорегулирующий аппарат). Дроссели стоят намного дешевле электронных аналогов, зато вторые повышают КПД и надежность светильника, а, главное, исключают мерцание лампы с удвоенной частотой сети.

Электромагнитный и электронный пускорегулирующие автоматы для металлогалогенных лампочек

Типы и характеристики

К сожалению, единой маркировки металлогалогенных ламп в мире не существует, каждый производитель может промаркировать прибор на свое усмотрение. Тем не менее некоторые названия МГЛ устоялись, и среди них можно сориентироваться. В России металлогалогенные лампы принято маркировать буквами ДРИ(Ш) с последующим указанием мощности в ваттах, где:

  • Д – дуговая;
  • Р – ртутная;
  • И – йодидная;
  • Ш – шаровая форма горелки.

Лампа ДРИШ-450 – дуговая ртутная йодидная с горелкой шаровой формы мощностью 450 Вт

Рабочее напряжение на лампочках может не указываться. По умолчанию для приборов мощностью до 2 000 Вт оно составляет 220 В, для приборов 2 000 Вт и выше – 380 В.

Что касается зарубежных производителей, то у них самое распространенное обозначение металлогалогенных ламп – HMI (англ. metal halide lamp) или HM с последующим указанием мощности.

По остальным конструктивным характеристикам приняты следующие обозначения:

  1. SE — одноцокольная.
  2. DE – двухцокольная (софитная).
  3. BH – рабочее положение горизонтальное.
  4. BUD – рабочее положение вертикальное.
  5. U – рабочее положение любое.
  6. Т – колба цилиндрическая.
  7. Е – колба эллипсоидная.
  8. ЕТ – колба эллипсоидно-трубчатая.
  9. ВТ – колба бульбовидно-трубчатая.
  10. R – колба рефлекторная.
  11. P – колба параболическая.

Дополнительно на металлогалогенной лампе может стоять ее цветовая температура в Кельвинах.

Металлогалогенная лампа с цилиндрической колбой мощностью 400 Вт Мнение эксперта Алексей Бартош Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Задать вопрос эксперту Маркировка на самой лампе может быть неполной, поэтому при покупке внимательно изучи упаковку или сопроводительную документацию, если она есть. Особое внимание обрати на рабочее положение прибора: лампа с горизонтальным рабочим положением недолго проработает вертикально, и наоборот. к содержанию

Сфера применения

Сферу применения светильников с МГЛ определили их три основных отличия от других источников света:

  1. Отличная цветопередача.
  2. Высокая светоотдача.
  3. Компактность.

Благодаря вышеперечисленным свойствам металлогалогенные осветители широко используются в кино- и фотосъемке, в сценическом освещении, подсветке и освещении массовых культурных мероприятий, включая открытые площадки.

Высокая мощность при небольших габаритах позволила использовать металлогалогенные источники света в поисковых прожекторах и осветителях заливного типа открытых объектов: вокзалов, аэропортов, стадионов. Можно встретить лампы этого типа в архитектурной подсветке и в системах освещения промышленных и общественных зданий, а также в фарах различных транспортных средств: от автомобилей до самолетов. В быту, к сожалению, металлогалогенные светильники не прижились из-за длительного разогрева и невозможности быстрого повторного пуска.

Примеры использования металлогалогенных осветителей

Есть и еще одна область применения металлогалогенных светильников. Подбирая состав и количество галогенидов, можно создать спектр, необходимый для жизнедеятельности различных растений. Именно такие лампы успешно используются в теплицах и в аквариумном освещении.

Использование металлогалогенных светильников для подсветки растений и освещения аквариумовк содержанию

Самым главным преимуществом металлогалогенной лампы является широкий и равномерный спектр излучения. Свет ее почти полностью соответствует солнечному, а цветопередача достигает 95%. Такой точной цветопередачи не обеспечивает ни один существующий на сегодня источник искусственного света, включая светодиодные светильники.

Второе немаловажное преимущество – высокая энергоэффективность. Металлогалогенная лампа даже небольшой мощности способна создавать световой поток до 70 лм на ватт потребляемой мощности. А начиная с киловатта и выше, светоотдача прибора может достигать 95 лм/Вт. Это почти столько же, сколько и у светодиодных светильников реальной стоимости (диоды со светоотдачей 120 — 150 лм/Вт существуют, но их производство неоправданно дорого).

Мнение эксперта Алексей Бартош Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Задать вопрос эксперту Кроме всего прочего, стоит упомянуть и о цветовой температуре. Она, как и цвет свечения, при помощи тех или иных добавок галогенидов может варьироваться довольно широко.

Добавим в преимущества относительно невысокую стоимость (в десятки раз дешевле светодиодных источников той же мощности) и срок эксплуатации, который в зависимости от мощности колеблется в диапазоне 10 000 — 15 000 часов. Для сравнения: средний срок службы натриевых ламп составляет 10000-20000 ч, а светодиодов, чье время наработки на отказ считается фантастическим, – 15000–30000 ч.

У металлогалогенных источников света есть следующие недостатки:

  1. Высокая рабочая температура. Как и любой другой дуговой источник света, металлогалогенный сильно нагревается. Температура горелки может достигать 1200, а внешней колбы (если она предусмотрена конструкцией) – 300 градусов Цельсия. Это, конечно, требует принятия специальных мер безопасности.
  2. Большое время выхода на рабочий режим. После включения необходимо 10-15 минут для того, чтобы прибор вышел на рабочий режим – разгорелся. Кроме того, после выключения лампа не запустится, пока не остынет. Этот недостаток является сдерживающим для использования металлогалогенных ламп в быту, где ждать 10-30 минут, пока лампа начнет светить, довольно сложно.
  3. Содержит ядовитые вещества. Горелка металлогалогенной лампы наполнена металлической ртутью, поэтому ее нельзя взять и выбросить в мусорное ведро. МГЛ нужно утилизировать на специальных пунктах.
  4. Необходимость в дополнительном оборудовании. Для того чтобы запустить металлогалогенную лампу, необходим балласт и ИЗУ, которые по размерам нередко больше самой лампы и, естественно, стоят немалых денег.

Схема подключения

Как я уже говорил выше, для пуска металлогалогенной лампы необходимо импульсное зажигающее устройство, а для ограничения тока через нее требуется ПРА (балласт). Первое включается параллельно лампе, второй — последовательно с ней.

Схема включения металлогалогенных ламп с двух- и трехвыводным ИЗУ

Обычно подобная схема наносится прямо на корпус балласта и ИЗУ, поэтому собрать металлогалогенный светильник своими руками не составляет никакого труда. Для этого достаточно обычной отвертки и указателя напряжения для определения нуля и фазы в сети.

Единственное, необходимо учитывать, что лампа и балласт греются довольно сильно: первая до 300, второй до 100-120 градусов. Поэтому, конструируя светильник, необходимо предусмотреть вентиляцию оборудования (обычно достаточно просто вентиляционных отверстий), а сам фонарь размещать вдали от легковоспламеняющихся предметов.

Мнение эксперта Алексей Бартош Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Задать вопрос эксперту Отличие трехвыводного ИЗУ от двухвыводного состоит в том, что оно подает высоковольтный разряд только на лампу. В то время как двухвыводное подвергает бесполезному высоковольтному удару еще и балласт. Таким образом, трехвыводной прибор стоит дороже, но работает более корректно, существенно продлевая жизнь светильника.

Особенности эксплуатации

При использовании электромагнитного балласта (дросселя) для уменьшения реактивных потерь и некоторого повышения КПД параллельно светильнику желательна установка компенсационного конденсатора, обозначенного на схеме штрихпунктиром. Рабочее напряжение его должно быть не ниже 400 В (для ламп на 380 В – 600 В), а сам он должен быть бумажным неполярным. Емкость конденсатора выбирается исходя из мощности лампы. Для ДРИ-250, к примеру, хватит 35 мкФ, для ДРИ-400 емкость можно увеличить до 45 мкФ.

Для качественной и долговременной работы светильника мощность балласта должна соответствовать мощности лампы. ИЗУ выбирается такой, чтобы мощность лампы укладывалась в диапазон, указанный на его корпусе.

И еще один совет. Устанавливай лампу ДРИ только в хлопчатобумажных перчатках или при помощи чистой тканевой салфетки. Дело в том, что внешняя колба прибора нагревается до 300 градусов, а если прибор одноколбовый, то и до 1200. «Пальчики», которые ты оставишь на колбе, сгорят и образуют слой нагара, плохо проводящий тепло. В результате произойдет локальный перегрев, и стекло просто лопнет. Если же ты или кто-то другой уже «захватали» лампочку, протри ее салфеткой, смоченной спиртом.

Эту лампу можно выбросить из-за трещины, появившейся в результате локального перегрева грязного стекла

Вот мы и разобрались с металлогалогенными лампами. Если ты дочитал статью до конца, то теперь знаешь, как она работает, как включается и чем отличается от других газоразрядных источников света.

Металлогалогенный или светодиодный?

Мы живем в эпоху переходного периода, когда металлогалогенные светильники в освещении магазинов составляют «львиную долю», но при этом с каждым годом в геометрической прогрессии растет применение светодиодных светильников для освещения торговых залов и витрин.

В связи с этим, наверное, практически у всех ритейлеров возникают вполне логичные вопросы и сомнения относительно применения в магазинах своей сети LED светильников. Интересно, прежде всего, для себя понять кто все-таки лучший на сегодняшний день и определиться «на чьей ты стороне».

Мы решили сравнить металлогалогенные и светодиодные светильники по ключевым параметрам таким как:

1. Эффективность люмен на ватт, у кого какая? У кого лучше?

2. Индекс цветопередачи CRI У кого какой? Чем лучше и почему?

3. Стоимость. Затраты (рублей) на 1 люмен светоотдачи.

4. Срок службы МГЛ лампы (часов). Срок службы LED матрицы СREE (часов).

5. Стоимость владения в течение 5 лет. Экономия электроэнергии. Возможная окупаемость светодиодов.

6. Вес и другие дополнительные параметры.

Для сравнения мы подобрали объективно тождественные друг другу светильники, в качестве компонентов которых мы уверены: металлогалогенный трековый светильник AVANT G12 70W 45D с лампой OSRAM HCI T и ЭПРА OSRAM PT fit и светодиодный трековый светильник MINI LED 30W с матрицей CREE CXA 2520 и блоком питания MEANWELL. Данные о сроках службы, индексе цветопередачи ламп и матриц брали из справочников производителей OSRAM и CREE. Для сравнения других параметров провели испытания светильников в светотехнической лаборатории.

Оба светильника активно применяются для освещения торговых площадей, хорошо известны на рынке и находятся в одной ценовой категории.

Эффективность люмен на ватт, у кого какая? У кого лучше?

Испытания показали, что металлогалогенный светильник имеет КПД 60,94 Лм/Вт, светодиодный 30Вт 89,50 Лм/Вт. Получается, что эффективность выше у светодиодного светильника.

При этом металлогалогенный светильник при номинальной мощности 70Вт (фактическая по результатам измерений 80,89) выдает 4929 Лм., а светодиодный 30-ти ваттный (по факту 27,89 Вт) только 2496 Лм.! При всей эффективности это значительно меньше. То есть при такой замене МГЛ на LED у вас в магазине будет попросту меньше света! Если в цифрах, то экономия электроэнергии составит 65,52%, но при этом освещенность упадет на 50,63%!

Получается, что чтобы полноценно заменить металлогалогенные светильники в магазине, необходимо больше светодиодных 30-ваттных, либо ставить более мощные светодиодные.

Попробуем взять 60-ти ваттный трековый LED светильник MINI LED 60W с матрицей CREE 2540 и сопоставить его с металлогалогенным. По результатам теста в лаборатории его эффективность 86,07 Лм/Вт., фактическое потребление 56,94Вт., светоотдача 4903 Лм. Вот это уже сопоставимо по светоотдаче с металлогалогенным! Экономия электричества, правда, уже не такая большая — всего 29,6%.

Индекс цветопередачи CRI У кого какой? Чем лучше и почему?

По данным OSRAM индекс цветопередачи для лампы HCI T 70/942 NDL G12 / 6800 lm / 4200K /Ra=90 / 15000h /d=19 составляет 90. Собственно, это следует из обозначения лампы. CREE декларирует для светодиодной матрицы 2520 Ra = 90. Как видите, в этом компоненте полное равенство. Стоит отметить, что значение Ra = 90 является очень хорошим и позволяет на 90% передать естественные цвета освещаемого объекта, а для освещения магазинов это важно.

Стоимость. Стоимость рублей на 1 люмен светоотдачи.

Дальше начинается самое интересное. Розничная цена металлогалогенного трекового светильника AVANT 3590 рублей. Светодиодный трековый светильник MINI LED 30W можно купить за 4590, а 60-ти ваттный обойдется в 6590 (все данные по курсу 1 дол. = 67 руб.).

Посчитаем сколько рублей будет стоить 1 Люмен освещенности в вашем торговом зале при использовании каждой модели.

Таблица 1. Сравнение эффективности металлогалогенных и светодиодных трековых светильников для освещения торговых площадей.

модель стоимость , руб. светоотдача, Люмен стоимость 1 Люмена, руб.

Металлогалогенный 70Вт 3590 4929 0,73

Светодиодный 30Вт 4590 2496 1,84

Светодиодный 60Вт 6590 4903 1,34

Как видно из Таблицы 1 металлогалогенные светильники по-прежнему наиболее выгодный вариант освещения. С их помощью дешевле всего получить требуемую освещенность в магазине, при том что качество света (индекс цветопередачи) равны.

Срок службы МГЛ лампы и светодиодной матрицы.

Может быть выгода в экономии электроэнергии и более длительном сроке службы светодиодных светильников? Попробуем с этим разобраться…

Срок службы матрицы СREE при правильном теплоотводе и оригинальной матрице, когда это действительно контрактный CREE от официального дистрибьютера, а не ввезенный уже установленным в светильник из Китая (надеюсь, вы понимаете разницу в качестве), составляет согласно методике IES LM-80-2008 36000 часов.

Металлогалогенная лампа OSRAM HCI T по данным производителя имеет срок службы 15000 часов.

Получается, что за 36000 часов вам понадобится заменить в металлогалогенном светильнике, условно говоря, 2,5 лампы. Стоимость лампы около 1000 рублей.

Стоимость владения в течение 5 лет. Экономия электроэнергии. Возможная окупаемость светодиодов.

36000 часов в обычном режиме работы магазина это примерно 5 лет. Не трудно посчитать, что купив металлогалогенный светильник за 3590 рублей вам нужно будет потратить в течение этого срока еще 2500 рублей на замену ламп. То есть суммарные затраты на приобретение и обслуживание в течение 5 лет составят 6090 рублей, без учета стоимости работы электрика или завхоза, который будет менять лампы. Эту стоимость каждый может определить для себя самостоятельно, в зависимости от того в штате этот электрик или привлеченный и какую зарплату ему платят.

Если вы купите светодиодный трековый светильник 60Вт за 6590, то вам ничего не придется «добавлять» в течение 5 лет.

За эти 5 лет при режиме работы магазина 10 часов в день получится некоторая экономия электроэнергии. 365Х5Х10Х(80,89-56,94)=437кВт. При стоимости 1 кВт = 3 рубля это всего 1311 рублей. Не много, но все равно «в плюсе», учитывая, что по стоимости приобретения и владения получилось равенство.

Таким образом, можно говорить об окупаемости вложений в светодиодные светильники за 3-4 года. Не готовы ждать? Тогда, конечно же, металлогалогенные. Первоначальные затраты на приобретение существенно ниже, по остальным показателям они по-прежнему наиболее пригодны для освещения торговых площадей.

Вес и прочие мелочи.

Что же все-таки может склонить «чашу весов» в пользу светодиодных светильников? Варианты могут быть разные.

В некоторых проектах имеет значение нагрузка на конструкции подвесного потолка. В таких случаях применение светодиодных светильников может быть затруднено. Они тяжелее металлогалогенных.

В каких-то проектах мы сталкиваемся с ограничениями электрической мощности или требованием арендодателя использовать для освещения торговой площади только энергосберегающие светильники.

Возможно, что при выборе того или иного источника света включаются такие компоненты как престиж, стремление идти в ногу со временем, требования концепта торговой марки, экологичность, наконец. Имиджевая составляющая имеет большое значение в ритейле.

Наши выводы.

— При замене 70-ти ваттного металлогалогенного светильника на 30-ти ваттный светодиодный вы теряете практически половину освещенности в торговом зале. По нашему мнению от такой замены вы только проиграете. Если менять то на более мощный светодиодный, например 60Вт.

— Светоотдача, срок службы и окупаемость светодиодных светильников сильно зависят от качества их компонентов. Приобретая светодиодные светильники на 20-30% дешевле цен указанных в этой статье, либо с эффективностью на 20-30% выше обозначенных в статье показателей, будьте готовы к подвоху. Чудеса бывают, но не в этом случае!

— Металлогалогенные светильники по-прежнему наиболее подходящий вид осветительного оборудования для магазина.

Металлогалогенные лампы.

Металлогалогенные лампы (МГЛ / HMI) являются одним из видов газоразрядных ламп (ГРЛ) высокого давления. От других ГРЛ отличаются тем, что для коррекции спектральной характеристики дугового разряда в парах ртути, в горелку МГЛ дозируются специальные излучающие добавки (ИД), представляющие собой галогениды некоторых металлов.

Металлогалогенные лампы излучают яркий белый свет высокого качества и имеют отличную цветопередачу. В связи с этим МГЛ активно используются для общего освещения, открытых и закрытых спортивных сооружений, промышленных помещений, киноконцертных залов, так же зачастую их используют для подсветки рекламных щитов и витрин, для освещения спортивных сооружений и стадионов, для архитектурной подсветки зданий и сооружений.

Для расчёта освещенности помещения вы можете воспользоваться калькулятором расчета освещенности помещения.

Внешняя колба металлогалогенной лампы выполняет функцию светофильтра, который задерживает, исходящее от горелки вредное ультрафиолетовое излучение. Материал, из которого изготавливают колбы ламп МГЛ «выдерживает» температуру находящейся внутри неё горелки. Таким материалом является устойчивое боросиликатное стекло. По своему исполнению, металлогалогенные лампы делятся на 1- 2 хцокольные.

Маркировка металлогалогенных ламп:

  • Д – дуговая,
  • Р – ртутная,
  • И — йодидная

Дуговые металлогалогенные лампы: (ДРИ, МГЛ, HMI, HTI)

Преимущества металлогалогенных ламп:

  • светоотдача в 10 раз больше, чем у ламп накаливания.
  • компактный источник света
  • надежная работа при низких температурах и различных условиях эксплуатации;
  • возможность применять лампы разной цветности.

Недостатки:

• время разгорания 30-50 секунд, после отключения не включаются пока не остынут

Подключение металлогалогенных ламп.

Металлогалогенные лампы не могут работать при их подключении к сети «напрямую», без вспомогательных устройств для запуска. Для зажигания МГЛ требуется высоковольтный разряд, который и обеспечивают электронные или электромагнитные пускорегулирующие аппараты – ПРА (балласт).

Металлогалогенные лампы (МГЛ) — один из видов газоразрядных ламп (ГРЛ) высокого давления. Лампочка отличается от других ГРЛ тем, что в горелку МГЛ для коррекции спектральной характеристики дугового разряда в парах ртути дозируются излучающие добавки (ИД) — галогениды металлов. Среди источников света они самые компактные и мощные.

В одноцокольных патрон расположен с одной стороны; двухцокольная — двухсторонняя, что позволяет устанавливать её только в горизонтальном положении; универсальную конструкцию можно установить как горизонтально, так и вертикально.

Чаще всего используют одноцокольные лампы винтового типа, но более экономичными считают двухцокольные — расход энергии у них минимальный.

Различают лампы по типу горелки:

  • кварцевые;
  • керамические.
Металлогалогенные лампы

Марка Характеристики
BLV
  • характеризуются длительным сроком службы, высоким качеством, эксклюзивным ассортиментом;
  • МГЛ мощностью 70, 150, 250, 400 и 1000 Вт предлагаются в четырех цветах: зеленый, синий, оранжевый, пурпурный;
  • предназначены для встраиваемых светильников, прожекторов для трековых систем освещения;
  • средний период эксплуатации – от 8000 до 15000 часов.
HMI
  • свечение – результат электродугового разряда между электродами в колбе, заполненной ртутными парами и галогенидами химических редкоземельных элементов;
  • особенность — в состав наполнителя (паров ртути) добавлены галогенные соединения — йодиды металлов;
  • из-за высокой яркости, ультрафиолетового излучения и высокого внутреннего давления используются только в закрытых корпусах, специально разработанных для этой цели, на телевидении, в студиях, прожекторах.
Philips
  • высокая стабильность цветопередачи;
  • подходят для освещения демонстрационных и торговых помещений;
  • создают эффект живого светового потока, особенно при передаче тепловых тонов;
  • применяются для освещения в автомобиле.
Osram
  • разрядные лампы высокого давления;
  • используют в закрытых светильниках.
Фотон
  • для больших открытых пространств, профессионального коммерческого и
  • промышленного света, архитектурного и рекламного освещения.

ВАЖНО! Обратите внимание на МГЛ фирмы BLV на линейки HITLITE, HIT-ULTRALITE, C-HILITE, TOPSPOT G12, TOPSPOT SHROUD, TOPSPOT G8,5, C-TOPSPOT, TOPLITE, TOPLITE SHROUD, TOPFLOOD.

Технические характеристики МГЛ

Мощность
  • влияет на силу светового потока и яркость лампы; мощность — от 20 до 18000 Вт;
  • напряжение питания 220 и 380 В.
Тип цоколя
  • от назначения — E27, E40, двусторонний Rx7S, двухштырьковый G12.
Световой поток
  • по сравнению с традиционными лампочками (мощностью в 3-4 раза выше), имеют свойство терять со временем до 30% светового потока.
Цветовая температура
  • различаются по оттенку: холодный свет дают МГЛ около 6400 К, теплый — в районе 2700 К, 4200 К — нейтрально-белый.
Срок службы
  • не менее 9000 часов.

Лампы по ГОСТу должны быть сконструированы так, чтобы их характеристики при правильной эксплуатации были надежны.

Материалы по теме: Принцип действия неоновой лампы.

Принцип работы МГЛ

Принцип работы основан на прохождении электродугового разряда в газовой среде, схож с применяемым в ртутных лампах. Газ, используемый в МГЛ, — ртуть и инертный аргон. Имеющиеся в газе йодиды натрия и скандий обеспечивают прохождение дугового разряда.

Рекомендуем прочитать: Установка точечных светильников.

Эти вещества с материалом колбы лампы (кварцевым стеклом) в реакцию не входят. Галогениды при отсутствии разряда покрывают стенки изделия пленкой. При замыкании контакта повышается температура и наблюдается дуговой разряд, способствующий испарению галогенидов и разложению их на ионы йода и металла.

Свечение лампы, видимое глазом, вызывает присутствие в газе ионов. При этом наблюдается движение ионов из горячей зоны лампы к более холодным стенкам — происходит восстановление соединений и конденсация на стенках в виде пленки. Лампа функционирует по принципу замкнутого цикла.

Подключение лампочек

Подключение лампы к сети осуществляется по правилам, ввиду особенностей конструкции и принципа работы МГЛ. Особенность — зависимость от напряжения, поэтому лампы требуют включения токоограничивающего элемента (ПРА) в последовательном порядке.

Большинство МГЛ функционируют с серийными ПРА, предназначенными для газоразрядных ламп (дуговых ртутных или натриевых). Имеются ПРА со встроенным ИЗУ с функциями розжига источника света и ограничения тока.

В ходе прогрева лампы происходит колебание напряжения и силы тока в ней, поэтому к конструкции и качеству токоограничивающего элемента предъявляют особые требования. Низкое качество вызывает низкое напряжение и при включении лампа начнет гаснуть.

Рекомендуем прочитать статью «Обзор газоразрядных ламп».

Как проверить?

Проверить работоспособность МГЛ можно обычным способом – включить светильник: если он горит с перебоями, лампа неисправна. Следует проверить правильность подключения, возможно, причина кроется именно в этом.

Если светильники показывают нестабильную работу — зажигаются, гаснут, не могут разгореться на полную ожидаемую мощность — нужно померить в сети напряжение. Металлогалогенные лампы при напряжении 190 В работают нестабильно.

Обращаем внимание на правильность подключения в коннекторе питающего кабеля: подключение корректное, если напряжение нормальное и фазы соответствуют обозначениям.

Также необходимо проверить:

  1. исправность питающего кабеля (он может быть перебит);
  2. правильно ли вставили питание в трек;
  3. правильное подключение к щитку.

Если на осветительную конструкцию из нескольких токопроводящих шин смонтировано более 20 светильников, следует проверить — достаточно ли им мощности от питающей конструкцию линии. При недостаточной мощности возможна нестабильная работа металлогалогенновых ламп и ПРА (пускорегулирующее устройство).

  • Цоколь G9

Применим для небольших металлогалогенных ламп и оснащен двумя штырьками на расстоянии 9 мм. Патрон представляет собой розетку с отверстиями на таком же расстоянии, поэтому установка лампочки в светильник выглядит, как обычное соединение «вилка-розетка».

ВАЖНО! Срок службы некоторых типов современных МГЛ достигает 15000 часов. Выпускаются они с разными цветностью излучения и качеством цветопередачи.

Для включения лампы необходимы специальные зажигающие устройства, поскольку для зажигания разряда требуется напряжение в несколько киловольт. МГЛ, как и все газоразрядные лампы, могут функционировать только с балластным дросселем, что создает сдвиг фаз между током и напряжением, потому потребуется компенсация коэффициента мощности, то есть включение компенсирующего конденсатора.

Прочитайте статью «Зачем и как использовать натриевую лампу в теплице?»

Ток питающего автомата у ламп 12 В довольно большой.

Спектр излучения имеет большое значение, особенно в теплицах для выращивания рассады и растений. Возможность коррекции спектра от тепло-белого до желтого отличает их выгодно от ксенонового разряда с его холодно-белым цветом.

Срок хранения МГЛ

Зависит от:

  1. качества кварцевых горелок;
  2. качества обработки;
  3. фирмы-производителя;
  4. условий хранения.

Например, у ламп Лисма срок хранения при равных условиях меньше, чем у Osram или GE. Как правило, при соблюдении условий хранения МГЛ хранятся десятилетиями, главное, чтобы они не подтекали.

Применение МГЛ

Материалы по теме: Как выбрать светильники для натяжных потолков?

МГЛ, как и натриевые, используют в промышленности для освещения или в ландшафтном дизайне. Газоразрядную МГЛ часто используют на улицах, в скверах и парках в приборах ночного освещения, для подсветки памятников или зданий.

Она является неизменным атрибутом подсветки на стадионе, светового дизайна цирков и арен, офисных зданий и торговых, рекламных и других конструкций. Прожекторные системы — это верхняя граница мощностей.

Прочитайте статью по теме: Потолки из гипсокартона с подсветкой — рекомендации по установке.

МГЛ не только благоприятны для растений, но и подходят для аквариума. Светильник с МГЛ обеспечивает высокий световой поток и отличную цветопередачу в течение всего эксплуатационного периода ламп.

МГЛ — мощные лампы, функционирующие при высоком давлении и температуре. Их используют с балластами в светильниках специального назначения. Обычно в комплекте МГЛ со встроенным ЭПРА есть балластно- пусковое устройство (требуется для дуговых ламп). Обычно это дроссель больших размеров и устройство зажигания.

Мощность МГЛ

Виды Особенности
70W G12
  • внутренние помещения, витрины магазинов;
  • стабильность передачи цвета;
  • широкий спектр использования;
  • мощность 70 Вт;
  • цоколь g12;
  • цветовая температура 4100К.
70W rx7s
  • для освещения крупных объектов (стадионы, автомагистрали, торговые центры);
  • в небольших помещениях – для организации световых функций фото- и видеоплощадок, клеток с животными и аквариумов;
  • цоколь rx7s.
TDM ДРИ 70
  • для складских и промышленных помещений, наружного освещения сооружений;
  • трубка из боросиликатного стекла оснащена кварцевой горелкой;
  • мощность 70 Вт;
  • для подключения необходим соответствующий дроссель.
70W Е27
  • для освещения бытовых помещений;
  • высокая светоотдача;
  • длительный срок хранения;
  • цветовая температура 3000К;
  • прозрачное или матовое исполнение колбы;
  • цоколь Е27.
150 Вт
  • для наружного прожекторного освещения, архитектурной подсветки, внутреннего освещения промышленных объектов, торговых и коммерческих офисов и помещений;
  • высокие свето- и цветопередача;
  • большой срок службы.
150 Вт Rx7s
  • в осветительных устройствах внутреннего и наружного типа освещения витрин, для крупных объектов, музеев, павильонов, спортивных сооружений;
  • мощный и компактный источник света;
  • цоколь — Rx7s.
150 Вт 4000К Е27
  • для освещения витрин магазинов, общественных зданий и офисов, в качестве декоративного наружного освещения, высокая светоотдача и цветопередача;
  • стабильность цвета и минимальное уменьшение светового потока;
  • используется с ПРА;
  • цоколь Е27;
  • напряжение 220В;
  • цветовая температура 4000К (холодный белый свет).
400 Вт Е40
  • хорошая цветопередача и яркий белый свет;
  • керамическая горелка и наружная прозрачная трубчатая колба;
  • используют в комплексе с ПРА;
  • высокая энергоэффективность;
  • 400 Вт Е40 при стабильной цветовой температуре;
  • цоколь Е40;
  • освещение открытых территорий, производственных, сельскохозяйственных и складских помещений;
  • для освещения открытых территорий, сельскохозяйственных, складских, производственных помещений.
250 Вт Е40
  • хорошая цветопередача и яркий белый свет;
  • керамическая горелка и наружная прозрачная трубчатая колба;
  • используют в комплексе с ПРА;
  • высокая энергоэффективность;
  • 400 Вт Е40 при стабильной цветовой температуре;
  • цоколь Е40.
HQI-T 250 Вт
  • для освещения промышленных цехов, больших аудиторий, библиотек, конференц-залов, ярмарочных и выставочных павильонов, пешеходных зон, станций метро и ЖД;
  • высокого давления;
  • трубчатый тип колбы;
  • цоколь Е40;
  • подключается через ПРА;
  • цветовая температура 5500К (холодный).
1000 Вт
  • для освещения торговых центров, городских площадей, жилых и пешеходных зон, освещения дорог, в качестве заливающего освещения;
  • хорошая цветопередача и яркий белый свет;
  • керамическая горелка и наружная прозрачная трубчатая колба;
  • используют в комплексе с ПРА;
  • высокая энергоэффективность;
  • длительный срок службы.
1000 Вт Е40
  • используются для освещения больших площадей;
  • срок службы 6000 часов;
  • цоколь Е40;
  • световой поток 88000 Лм;
  • цвет свечения — белый.
100 Вт
  • для освещения больших общественных мест — магазины розничной торговли, просторные офисы, вестибюли, залы, терминалы аэропортов;
  • мощность 100 Вт;
  • цветовая температура 4300К;
  • световой поток 7800 Лм;
  • цоколь Е27;
  • длительный срок службы до 15000 часов.
GU6.5 20-35 Вт
  • для создания акцентного освещения и освещения витрин магазинов розничной торговли, для общего и декоративного освещения помещений и зонального наружного освещения;
  • миниатюрные лампы с простым цоколем и керамической горелкой;
  • живой белый свет при высоком коэффициенте цветопередачи.

Оптимальные условия для металлогалогенных ламп

При зажигании МГЛ очень важны условия, что влияют напрямую на тип балласта, применяемого с конкретным типом лампы. МГЛ требуют для корректировки величины:

  • балластный ток сопротивления;
  • подачу корректного напряжения на создающие дугу электроды.

Материалы по теме: Освещение в беседке.

Для систем «балласт-лампа» стандарты ANSI содержат значения всех необходимых параметров для всех компонентов. Для устройства зажигания важен и стартер, работающий от сети с переменным током. Он отличается по параметру выпрямления и размеру. Балласт для стартеров электромагнитного типа.

Блок розжига необходим в любой дугоразрядной лампе. Для МГЛ существует два типа:

  1. ЭПРА (электронный);
  2. ЭмПРА (электромагнитный).

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *