Металохалогенни лампи: видове, устройство, плюсове и минуси + правила за избор

Въпреки развитието на светодиодната техника, металхалогенните лампи (МХЛ) продължават да задържат своя пазарна ниша поради уникалните си характеристики. Тяхното вътрешно устройство може силно да варира в зависимост от планираната сфера на приложение. С характерните конструктивни типове си струва да се запознаете. Съгласни ли сте?

Ние ще ви помогнем да разберете принципите на работа и особеностите на устройството на МХЛ. В предложената от нас статия са посочени конструктивните разновидности, посочена е сферата на приложение. Желаещите да закупят такава крушка при нас ще намерят ценни препоръки за избор.

Как са устроени металхалогенните лампи?

МХЛ имат сложно вътрешно устройство. Външно – това е стъклен цилиндър с цокъл, въпреки че някои модели външно наподобяват крушовидна лампа с нажежаема жичка.

Вътре в обвивката е разположена още една работна капсула от стъкло или прозрачна керамика, както и проводящи елементи и резистори.

Съотношението на мощността и обема на МХЛ е ограничено от способността на външната обвивка да отвежда излишната топлина, защото от прегряване лампата може да изгори.

Външната колба е запълнена обикновено с азот, а вътрешната – с инертен газ под налягане, малко количество живак и добавки от халогениди на метали. Такава конструкция обуславя и наименованието на изделието.

Като халогениди на метали се прилагат основно йодид на натрий или скандий. Те служат за корекция на светлинния спектър и влияят на сферата на приложение на металхалогенните лампи. В изключено състояние живакът и добавките се намират в твърдо утаено състояние върху стъклените стени.

Самостоятелно при свързване към електрическата мрежа МХЛ няма да се включи. За това се прилагат пусково-регулиращи апарати (ПРА), които осигуряват необходимия пусков ток и напрежение до момента на поява на ефекта на термоелектронната емисия във вътрешната колба.

Механизъм на излъчване на светлина

Включването на МХЛ става поетапно. Първоначално, благодарение на пусковия ток, който надвишава работния 10-20 пъти, във вътрешната колба възниква минимален електрически разряд в среда от инертен газ.

Благодарение на комбинацията от различни добавки, участващи в излъчването, може да се получи практически чисто бяло, оцветено или дори монохромно излъчване.

След това в продължение на 3-6 минути става нагряване на живака и металните халогениди, които, изпарявайки се, преминават в йонизирана фаза. Токът през това време е приблизително 2 пъти по-голям от работния. Йоните повишават проводимостта на въздушната смес и осигуряват постепенното достигане на лампата до номиналната светимост.

Благодарение на двуколбовото устройство, в работната капсула се поддържа стабилно висока температура, която предотвратява утаяването на метални пари по стените. След изключване, МХЛ трябва задължително да изстине, а металните пари да се утаят по стените на вътрешната колба. Едва след това може отново да се запали лампата.

Такова ограничение е съществен минус, поради което металхалогенните осветителни тела не се използват за битови нужди, където е необходимо често да се включва/изключва осветлението. На процесите на кондензация в МХЛ влияе и силата на тежестта, поради което много модели изискват точно определено разположение в пространството.

Принципът на работа на разрядните лампи не е прост, но той позволява да се постигне правилен спектър и мощен светлинен поток. Освен това, използването на ПРА позволява да се стабилизират характеристиките на излъчваната светлина при колебания на параметрите на електрическата мрежа.

Конструкционни разновидности на МХЛ

Металхалогенните осветителни тела се използват за осветление както на коридори и стаи, така и на големи открити промишлени площадки. Затова тяхната мощност варира от 10 до 2000 W.

Лампите с висока консумация на електроенергия обикновено се свързват към мрежа 380 V и се използват само на промишлени обекти. Най-търсените модели имат малка мощност 35-250 W.

При монтиране на МХЛ с винтов цокъл е необходимо да се постигне плътно съединение на долния контакт на лампата с металната пластина на патрона.

Няма единни международни стандарти за маркировка на МХЛ, но в повечето случаи буквата M означава «металхалогенна», а H информира за съдържанието на живак в лампата.

Местните производители могат да използват своя абревиатура: Д – дъгова; И – йодидна, Р – живачна. След посочване на модела обикновено следва означение на типа и диаметъра на цокъла.

Металхалогенните осветителни тела имат различна конструкция.

По-долу са дадени варианти на класификации на тези изделия, в зависимост от техните технически параметри:

1. По тип на ориентация: вертикални (BUD), хоризонтални (BH), универсални (U).
2. По размер на колбата: BT – луковично-тръбна, R – рефлекторна, E или ED – елипсовидна, ET – елипсовидно-тръбна, T – тръбна, PAR – параболична.
3. По цвят на излъчване: бял, жълт, пурпурен, зелен и други.
4. По тип на конструкция: безцокълни — с гъвкави токоотводи, едноцокълни, двуцокълни.

Външното изпълнение на металхалогенната лампа влияе малко върху нейната ефективност, защото непосредственият излъчващ елемент се намира в защитена вътрешна колба. Именно той определя характеристиките на излъчваната светлина.

Технически особености на лампите

Техническите характеристики на МГЛ са доста разнообразни. Те зависят от използваните при производството материали и електрическите параметри на работа на металхалогенните лампи. Тези устройства имат изразени предимства и недостатъци, за които си струва да се знае при покупка.

Общи работни параметри

Металхалогенните осветители не са взискателни към външната температура и непрекъснатостта на работа. Те могат да горят седмици при минусови температури, без да изпитват претоварвания.

Широкото разпространение на натриевите МГЛ, които способстват за фотосинтезата, доведе до рязко развитие на оранжерийния бизнес в непригодените за това региони.

Основните параметри, с които се характеризират МГЛ, са:

• индекс на цветопредаване (CRI);
• ресурс на работа;
• мощност;
• светлинен поток;
• вид цокол;
• цветна температура;
• отношение на светлинния поток към електрическата мощност;
• работна температура.

Индексът на цветопредаване се счита за важна характеристика на МГЛ. CRI характеризира наличието в излъчвания спектър на различни дължини на вълните и равномерността на тяхната интензивност.

Този показател се измерва в проценти на сходство с естествената дневна светлина. При съвременните МГЛ индексът на цветопредаване е 85-95%, а при повечето битови LED-устройства – 70-85%.

В някои лампи умишлено изкривяват цветопредаването, за да придадат на светлината необходимите свойства. Например, натриевите МГЛ, използвани за растежа на растенията, имат CRI едва 50-60%. Ефективността на лампата от това не пада, просто по-голямата част от енергията тя излъчва в зададения диапазон на вълните.

За придаване на жълт оттенък на светлината използват халогениди на натрий, за зелен – талий, за син – индий. Що се отнася до производителността, металхалогенните осветители не изостават от светодиодните лампи. Този показател и при двете устройства от средния ценови диапазон е 100-120 лм/Вт.

Цветната температура на МГЛ може да бъде от 2500-20000 °К. При падане на напрежението в мрежата тя се променя в посока на увеличаване и светлината става по-студена. При продължително превишаване на показателя над 240 V лампата може просто да избухне поради прегряване на газовъздушната смес във вътрешната колба.

За разлика от светодиодите, металхалогенните осветителни тела не се страхуват от високите температури, до които се нагряват при работа вътрешните им елементи.

Важно качество на МГЛ е стабилността на светлинния поток през целия период на експлоатация, който е от 6 до 15 хиляди часа. Ако ефективността на светодиодите след 10 000 часа работа спада с около 50%, то при металхалогенните лампи – само с 2-20%.

Останалите параметри зависят от конкретния модел осветително тяло и не са специфични.

Предимства на металхалогенните лампи

Съвременният пазар на разрядни осветителни тела бавно се свива поради настъпването на светодиодните. Но уникалните свойства на МГЛ ще бъдат търсени от потребителите още поне няколко десетилетия.

Основните предимства на тези лампи са:

1. Отлична енергийна ефективност. За всеки ват консумирана енергия лампата излъчва над 100 lm светлина.
2. Високо ниво на индекса на цветопредаване.
3. Прецизна технология на производство, която минимизира повредите на вътрешните елементи на лампата.
4. Широк диапазон на мощностите.
5. Дълъг срок на служба.
6. Устойчивост на високи температури поради липсата на електронни компоненти вътре в лампата.

Металхалогенните устройства се конкурират предимно със светодиодните и луминесцентни лампи. И трите технологии се развиват активно, затова и от МГЛ може да се очаква по-нататъшно усъвършенстване.

Отрицателни страни на уреда

Липсата на металхалогенни лампи в битовата сфера свидетелства, че те притежават не само положителни, но и отрицателни качества.

Пусково-регулиращият апарат също изисква охлаждане, затова не се препоръчва да се инсталира в ограничени невентилирани пространства и в близост до самите лампи.

Основните минуси на МГЛ са:

1. Цена, няколко пъти по-висока от аналогичните светодиодни устройства.
2. Липса на възможност за регулиране на яркостта.
3. Необходимост от охлаждане в продължение на 5-10 минути преди повторното включване.
4. Наличие на външен ПРА, който изисква допълнително място за инсталиране.
5. Постепенно повишаване на цветовата температура при продължителна експлоатация.
6. Опасност от експлозия при скокове на напрежението.
7. Чувствителност към пространственото разположение.
8. Абсолютна неремонтируемост.
9. Необходимост от специално изхвърляне поради съдържанието на токсични вещества.
10. Необходимост от време за достигане на изчислен светлинен поток след включване.

По този начин минусите при тях са дори повече от плюсовете. Това стеснява областта на приложение на МГЛ до промишлени и обществени сгради и площадки, където е необходимо непрекъснато и качествено осветление.

Сфера на приложение на лампите

Използването на металхалогенки в дома не само е икономически нерационално, но и е опасно поради съдържанието на живак в тях. Колбата може да се спука и помещението да се изпълни с токсични пари.

Поради небезопасността, приложението на металхалогенните осветителни тела е търсено основно само за нежилищни пространства:

1. Киноснимателни студия, фотосалони.
2. Автомобилни фарове.
3. Архитектурни съоръжения.
4. Обществени сгради, търговско-развлекателни центрове.
5. Промишлени цехове.
6. Строящи се обекти.
7. Улично осветление.
8. Спортни обекти.
9. Паркови зони.
10. Оранжерийни комплекси, оранжерии.
11. Нощно осветление на къщи извън града.

Повечето хора не се сблъскват с покупката на МГЛ още и защото тези устройства рядко се продават в малки строителни магазини. Те се закупуват предимно от предприятия и предприемачи от специализирани компании.

Как да изберем металхалогенна лампа?

Специфичността на сферите на приложение на разрядните крушки налага внимателен подход при избора на техните характеристики. Стоките, разбира се, винаги могат да бъдат заменени, но е по-добре веднага да се закупи подходящ модел.

Пусковите устройства често се доставят в комплект с лампите, защото от тяхната съвместимост до голяма степен зависи експлоатационният живот на МГЛ.

Основните препоръки при закупуване на металхалогенни лампи са следните:

1. Внимателно да се четат надписите на опаковката, които могат да информират за ограничения на използването на МГЛ при определени обстоятелства.
2. Заявеното работно положение на изделието трябва да съответства на позицията на осветителното тяло, за което е предназначено. Най-малък ресурс имат вертикално ориентираните модели.
3. Диаметърът на цокъла трябва да подхожда на гнездото на осветителното тяло.
4. Корпусът на пускателя трябва да бъде изработен от метал с достатъчен брой вентилационни отвори. Всъщност, в зависимост от модела, ПРА консумира 10-20% от мощността на лампата.
5. Пусковото устройство е проектирано за определено напрежение и ток, затова при смяна на лампата тези фактори трябва да се вземат предвид.
6. В редица случаи бързото запалване на МГЛ е критично важно, затова за времето за достигане на номинална светимост трябва да се прочете в инструкцията предварително.

Ако металхалогенна лампа се закупува за замяна на повредена, тогава можете да вземете със себе си в магазина за пример счупения модел.

МГЛ струват скъпо, затова е важно да се запазят при покупка всички касови бележки и фактури, за да могат по-късно да се използват гаранционните права.

За да сравните металхалогенните устройства с халогенните крушки, ще помогне информацията от следващата статия, посветена на разглеждане на характеристиките на модела G4.

Изводи и полезно видео по темата

Видео #1. Преглед на характеристиките на металхалогенните осветителни тела:

Видео #2. Проверка на работата на металхалогенен прожектор:

Видео #3. Свързване на металхалогенна лампа:

Металхалогенните осветителни тела продължават да се прилагат в много области, въпреки редица конструктивни недостатъци. Разнообразният спектър на излъчване позволява да бъдат подбирани според различни нужди на стопанската дейност. Затова МХЛ още дълго ще остават конкурентоспособни в нишата на промишленото осветление.

Моля, пишете коментари в блока по-долу, задавайте въпроси, публикувайте снимки по темата на статията. Споделяйте собствените си критерии за избор на металхалогенна крушка. Разкажете защо сте предпочели именно този уред.