Lămpile DRL: construcție, caracteristici, reguli de alegere

Lampa DRL, care își păstrează popularitatea, este un reprezentant al aparatelor de iluminat cu descărcare în gaz, caracterizat printr-un flux luminos bogat și durabilitate. Produsele care conțin mercur s-au dovedit bine în amenajarea iluminatului artificial al străzilor și obiectivelor industriale.

Cu toate acestea, o serie de nuanțe tehnice și operaționale nu permit utilizarea lor în gospodărie și pun sub semnul întrebărei oportunitatea utilizării lor în alte domenii ale vieții. Veți afla totul despre dispozitivele de iluminat cu descărcare în gaz de înaltă presiune din articolul prezentat de noi. Sfaturile noastre vă vor ajuta să alegeți corect aparatele.

Dispozitivul lămpii cu mercur

Luminile DRL aparțin aparatelor de iluminat cu descărcare în gaz de înaltă presiune. Domeniul prioritar de utilizare – iluminatul străzilor, întreprinderilor, garajelor și atelierelor de uz industrial. Lămpile DRL se folosesc acolo unde este necesar un flux luminos puternic, iar calitatea redării culorilor nu are cerințe speciale.

Părțile funcționale principale:

1. Balonul. Învelișul exterior al aparatului este fabricat din sticlă termorezistentă. În interior se află un arzător din cuarț, la care sunt conectați conductorii. Îmbinarea electrozilor cu catozii are loc prin conectarea polarităților opuse cu un rezistor de carbon. Din balon s-a evacuat aerul, iar azotul a fost introdus; suprafața interioară este acoperită cu luminofor.
2. Becul (soclu). Răspunde de recepționarea energiei electrice din rețea prin conectarea contactului punctiform și filetat cu suportul montat în corpul de iluminat.
3. Arzătorul de cuarț. Elementul funcțional principal al lămpii cu mercur. Din punct de vedere constructiv, este un balon de cuarț în care, pe ambele părți, sunt plasați electrozi: doi principali și doi de aprindere suplimentari.

Spațiul balonului, sub presiune, este umplut cu un gaz inert, care asigură izolarea schimbului termic între mediul interior și arzător. În plus, se adaugă literalmente o picătură de mercur. În stare rece, compusul de mercur arată ca un depozit pe balon sau are forma unei bile.

Pentru a înțelege principiul de funcționare al becului cu arc de mercur, trebuie să vă familiarizați cu dispozitivul său și cu rolul elementelor componente

Principiul de funcționare: esența proceselor tranzitorii

Funcționarea lămpii cu mercur cu arc se bazează pe procesele de descărcare electrică într-un mediu gazos, care au loc în balon sub presiune înaltă. Aceasta generează o sursă de lumină de tip spirală într-un bec incandescent. Dar aceasta nu este un filament de tungsten încins, ci un cordon de vapori de mercur luminoși, „întins” între electrozi.

Lumina stabilă a lămpii DRL începe la 8-10 minute după alimentarea cu energie. În acest timp, curentul care trece prin dispozitivul de iluminat este mai mare decât valoarea nominală și este limitat de rezistența echipamentului de pornire și reglare.

Durata de pornire depinde de temperatura mediului exterior – cu cât este mai rece, cu atât mai lungă este „încălzirea” lămpii. După pornire, mercurul se evaporă lent la încălzire și intensifică treptat descărcarea între electrozii de lucru.

Când componenta de mercur trece complet în formă gazoasă, iar presiunea din interior crește, becul atinge randamentul maxim de lumină.

Lămpii i se furnizează energie electrică, între electrodul principal și cel de aprindere se creează o descărcare luminescentă. Pe măsură ce se acumulează purtătorii de sarcină, apare o străpungere între cei doi electrozi principali opuși – apare radiația cu arc.

Arcul voltaic în vaporii de mercur creează o lumină cu o redare a culorilor inacceptabilă, predominant în nuanțe albastru-verzui. Fosforul este responsabil pentru conversia radiației UV în tonuri roșii de lumină. Combinarea culorilor oferă o lumină albă rece a becului DRL.

Specificul aplicării: avantaje și dezavantaje ale lămpilor

Lămpile de tip DRL sunt instalate în principal pe stâlpi pentru iluminatul străzilor, drumurilor, zonelor de parc, teritoriilor adiacente clădirilor și construcțiilor nerezidențiale. Acest lucru se datorează caracteristicilor tehnice și de exploatare ale lămpilor.

Principalul avantaj al dispozitivelor cu mercur cu arc este puterea ridicată, care asigură o iluminare de calitate a spațiilor largi și a obiectelor mari.

Este de remarcat faptul că datele nominale ale DRL privind fluxul luminos sunt valabile pentru lămpile noi. După un trimestru, luminozitatea se deteriorează cu 15%, iar după un an – cu 30%.

Printre avantajele suplimentare se numără:

1. Durabilitate. Durata medie de funcționare, declarată de producători, este de 12.000 de ore. În plus, cu cât lampa este mai puternică, cu atât va dura mai mult.
2. Funcționare la temperaturi scăzute. Acesta este un parametru decisiv la alegerea unui dispozitiv de iluminat pentru exterior. Lămpile cu descărcare în gaz sunt rezistente la îngheț și își păstrează caracteristicile de funcționare la temperaturi negative.
3. Luminozitate bună și unghi de iluminare. Randamentul luminos al dispozitivelor DRL, în funcție de puterea lor, variază între 45-60 Lm/W. Datorită funcționării arzătorului de cuarț și a acoperirii cu fosfor a balonului, se obține o distribuție uniformă a luminii cu un unghi larg de dispersie.
4. Compactitate. Lămpile sunt relativ mici, lungimea produsului de 125 W este de aproximativ 18 cm, iar a aparatului de 145 W – 41 cm. Diametrul – 76 și 167 mm respectiv.

Una dintre caracteristicile utilizării iluminatoarelor DRL este necesitatea conectării la rețea printr-un drosel. Rolul intermediarului este limitarea curentului care alimentează becul. Dacă se conectează aparatul de iluminat ocolind droselul, acesta se va arde din cauza curentului electric mare.

Schematic, conectarea este reprezentată prin legarea în serie a lămpii cu mercur fluorescent printr-un drosel la rețeaua de alimentare. În multe iluminatoare DRL moderne este deja încorporat un mecanism de pornire și reglare – astfel de modele sunt mai scumpe decât lămpile obișnuite.

O serie de dezavantaje limitează utilizarea corpurilor de iluminat DRL în uz casnic.

Dezavantaje semnificative:

1. Durata de aprindere. Atingerea iluminării complete – până la 15 minute. Încălzirea mercurului necesită timp, ceea ce este foarte incomod în condiții casnice.
2. Sensibilitatea la calitatea alimentării cu energie electrică. La o scădere a tensiunii cu 20% sau mai mult față de valoarea nominală, lampa cu mercur nu poate fi pornită, iar aparatul luminos se va stinge. La o scădere a indicatorului cu 10-15%, luminozitatea se deteriorează cu 25-30%.
3. Zgomot în funcționare. Corpul de iluminat DRL emite un sunet de bâzâit, imperceptibil afară, dar sesizabil în interior.
4. Pulsație. În ciuda utilizării unui stabilizator, becurile pâlpâie – efectuarea unei lucrări îndelungate la o astfel de iluminare nu este recomandată.
5. Redare cromatică scăzută. Parametrul caracterizează realitatea percepției culorilor înconjurătoare. Indicele de redare a culorilor recomandat pentru spațiile locative – cel puțin 80, optim – 90-97. La lămpile DRL, valoarea indicatorului nu atinge 50. Cu o astfel de iluminare, nu se pot distinge clar nuanțele și culorile.
6. Nesiguranța utilizării. În timpul funcționării se eliberează ozon, de aceea, la exploatarea lămpii în interior, este necesară organizarea unui sistem de ventilație de calitate.

În plus, prezența mercurului în balon reprezintă în sine un pericol potențial. Astfel de becuri nu pot fi aruncate pur și simplu după utilizare. Pentru a nu polua mediul înconjurător, ele se elimină în mod corespunzător.

O altă limitare a utilizării lămpilor cu descărcare în gaz în uz casnic – necesitatea montării lor la o înălțime semnificativă. Modelele cu putere de 125 W – suspendare la 4 m, 250 W – 6 m, 400 W și mai puternice – 8 m.

Un dezavantaj semnificativ al iluminatoarelor DRL – imposibilitatea repornirii până la răcirea completă a lămpii. În timpul funcționării aparatului, presiunea gazului din interiorul balonului de sticlă crește semnificativ (până la 100 kPa). Până când lampa nu se răcește, nu se poate străpunge intervalul de scânteie cu tensiunea de pornire. Repornirea are loc după aproximativ un sfert de oră.

Criterii de alegere: evaluarea indicatorilor tehnici

Atunci când alegeți varianta optimă a unui aparat de iluminat, trebuie să luați în considerare următoarele caracteristici:

• puterea;
• forma/dimensiunea soclului;
• luminozitatea fluxului luminos;
• durata de funcționare.

Puterea. Atunci când alegeți acest parametru, trebuie să țineți cont de destinația și amplasarea corpului de iluminat. Dacă dispozitivul este cumpărat pentru iluminarea drumului, trebuie să luați în considerare distanța dintre lămpi – cu cât este mai mare, cu atât becurile trebuie să fie mai performante.

Gama caracteristicilor de putere ale iluminatoarelor DRL se situează între 80 și 1000 W. Această valoare este afișată în marcajul lămpilor, de exemplu, DRL 250, DRL 400 etc.

Fluxul luminos. Principalul indicator al radiației luminoase, direcționat în diferite părți. Parametrul se măsoară în lumeni (Lm). După acest criteriu, și nu după putere, trebuie comparată performanța diferitelor tipuri de becuri.

Corpurile de iluminat cu lampă DRL consumă mai multă energie electrică pentru a produce fluxul luminos necesar decât omologii lor LED și iluminatoarele DNaT. Luminozitatea unui dispozitiv LED de 100 W corespunde nivelului de iluminare al unui omolog cu vapori de mercur de 400 W.

Economia semnificativă de resurse energetice este un argument puternic în favoarea LED-urilor. Costul ridicat al becurilor LED se amortizează în primul an de funcționare.

Soclul. Iluminatoarele DRL sunt fabricate cu cele mai frecvente două tipuri de socluri:

• E27 – formă filetată, diametru – 27 mm. Cu un astfel de soclu sunt echipate dispozitivele cu vapori de mercur de 80 W și 125 W.
• E40 – cea mai mare dimensiune din categoria «E». Soclul de 40 mm este utilizat la becurile de 250 W și mai mari, destinate iluminării spațiilor largi.

Pe lângă tipul de înșurubare în soclu, trebuie să țineți cont și de dimensiunile globului corpului de iluminat.

Lățimea și lungimea lămpii cu descărcare în gaz depind de puterea dispozitivului. Cu cât performanța iluminatorului DRL este mai mare, cu atât acesta este mai mare și mai greu.

Durata de funcționare. Acest parametru este determinat în mare măsură de calitatea fabricației, și anume de responsabilitatea producătorului. Este mai bine să alegeți becuri cu durata maximă de funcționare. De regulă, dispozitivele de putere mare au o durată de viață mai lungă.

Pentru claritate, caracteristicile generale ale becurilor de diferite puteri sunt prezentate într-un tabel centralizat. Toate aparatele electrice funcționează cu curent alternativ, frecvența este standard – 50 Hz.

O parte din informațiile despre caracteristicile becurilor sunt incluse în marcaj. În practica autohtonă, abrevierea cu litere indică denumirea iluminatorului, iar cea numerică – puterea. Producția becurilor cu mercur este reglementată de GOST 27682-88 și GOST 53074-2008.

Produsele străine de tip DRL, conform sistemului internațional ILCOS, sunt marcate cu QE. Unii producători respectă ordinea de desemnare europeană ZVEI și germană LBS.

Marcatorii lămpilor cu mercur ale companiilor populare:

• HPL – Philips;
• HRL – Radium;
• MBF – General Electric;
• HQL – Osram;
• HSL și HSB – Sylvania.

Desemnări suplimentare conform ILCOS: QB – modele cu balast încorporat, QG – bulb sferic, QR – lămpi cu strat interior reflectorizant.

Cărui producător să-i acordați preferință?

Se recomandă să alegeți produse ale mărcilor cunoscute; este mai bine să vă abțineți de la cumpărarea becurilor chinezești ieftine „fără nume”.

Următorii producători de aparate cu mercur au câștigat încrederea cumpărătorilor:

• Osram (Germania);
• Philips (Țările de Jos);
• General Electric (SUA/Ungaria);
• Next (Polonia);
• Evrosvet (Ucraina);
• Lisma (Rusia);
• DeLux (China).

Pe piața europeană, două mărci sunt considerate lideri în producția și comercializarea produselor de iluminat: Osram și Philips. Ambele companii au o experiență de peste un secol, o gamă largă de produse și o rețea de vânzări dezvoltată.

Parametrii de funcționare ai lămpilor DRL de la producătorii de top corespund caracteristicilor declarate, dispozitivele au un randament ridicat – la o putere de 250 W, fluxul luminos atinge 12 500 lm. Costul orientativ – 8-10 u.c.

Fabricile companiei americane General Electric sunt amplasate și în Europa. Calitatea produselor și durata de viață nu sunt inferioare mărcilor anterioare, iar prețul este ceva mai mic. Pentru un iluminator DRL de 250 W trebuie să plătiți aproximativ 7 u.c.

E.Next este un holding electrotehnic, în care principalul producător de aparate este grupul de companii poloneze Tarel. În gama de produse sunt prezentate numeroase serii de diferite lămpi pentru iluminatul casnic, stradal și industrial.

Iluminatoarele E.Next de 250 W, comparativ cu lămpile de producție germană și olandeză de putere similară, sunt inferioare concurenților în redarea culorilor (Ra=40) și durata de viață (12 000 de ore). Prețul orientativ – 5 u.c.

Lămpile cu arc cu mercur de producție rusească, ucraineană și chinezească de marcă se află în aceeași categorie de preț, costul mediu al produselor de 250 W – 3 u.c. Dezavantajul dispozitivelor de iluminat este durata limitată de funcționare – conform datelor din fișa tehnică, becurile vor funcționa 5 000 de ore.

Înainte de cumpărare, trebuie să verificați soclul pentru calitatea și „precizia” filetului – unii utilizatori semnalează dificultăți la înșurubarea lămpilor Lisma în dulie.

Compararea becurilor DRL cu analogi

Lămpile cu descărcare sunt adesea comparate între ele și cu LED-urile mai avantajoase. Cele mai apropiate analogii ale DRL sunt iluminatoarele de trei tipuri: DRV, DRI și DNaT. Să încercăm să identificăm caracteristicile și avantajele competitive ale diferitelor becuri.

DRV. Lampa cu arc mercur-tungsten este foarte asemănătoare ca construcție și principiu de funcționare cu DRL. Constructiv, în interiorul balonului există un arzător cu descărcare de mercur și o spirală de tungsten. Acest din urmă element limitează intensitatea curentului pentru arzător, prin urmare, nu este necesar un echipament suplimentar de pornire și reglare.

Principalele diferențe dintre lămpile cu mercur-tungsten și DRL:

• Consumă mai multă energie electrică – fluxul luminos al DRV 250 nu depășește 5500 lm;
• timpul de funcționare estimat – 3000 de ore;
• se aprind în decurs de 1 minut.

DRI. Lămpi cu arc de mercur cu aditivi emițători: halogenuri de indiu, sodiu, taliu etc. Componentele metalice măresc randamentul luminos al dispozitivelor până la 75-90 lm/W.

Un avantaj suplimentar al lămpilor cu mercur cu halogenuri metalice – indicele îmbunătățit de redare a culorilor. Pentru funcționare, DRI, la fel ca DRL, necesită conectarea printr-un balast.

DNAT. Lămpile cu arc de sodiu se laudă cu cel mai mare randament luminos și cea mai lungă durată de viață dintre corpurile de iluminat cu descărcare. Performanța becurilor cu sodiu scade în timp mai puțin vizibil decât cea a lămpilor DRL.

Caracteristicile DNAT:

• randamentul luminos maxim – 125 lm/W;
• durata de funcționare – în limita a 20.000 de ore;
• stabilitatea relativă a parametrilor;
• gama largă de temperaturi de lucru;
• atingerea iluminării maxime în 5-7 minute.

Dezavantajele surselor de lumină cu sodiu: pulsație semnificativă și coeficient scăzut de redare a culorilor, Ra=25. În spectrul de emisie predomină culorile roșu și galben.

Lămpile cu descărcare cedează cu încredere locul variantelor LED. Dispozitivele LED depășesc predecesorii lor în toți parametrii tehnici și operaționali.

Avantajele incontestabile ale LED-urilor: ecologicitate, pulsație minimă, durată lungă de viață, aprindere instantanee, redare excelentă a culorilor și contrast. Pe lângă caracteristicile excelente de funcționare, dispozitivele cu diode posedă rezistență termică și mecanică.

Randamentul lămpilor LED este de neegalat, eficiența de funcționare atinge 95-98%. Principalul factor care frânează reechiparea corpurilor de iluminat este prețul ridicat al lămpilor LED.

Cerințe privind eliminarea aparatelor cu mercur

Nu se pot arunca nepăsător becurile uzate sau defecte care conțin mercur. Dispozitivele cu balonul deteriorat reprezintă o amenințare gravă pentru sănătatea umană și mediu, de aceea necesită o eliminare specifică.

Problema privind procedura de eliminare a deșeurilor periculoase este actuală atât pentru proprietarii de întreprinderi, cât și pentru locuitorii obișnuiți. Reciclarea lămpilor cu mercur este efectuată de organizații care au obținut licența corespunzătoare.

Întreprinderea încheie un contract de întreținere cu o astfel de firmă. La cerere, reprezentantul companiei de reciclare se deplasează la obiect, efectuează colectarea și transportul lămpilor pentru decontaminarea și prelucrarea ulterioară. Costul orientativ al serviciului – 0,5 unități convenționale pentru un dispozitiv de iluminat.

Pentru colectarea becurilor cu mercur de la populație sunt organizate puncte de primire. Persoanele care locuiesc în localități mici pot preda deșeurile periculoase pentru reciclare prin „ecomobil”.

Dacă eliminarea becurilor cu mercur de către întreprinderi este oarecum controlată de organele de supraveghere, respectarea regulilor de reciclare de către populație este responsabilitatea personală a cetățenilor.

Din păcate, din cauza nivelului scăzut de informare, nu fiecare utilizator de lămpi cu mercur conștientizează posibilele consecințe ale pătrunderii vaporilor de mercur în atmosfera înconjurătoare.

Toate tipurile de lămpi economice sunt descrise în detaliu în articolul următor, în care sunt analizate principiile de funcționare, se realizează o comparație a dispozitivelor și se oferă o evaluare economică simplificată.

Concluzii și material video util pe această temă

În recenzia video propusă este descrisă construcția iluminatorului DRL, este prezentat în detaliu principiul de funcționare și sunt evidențiate principalele nuanțe de exploatare:

Lămpile cu descărcare în gaz de tip DRL sunt încă utilizate în iluminatul stradal. Principalul argument în favoarea dispozitivelor cu mercur este fluxul luminos puternic și costul accesibil. Cu toate acestea, ele sunt înlocuite treptat de lămpi mai avansate, care, pe lângă eficiența ridicată, se laudă cu o calitate bună a luminii și siguranță în utilizare.

Vă rugăm să scrieți comentarii în blocul de mai jos, să adresați întrebări și să publicați fotografii pe tema articolului. Împărtășiți informații utile care vor fi interesante și utile vizitatorilor site-ului. Povestiți despre propria experiență în alegerea și instalarea unui bec cu descărcare în gaz de înaltă presiune.