Что такое HID лампы?
Ниже рассмотрены основные типы HID ламп. Данная статья не является исчерпывающим обьяснением принципов работы и параметров ламп. Ее целью является дать общее представление о таких лампах и их использовании.
Эти лампы - одни из самых эффективных и компактных источников света. В них свет излучается при прохождении тока через пары газа (в большинстве ламп основным газом являются пары ртути). Так же как и люминесцентные лампы , большинство HID ламп обладают отрицательным сопротивлением, т.е. при увеличении тока напряжение уменьшается (ксеноновые лампы сверхвысокого давления являются приятным исключением, но в аквариумах они вряд ли найдут применение), поэтому для ограничения тока надо использовать балласты.
HID лампы делятся на несколько типов по виду используемого газа:
- Ртутные лампы (Mercury Vapor Lamps)
- Металло-галоидные (MH, Metal-Halide Lamps).
- Натриевые лампы высокого и низкого давления (HPS - High Pressure Sodium, LPS - Low-Pressure Sodium)
- Все остальные лампы - ксеноновые, циркониевые и т.д. Ввиду их спецфичности, например, сложных источников питания постоянного тока для ксеноновых ламп, взрывоопасности и т.д., они неприменимы для аквариума. Если у кого возникнет желание использовать их для аквариума, то информацию найти можно в различных источниках
Спектры газоразрядных ламп приведены ниже и в отдельном разделе
|
Здесь изображены различные типа ламп - ртутные, металло-галоидные и натриевые высокого давления. Как видно, лампы отличаются большим многообразием размеров, цоколей, расположенеим электродом и т.д. |
| к началу страницы
назад к оглавлению
|
Ртутные лампы (Mercury Vapor Lamps)
|
Большинство ртутных ламп имеют внутреннюю колбу, в которой находятся пары ртути и инертного газа, обычно аргона. Внутри этой колбы находятся электроды, между которыми возникает дуга. Внешняя колба служит для поддержания постоянной температуры внутренней и имеет люминофорное покрытие для фильтрации ультрафиолетового излучения (UV). UV излучение опасно для глаз (очень и очень опасно - вызывает повреждения сетчатки и катаракту) и кожи, поэтому никогда нельзя использовать лампу без внешней колбы. Не говоря уже о том, что эффективность ее будет ниже, за счет неправильного температурного режима внутренней колбы. Многие современные лампы имеют предохранитель, который отключает лампу в случае, когда внешняя колба сломана (safety lifeguard mercury lamps). Лучше всего иметь дополнительную защиту против UV излучения - защитное стекло и т.д. Цоколь у этих ламп обычно вкручивающийся (mogul base), но он сделан так, что в обычный патрон для лампочки он не вкручивается (или вкручивается, но не достает до центрального контакта) |
| к началу страницы
назад к оглавлению
|
Световые параметры ртутных ламп
Ртутные лампы - не очень эффективный источник света, в сравнении с метало-галоидными лампами. Лампы с небольшой мощностью имеют светоотдачу около 25-28 лм/вт (18-23 лм/вт для лампы со сроком службы 40% от предельного). Ртутные лампы имеют очень большой срок службы (24000 часов и более). Обычно светоотдача падает к концу скрока службы настолько, что уже не имеет смысла эксплуатировать лампу (в отличие от люминесцентных ламп, где срок службы указывается как время, по истечении которого примерно половина ламп выйдет из строя). Светоотдача зависит от ориентации лампы и, как обычно, параметров используемого балласта.
|
В спектре ртутной лампы отсутствуют красные цвета (поэтому все освещаемое ею кажется блекло-синим), коэффициент светопередачи CRI=20. При этом цветовая температура CCT=6800-700K. Путем добавления люминофоров на внутренней стороне наружной колбы можно получить немного красного цвета, CRI=40-45, но световая температура снижается до 3700K. Спектр лампы ДРЛ с люминофорным покрытием показан на рисунке |
| к началу страницы
назад к оглавлению
|
Обозначение ртутных ламп
Лампы обозначаются, обычно (согласно ANSI, хотя многие производители и не следуют этим обозначениям):
H33GL-400/DX
H - обозначает ртутную лампу
33 - обозначает электрические характеристики. Лампы, имеющие одинаковый номер, используют одинаковый балласт и взаимозаменяемы. Соответсвенно балласт надо подбирать по этому номеру.
GL - обозначает форму и размер лампы (но не цвет), они бывают разных типов.
400 - мощность. Бывают лампы 50, 75, 100, 175, 250, 400 и более ватт.
DX - цвет (DX - deluxe white)
|
Советские лампы обозначаются: ДРЛ125 (10) 125 - мощность 10 - число в скобках (если указано) - "красное отношение" в процентах. Люминофоры ламп ДРЛ бывают нескольких типов - Л43, Л50. Поскольку в спектре ртути отсутсвуют длины волн, соответсвующие красным цветам, то в люминофор добавляются редкоземельные элементы, преобразующие UV излучение в красные цвета, увеличивая "красное отношение" |
| к началу страницы
назад к оглавлению
|
Ртутные лампы со встроенным балластом (Self-ballasted Mercury Lamps)
В этих лампах имеется встроенный балласт в виде спирали лампы накаливания. Поэтому они не нуждаются в дополнительном балласте.
Из-за наличия спирали, эти лампы имеют низкую светоотдачу (17-20 Лм/Вт). Цветовая температура этих ламп CCT=3300-4000K и коэффициент светопередачи CRI=40-50. Из-за наличия спирали внутри лампы она дает чуть больше света в красной области спектра, чем обычная ртутная лампа.
Обозначается эта лампа аналогично ртутной лампе, только первой буквой стоит S, лампы российского производства обозначются ДРВ.
| к началу страницы
назад к оглавлению
|
Металло-галоидные (-галогенные) лампы (Metal Halide Lamps)
Эти лампы аналогичны ртутным лампам по конструкции. В дополнение к ртути, в них добавлены иодиды металлов. Данные лампы являются одним из наиболее эффективных источников света. Они превосходят ртутные лампы по световой отдаче и коэффициенту светопередачи.
Эти лампы не надо путать с галогенными лампами, которые аналогичны лампам накаливания и не являются газоразрядными
Сравнительные спектры ртутуной лампы (верх, слева) и ламп с добавками иодидов показаны ниже. Как видно, добавление иодидов улучшает спектр лампы. Обычно лампы бывают двух типов: с добавками иодидов натрия, таллия и индия и с добавками иодидов натрия и скандия. В специальные лампы могут быть добавлены и другие металлы, например редкоземельные - дейспрозий и т.д (внизу справа). Такие.добавки позволяют получать лампы с высокой светоотдачей и другими улучшенными характеристиками, но подобные лампы очень дорогие и обычно имеют небольшой срок службы, ококло тысячи часов.
|
|
Лампы ДРИ российского произваодства бывают нескольких видов |
|
Лампы первого типа (с добавками таллия) имеют цветовую температуру около 5000K, причем она может варьироваться в широком диапазоне из-за трудностей с точной дозировкой химических компонентов. Спектр лампы ДРИ с добавками иодидов индия, натрия и таллия показан на рисунке |
|
Лампы второго типа имеют более низкую температуру - около 4000K (причем она более стабльна, чем у ламп с добавками таллия). Эти лампы имеют цифру 5 или 6 в обозначении. Спектр лампы ДРИ с добавками иодидов натрия и скандия показан на рисунке |
|
Цветовая температура и цветовые координаты для различныз ламп.
|
| к началу страницы
назад к оглавлению
|
Обозначение MH ламп
Лампы российского производства (лампы с мощностью большей 400Вт не приведены):
| Тип лампы | Напряжение на лампе | Рабочий ток | Пусковой ток | Световой поток | Срок службы | Тип цоколя |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Лампы с добавками иодидов натрия, индия и таллия | ||||||
| ДРИ-75(3) | 1.2A | 5.5KLm | R7s | |||
| ДРИ-125(3) | 1.3A | 8.3KLm | R7s | |||
| ДРИ-150(3) | 1.4A | 11KLm | R7s | |||
| ДРИ-175(3) | 1.5A | 12KLm | E27/27 | |||
| ДРИ-250(1) | 2.15A | 4.3A | 19KLm | 3000 часов | E40/45 | |
| ДРИ-400(1) | 130 +10 - 15V | 3.4A | 7.15A | 34KLm | 6000 часов | E40/45 |
| Лампы с добавками иодидов натрия и скандия | ||||||
| ДРИ-250-5(1) | 130±13V | 2.15A | 3.6A | 19KLm | 10000 часов | E40/45 |
| ДРИ-250-6(2) | 130±13V | 2.15A | 3.6A | 19KLm | 3000 часов | E40/45 |
| ДРИ-400-5(1) | 130±13V | 3.3A | 5.6A | 36KLm | 10000 часов | E40/45 |
| ДРИ-400-6(2) | 130±13V | 3.3A | 5.6A | 36Klm | 3000 часов | E40/45 |
(1) - Лампы имеют прозрачную эллипсоидную колбу, рабочее положение - любое.
(2) - Лампы имеют прозрачную цилиндрическую колбу, рабочее положение - горизонтальное, с отклонением не более ±60 градусов
(3) - Лампы имеют прозрачную цилиндрическую колбу, рабочее положение - любое
Соответствие ламп различных фирм (лампы европейского производства могут иметь другие обозначения):
|
OSRAM SYLVANIA |
GE |
PHILIPS LIGHTING |
|---|---|---|
| Designer Series Metalarc Pro-Tech | Constant Color CMH | MasterColor |
| Metalarc | Multi-Vapor | Metal Halide |
| Metalarc Pro-tech | MPR | |
| Super Metalarc | High Output Multi-Vapor | Metal Halide |
| Metalarc Safeline | Saf-T-Guard Multi-Vapor | Safety Lifeguard Metal Hailide |
| Briteline | MQI | MHN-TD |
| HQI | MQI | MHN-TD |
| Lumalux Plus/Eco | Ceramalux Alto | |
| Lumalux | Lucalux | Ceramalux |
| Lumalux Standby | Standy Lucalux | Instant Restrike Ceramalux |
| Unalux | E-Z Lux | Econolux |
| к началу страницы
назад к оглавлению
|
Натриевые лампы (Sodium Lamps, HPS, LPS)
В этих лампах разряд происходит в парах натрия и ртути. Данные лампы бывают высокого (ДНаТ лампы, High-Pressure Sodium - HPS) и низкого (Low-Pressure Sodium - LPS) давлений. LPS дают практически монохроматический желтый цвет (хотя и с очень высокой эффективностью до 180-200 Lm/W), поэтому они применяются только для специального освещения. например, автомобильных парковок.
|
Лампа ДНаТ российского производства |
|
Спектр натриевой лампы приведен на рисунке: Как видно, в спектре практически отсутствуют компоненты синего цвета, поэтому излучение такой лампы окрашено в желтый цвет и цветовая температура низкая - 2100-2200K, коэффициент цветопередачи (CRI) около 20. Срок службы у этих ламп доходит до 20-24 тысяч часов. Световая отдача у них доходит до 80-100 Lm/W Новые HPS лампы имеют более высокую цветовую температуру - 2700K (Philips - White SOH HPS Lamps) и CRI=85. Данные лампы используются как замена лампам накаливания и могут использоваться в комбинации с люминесцентными лампами. У этих ламп срок службы около 10000 часов, световая отдача - около 50 Lm/W. |
Натриевые лампы широко используются при выращивании растений и агротехнике, поскольку дают много света в красной области спектра. Растения обычно имеют несколько светочувствительных пигментов, расположенных в синей и красной областях спектра. Например, пигменты, пик чувствительности которых в красной области спектра отвечают за рост корневой системы, созревание плодов, цветение растений. Поэтому в теплицах, где конечная цель - получить тюлпаны к 8 марта и не раньше и не позже и используют натриевые лампы.
Пигменты, с пиком в синей области, отвечают за развитие листьев, рост растения и т.д. Поэтому растения, выросшие с недостаточным количеством синего света, более высокие - они тянутся вверх, стараясь получить побольше этого синего света (если вы выращиваете розы в теплице на продажу, то вам нужны такие растения, с длинными стеблями). Пигмент, который отвечает за "поворот" растения к свету, также чувствителен к синим лучам.
Для аквариума их ценность сомнительная, хотя вероятно их можно применять в сочетании с лампами, дающими свет в голубой области спектра.
В отличие от метало-галоидных ламп, ориентация натриевой лампы не влияет на ее характеристики.
| к началу страницы
назад к оглавлению
|
Обозначение натриевых ламп
Лампы российского производства:
| Тип лампы | Напряжение на лампе | Рабочий ток | Пусковой ток | Световой поток | Срок службы | Тип цоколя |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ДНаТ-50 | 1.2A | 3.5KLm | E27 | |||
| ДНаТ-70 | 1.5A | 6.5KLm | E27 | |||
| ДНаТ-100 | 2.5A | 10KLm | E40 | |||
| ДНаТ-150 | 2.8A | 17KLm | E40 | |||
| ДНаТ-210 | 125±15V | 2.13A | 4.5A | 18KLm | 10000 часов | E40 |
| ДНаТ-250-4 | 100±20V | 3.1A | 4.5A | 23KLm | 10000 часов | E40 |
| ДНаТ-250-5 | 130±15V | 3.25A | 4.5A | 26KLm | 15000 часов | E40 |
Philips Lighting:
суффикс:
/C - Comfort Color
/D - Diffuse Coated
/LV - Low Volt
/M - Medium Base
|
Тип лампы |
Мощность |
Световой поток |
CCT |
CRI |
Срок службы |
|---|---|---|---|---|---|
|
White SON High pressure Sodium Lamp (Philips Lighting) |
|||||
|
SDW-T 35W/LV |
35W |
1250/1000 Lm |
2600K |
85 |
10000 часов |
|
SDW-T 50W/LV |
50W |
2500/2125 Lm |
2700K |
85 |
15000 часов |
| Ceramalux Comfort High pressure Sodium Lamp (philips Lighting) | |||||
| C70S62/C/M | 70W | 4400/3960 Lm | 2200K | 60 | 15000 часов |
| C100S54/C/M | 100W | 7300/6570 Lm | 2200K | 60 | 15000 часов |
Лампы остальных компаний, можно найти либо в каталоге, либо из таблицы соответствия обозначений
| к началу страницы
назад к оглавлению
|
Все остальные типы ламп
В этом разделе приведены некоторые из ламп, которые могут вам встретиться. Практически они все неприменимы в аквариуме по тем или иным причинам. Здесь про них сказано, чтобы вы случайно не купили такую лампу на барахолке.
Ртутные лампы сверхвысокого давления - не путайте эту лампу с ртутной лампой низкого давления ДРЛ. Представляют собой двухэлектродные лампы с шаровой колбой и короткой дугой. Бывают лампы постоянного и переменного токов. Срок службы составляет несколько сотен часов. Лампы советского и российского производств обозначаются ДРШ
Ксеноновые лампы сверхвысокого давления - обладают хорошим спектром и цветопередачей. К сожалению, они взыровопасны и, поэтому, требуют защитных устройств. Иногда может взорваться лампа и в выключенном состоянии. Из-за высокой яркости и короткой дуги они используются в кинопроекции и т.д. Такие лампы работают на постоянном токе и, из-за высокого рабочего тока лампы (10-30A для ламп мощностью 120-500Вт), требуют специальных выпрямительных источников питания. Лампы советского и российского производств обозначаются ДКсШ и ДКсР. Средний срок службы таких ламп составляет несколько сотен часов, хотя в последнее время появились и лампы с более долгим сроком службы. Лампа выглядит аналогично ртутной лампе сверхвысокго давления, с той разницей, что один из электродов больше и имеет острый наконечник.
Циркониевые лампы - обладают высокой яркостью. Включаются через выпрямитель. Срок службы 20-100 часов. Обозначение - ДАЦ.
Газоразрядные лампы с линейчатым спектром - используются для спектральных измерений. Срок службы - не превышает сотни часов. Обозначение - ДКдС, ДТС, ДНаС и т.д.
Водородные (дейтериевые) лампы - не путайте с водородной бомбой. Применяются для получения света в ультрафиолетовой области. Срок службы - 200 часов. Обозначение - ДВС
Импульсные и стробскопические - применяются для генерации импульсных вспышек и создания стробоскопических эффектов. Обозначение - ИСК, ИСП и т.д.
| к началу страницы назад к оглавлению |