आधुनिक उच्च दाब सोडियम दिवे

उच्च-दाब सोडियम दिवे (HPL) हे सर्वात कार्यक्षम प्रकाश स्रोतांपैकी एक आहेत आणि आज आधीपासून 30 - 1000 W च्या शक्तीवर 160 lm/W पर्यंत प्रकाश कार्यक्षमता आहे, त्यांचे सेवा आयुष्य 25,000 तासांपेक्षा जास्त असू शकते. प्रकाश शरीराचा लहान आकार आणि उच्च-दाब सोडियम दिव्यांची उच्च चमक एकाग्र प्रकाश वितरणासह विविध प्रकाश उपकरणांमध्ये त्यांच्या अनुप्रयोगाची शक्यता लक्षणीयपणे विस्तृत करते.

सामान्यतः, उच्च-दाब सोडियम दिवे प्रेरक किंवा इलेक्ट्रॉनिक गिट्टीसह कार्य करतात. उच्च-दाब सोडियम दिवे विशेष इग्निटर वापरून प्रज्वलित केले जातात जे 6 kV पर्यंत डाळी उत्सर्जित करतात. दिव्यांची प्रकाशाची वेळ साधारणपणे 3 ते 5 मिनिटे असते.

आधुनिक उच्च-दाब सोडियम दिव्यांच्या फायद्यांमध्ये सेवा जीवनादरम्यान चमकदार फ्लक्समध्ये तुलनेने लहान घट समाविष्ट आहे, जे उदाहरणार्थ, 400 डब्ल्यू क्षमतेच्या दिव्यांसाठी 10-तास बर्निंगसह 15 हजार तासांमध्ये 10-20% आहे. सायकल अधिक वारंवार कार्यरत असलेल्या दिव्यांसाठी, चक्राच्या प्रत्येक दुप्पटतेसाठी प्रकाशमय प्रवाहातील घट अंदाजे 25% वाढते.सेवा जीवनातील घट मोजण्यासाठी समान संबंध लागू होते.

हे सामान्यतः स्वीकारले जाते की हे दिवे वापरले जातात जेथे अचूक रंग पुनरुत्पादनापेक्षा अर्थव्यवस्था अधिक महत्त्वाची असते. त्यांचा उबदार पिवळा प्रकाश पार्क, शॉपिंग सेंटर, रस्ते आणि काही प्रकरणांमध्ये सजावटीच्या आर्किटेक्चरल लाइटिंगसाठी अगदी योग्य आहे (मॉस्को हे याचे उत्कृष्ट उदाहरण आहे). गेल्या दशकात या प्रकाश स्रोतांच्या विकासामुळे नवीन आउटपुट प्रकार, तसेच कमी-पॉवर दिवे आणि सुधारित रंग प्रस्तुतीकरणासह दिवे दिसल्यामुळे त्यांच्या वापराच्या शक्यतांचा नाट्यमय विस्तार झाला आहे.

1. सुधारित रंग प्रस्तुतीकरणासह उच्च दाब सोडियम दिवे

उच्च दाब सोडियम दिवे हे सध्या प्रकाश स्रोतांचे सर्वात कार्यक्षम गट आहेत. तथापि, मानक उच्च-दाब सोडियम दिव्यांचे अनेक तोटे आहेत, ज्यापैकी, सर्व प्रथम, कमी रंग प्रस्तुतीकरण निर्देशांक (Ra = 25 — 28) आणि कमी रंग द्वारे वैशिष्ट्यीकृत रंग प्रस्तुतीकरण गुणधर्म स्पष्टपणे लक्षात घेणे आवश्यक आहे. तापमान (Ttsv = 2000 - 2200 K).

विस्तीर्ण सोडियम रेझोनान्स रेषा सोनेरी पिवळ्या उत्सर्जनास कारणीभूत ठरतात. उच्च-दाब सोडियम दिव्यांचे रंग प्रस्तुतीकरण बाह्य प्रकाशासाठी समाधानकारक मानले जाते, परंतु घरातील प्रकाशासाठी ते अपुरे आहे.

उच्च-दाब सोडियम दिव्यांच्या रंग कार्यक्षमतेत सुधारणा मुख्यतः बर्नरमध्ये सोडियम वाष्प दाब वाढल्यामुळे होते कारण कोल्ड झोनचे तापमान किंवा मिश्रणातील सोडियम सामग्री वाढते.(अमलगम — द्रव, अर्ध-द्रव किंवा पारा असलेले कार्बाइड धातू), एक्झॉस्ट पाईपचा व्यास वाढवणे, रेडिएटिंग अॅडिटीव्ह्स सादर करणे, बाह्य बल्बमध्ये फॉस्फर आणि इंटरफेरन्स कोटिंग्ज लावणे आणि उच्च-फ्रिक्वेंसी स्पंदित प्रवाहासह दिवे खायला घालणे. प्रकाशमय प्रवाहातील घट झेनॉन दाब (म्हणजे, प्लाझ्मा चालकता कमी होणे) द्वारे भरपाई केली जाते.

उच्च-दाब सोडियम दिव्यांच्या रेडिएशनच्या वर्णक्रमीय रचना सुधारण्याच्या समस्येवर बरेच विशेषज्ञ काम करत आहेत आणि अनेक परदेशी कंपन्या आधीच सुधारित रंग पॅरामीटर्ससह उच्च-गुणवत्तेचे दिवे तयार करत आहेत. म्हणून, अशा आघाडीच्या कंपन्यांच्या नावात जनरल इलेक्ट्रिक, ओसराम, फिलिप्समध्ये सुधारित रंग प्रस्तुत गुणधर्मांसह सोडियम दिव्यांच्या विस्तृत गट आहेत.

सामान्य रंग प्रस्तुतीकरण निर्देशांक Ra = 50 — 70 असलेल्या अशा दिव्यांची प्रकाश कार्यक्षमता 25% कमी असते आणि मानक आवृत्त्यांच्या तुलनेत अर्धे सेवा आयुष्य असते. हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की पुरवठा व्होल्टेजमधील बदलांसाठी उच्च-दाब सोडियम दिवेचे मुख्य पॅरामीटर्स खूप महत्वाचे आहेत. तर, पुरवठा व्होल्टेजमध्ये 5-10% घट झाल्यामुळे, उर्जा, चमकदार प्रवाह, रा त्यांच्या नाममात्र मूल्यांपैकी 5 ते 30% गमावतात आणि जेव्हा व्होल्टेज वाढते तेव्हा सेवा जीवन झपाट्याने कमी होते.

इनॅन्डेन्सेंट दिव्याचे किफायतशीर अॅनालॉग शोधण्याच्या प्रयत्नांमुळे सोडियम दिव्यांची नवीन पिढी तयार झाली. अगदी अलीकडे, सुधारित रंग रेंडरिंगसह कमी-पॉवर सोडियम दिवे असलेले एक कुटुंब दिसू लागले आहे. फिलिप्सने Ra = 80 सह 35-100 W SDW दिव्यांची मालिका सादर केली आणि उत्सर्जन क्रोमा इनॅन्डेन्सेंट दिव्यांच्या जवळपास आहे. दिव्याची चमकदार कार्यक्षमता 39 — 49 lm/W, आणि दिवा प्रणाली — गिट्टी 32 — 41 lm/W आहे.सार्वजनिक ठिकाणी सजावटीच्या प्रकाश उच्चारण तयार करण्यासाठी अशा दिव्याचा यशस्वीरित्या वापर केला जाऊ शकतो.

° OSRAM COLORSTAR DSX दिवा श्रेणी, POWERTRONIC PT DSX इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोल युनिटसह, एक पूर्णपणे नवीन प्रकाश व्यवस्था आहे जी समान दिव्याचा वापर करून, रंग तापमान बदलू देते. रंग तापमान 2600 ते 3000 के आणि मागे बदलणे एका विशेष स्विचसह इलेक्ट्रॉनिक गिट्टी वापरून केले जाते. हे तुम्हाला दिवसाच्या किंवा हंगामाच्या वेळेशी संबंधित शोकेसमध्ये प्रदर्शित केलेल्या प्रदर्शनांसाठी एक हलके इंटीरियर तयार करण्यास अनुमती देते. या मालिकेतील दिवे पर्यावरणास अनुकूल आहेत, कारण त्यात पारा नाही. अशा किटपासून बनवलेल्या लाइटिंग इन्स्टॉलेशनची किंमत इनॅन्डेन्सेंट हॅलोजन दिव्यांच्या तुलनेत 5-6 पट जास्त आहे.

COLORSTAR DSX प्रणालीची सुधारित आवृत्ती, COLORSTAR DSX2, बाह्य प्रकाशासाठी विकसित केली गेली आहे. विशेष गिट्टीसह, सिस्टमचा चमकदार प्रवाह नाममात्र मूल्याच्या 50% पर्यंत कमी केला जाऊ शकतो. दिव्यांच्या या मालिकेतही पारा नसतो.

कमी पॉवर उच्च दाब सोडियम दिवे

सध्या उत्पादित उच्च-दाब सोडियम दिव्यांपैकी, सर्वात मोठा वाटा 250 आणि 400 वॅट्सच्या शक्ती असलेल्या दिव्यांवर येतो. या शक्तींवर, दिव्यांची कार्यक्षमता जास्तीत जास्त मानली जाते. तथापि, अलीकडे, इनडोअर लाइटिंगमध्ये कमी-वॅटेज डिस्चार्ज दिवे असलेल्या इनॅन्डेन्सेंट दिवे बदलून विजेची बचत करण्याच्या इच्छेमुळे कमी-वॅटेज सोडियम दिव्यांच्या आवडीमध्ये लक्षणीय वाढ झाली आहे.

परदेशी कंपन्यांनी साध्य केलेल्या उच्च-दाब सोडियम दिव्यांची किमान शक्ती 30 - 35 W आहे.पोल्टावा मधील गॅस डिस्चार्ज लॅम्प प्लांटने 70, 100 आणि 150 डब्ल्यूच्या पॉवरसह कमी-पावर सोडियम दिवे तयार केले.

कमी-शक्तीचे सोडियम दिवे तयार करण्यात अडचणी लहान प्रवाह आणि डिस्चार्ज पाईप्सच्या व्यासांच्या संक्रमणाशी संबंधित आहेत, तसेच इलेक्ट्रोडमधील अंतराच्या तुलनेत इलेक्ट्रोड क्षेत्रांच्या सापेक्ष लांबीच्या वाढीसह, ज्यामुळे खूप जास्त होते. पुरवठ्याच्या मोडमध्ये दिव्याची संवेदनशीलता, एक्झॉस्ट पाईप आणि पाईप्सच्या डिझाइन परिमाणांमधील विचलन आणि सामग्रीची गुणवत्ता. म्हणून, लो-पॉवर सोडियम दिवे तयार करताना, एक्झॉस्ट पाईप असेंब्लीच्या भौमितिक परिमाण, सामग्रीच्या शुद्धतेसाठी आणि फिलर घटकांच्या डोसची अचूकता यासाठी सहिष्णुतेचे पालन करण्याची आवश्यकता वाढविली जाते. या किफायतशीर, दीर्घकाळ टिकणाऱ्या प्रकाश स्रोतांच्या मोठ्या प्रमाणात उत्पादनात प्रभुत्व मिळवण्यासाठी मूलभूत तंत्रज्ञान आधीच अस्तित्वात आहे.

OSRAM कमी-शक्तीच्या दिव्यांची मालिका देखील देते ज्यांना इग्निटरची आवश्यकता नसते (बर्नरमध्ये पेनिंग मिश्रण असते). तथापि, त्यांची प्रकाश कार्यक्षमता मानक दिव्यांच्या तुलनेत 14-15% कमी आहे.

पल्स इग्निटरची आवश्यकता नसलेल्या दिव्यांच्या फायद्यांपैकी एक म्हणजे त्यांना पारा दिवे (इतर आवश्यक परिस्थितीत) स्थापित करण्याची क्षमता आहे. उदाहरणार्थ, 8000 lm च्या चमकदार प्रवाहासह NAV E 110 दिवा 6000 — 6500 lm च्या नाममात्र चमकदार फ्लक्ससह DRL -125> प्रकाराच्या पारा दिव्यासह अगदी बदलण्यायोग्य आहे. तत्सम अंतर्गत घडामोडी आपल्या देशात फार पूर्वीपासून वापरल्या जात आहेत. सध्या, LISMA OJSC, उदाहरणार्थ, DNaT 210 आणि DNaT 360 दिवे तयार करते, जे अनुक्रमे DRL 250 आणि DRL 400 चे थेट बदली म्हणून बनवतात.

पारा मुक्त NLVD

अलिकडच्या वर्षांत, अनेक देशांमध्ये पर्यावरण संरक्षणाच्या क्षेत्रात उल्लेखनीय प्रयत्न केले गेले आहेत. या प्रयत्नांचे एक क्षेत्र म्हणजे औद्योगिक तयार उत्पादनांमध्ये जड धातूंचे (उदा. पारा) विषारी संयुगे कमी करणे किंवा टाळणे. अशा प्रकारे, पारा-युक्त वैद्यकीय थर्मामीटर हळूहळू पारा-मुक्त असलेल्यांद्वारे बदलले जात आहेत.

प्रकाश स्रोत उत्पादन तंत्रज्ञानाच्या क्षेत्रात समान प्रवृत्ती व्यापक आहे. 40-वॅट फ्लोरोसेंट दिव्यातील पारा सामग्री 30 मिलीग्रामवरून 3 मिलीग्रामवर घसरली आहे. उच्च-दाब सोडियम दिव्यांच्या बाबतीत, ही प्रक्रिया इतक्या लवकर प्रगती करत नाही, कारण पारा या प्रकाश स्रोतांची कार्यक्षमता मोठ्या प्रमाणात वाढवते, जे आज सर्वात किफायतशीर म्हणून ओळखले जाते.

विद्यमान आणि विकसनशील पारा-मुक्त दिव्यांचे भविष्य उज्ज्वल असल्याचे दिसते. Osram COLORSTAR DSX दिव्यांच्या आधीच नमूद केलेल्या मालिकेत पारा नाही, ही कंपनीची मोठी उपलब्धी आहे. हे दिवे, विशेष इलेक्ट्रॉनिक बॅलास्ट्ससह, विशेष उद्देश प्रणाली आहेत जेथे कार्यक्षमता आणि साधेपणा सर्वोच्च प्राधान्य नाही.

सिल्व्हेनियाची पारा-मुक्त दिव्यांची ओळ फार पूर्वीपासून प्रसिद्ध आहे. निर्माता सुधारित रंग रेंडरिंग गुणधर्मांवर विशेष लक्ष देतो, त्यांची स्वतःच्या उत्पादनाच्या मानक अॅनालॉगशी तुलना करतो.

फार पूर्वी नाही, मात्सुशिता इलेक्ट्रिक (जपान) मधील अभियंत्यांचा विकास प्रकाशित झाला होता, जो उच्च रंगाच्या रेंडरिंगसह पारा-मुक्त NLVD आहे ज्याला विशेष नाडी गिट्टीची आवश्यकता नाही.

पारंपारिक दिव्याच्या सेवा आयुष्याच्या शेवटी, मिश्रणातील सोडियम आणि पारा यांच्या गुणोत्तरात बदल झाल्यामुळे किरणोत्सर्गाचा रंग गुलाबी रंग घेतो.ही सावली विशेषत: आनंददायी छाप निर्माण करत नाही, त्याच परिस्थितीत चाचणी दिव्याच्या पिवळसर रंगाच्या उलट. जसजसे रंग तापमान वाढते तसतसे, Ra प्रथम कमाल पातळीपर्यंत वाढते (T = 2500 K वर), नंतर खाली येते.

विचलन कमी करण्यासाठी, विकसकांनी क्सीनन दाब आणि बर्नरचा अंतर्गत व्यास बदलला आहे. असे निष्कर्ष काढण्यात आले की ब्लॅकबॉडी रेषेतील विचलन वाढत्या क्सीनन दाबाने कमी होते, परंतु इग्निशन व्होल्टेज वाढते. 40 kPa च्या दाबाने, इग्निशन व्होल्टेज सुमारे 2000 V आहे, अगदी ते सुलभ करण्यासाठी सर्किटची उपस्थिती लक्षात घेऊन. जेव्हा आतील व्यास 6 ते 6.8 मिमी पर्यंत बदलतो, तेव्हा शरीराच्या काळ्या रेषेतील विचलन कमी होते, परंतु चमकदार कार्यक्षमता कमी होते, जे हातातील कामासाठी अस्वीकार्य आहे.

पारा-मुक्त उच्च-रा सोडियम दिव्यामध्ये त्याच्या पारा-युक्त प्रतिरूपासारखीच वैशिष्ट्ये आहेत. पारा-मुक्त दिव्याचे आयुष्य 1.3 पट असते.

उच्च रंग रेंडरिंग इंडेक्ससह 150 W उच्च-दाब प्रकाश दिवे: a — पारा-मुक्त, b — नेहमीची आवृत्ती.

दोन बर्नरसह उच्च दाब सोडियम दिवे

अनेक आघाडीच्या उत्पादकांकडून समांतर-कनेक्टेड बर्नरसह उच्च-दाब सोडियम दिव्यांच्या क्रमिक नमुन्यांचे अलीकडील स्वरूप सूचित करते की ही दिशा आशादायक आहे, कारण असे समाधान केवळ दिव्याच्या जीवनात लक्षणीय वाढ करण्यास योगदान देत नाही तर जटिलता देखील दूर करते. तात्काळ री-इग्निशन, बर्नरला भिन्न शक्ती, वर्णक्रमीय रचना इत्यादीसह एकत्रित करण्याची क्षमता वाढवते.

सांगितलेले ठोस सेवा जीवन असूनही, या दिव्यांच्या टिकाऊपणाच्या प्रश्नाकडे सावधगिरीने संपर्क साधला पाहिजे.अशा दिव्याचे सेवा आयुष्य केवळ दुप्पट होते जर बर्नर दिवे दिव्याच्या संपूर्ण आयुष्यभर सतत प्रकाशत राहतात. अन्यथा, संसाधनाच्या शेवटी, कार्यरत बर्नर बर्‍याचदा अंशतः दुसर्‍याला बायपास करण्यास सुरवात करतो (या घटनेला कधीकधी इलेक्ट्रिकल «गळती» म्हणतात; या प्रकरणात, बाह्य बल्बमधील दुर्मिळ वायू इग्निशन डाळींच्या व्होल्टेजद्वारे खंडित होतो. ), आणि म्हणून त्याच्या प्रज्वलनासह अडचणी उद्भवू शकतात.

उच्च व्होल्टेज इग्निटरसह उच्च दाब सोडियम दिवे

जपानी अभियंते (तोशिबा लाइटिंग अँड टेक्नॉलॉजी त्यांच्या दृष्टिकोनातून, दोन बर्नरसह दिव्यातील वरील घटना दूर करण्यासाठी एक इष्टतम उपाय देतात. दिव्याच्या डिझाइनमध्ये दोन इग्निशन प्रोब असतात जे विशिष्ट बर्नरच्या प्रज्वलनाची खात्री देतात तेव्हा ते सकारात्मक किंवा नकारात्मक डाळी पुरवले जातात. अशा दिव्यांच्या बॅलास्टमध्ये दोन विंडिंग असतात. सर्किट अगदी सोपी आणि स्वस्त असते. या डिझाइनमुळे, बर्नरचे दिवे आळीपाळीने उजळतात. बर्नरचे पर्यायी प्रज्वलन कमी "वृद्धत्व" सुनिश्चित करते. बर्नर आणि एकूणच काम लक्षणीयरीत्या वाढवते त्याच कंपनीचे अभियंते अंगभूत इग्निटरसह दिवा देतात ज्यासाठी जटिल नियंत्रण योजना आवश्यक नसते.

उच्च-दाब सोडियम दिवे विकासातील काही ट्रेंड

उच्च-दाब सोडियम दिव्यांसाठी डिझाइनर आणि संशोधक कोणत्या दिशेने प्रभावी उपाय शोधत आहेत? या प्रश्नाचे उत्तर देण्यासाठी, आपण प्रथम दृश्य आराम, साधेपणा आणि बांधकामाच्या आवश्यक विद्युत सुरक्षिततेशी संबंधित या दिव्यांच्या स्पष्ट तोटेकडे लक्ष दिले पाहिजे.त्यापैकी, अनेक मुख्य ओळखले जाऊ शकतात: खराब रंग प्रस्तुतीकरण गुणधर्म, प्रकाश प्रवाहाचे वाढलेले स्पंदन, उच्च इग्निशन व्होल्टेज आणि आणखी बरेच काही - री-इग्निशन.

उच्च रंग प्रस्तुतीकरणासह दिव्यांच्या वैशिष्ट्यांनुसार, विकासक प्रकाश स्रोतांच्या या गटासाठी इष्टतम जवळ जाण्यात व्यवस्थापित झाले. रेडिएशन रिपल विरुद्धचा लढा, जो उच्च-दाब सोडियम दिव्यांमध्ये 70-80% पर्यंत पोहोचतो, सामान्यत: सामान्य पद्धती वापरून केला जातो, जसे की नेटवर्कच्या वेगवेगळ्या टप्प्यांमध्ये दिवे बदलणे (अनेक दिवे असलेल्या प्रतिष्ठापनांमध्ये) आणि उच्च-फ्रिक्वेंसी विद्युत प्रवाह पुरवणे. . विशेष इलेक्ट्रॉनिक बॅलेस्टचा वापर व्यावहारिकरित्या ही समस्या दूर करते.

सध्या बहुतांश NLVD - PRA किटसह वापरले जाणारे पल्स इग्निशन डिव्हाइसेस (IZU) दिवे चालवण्यास गुंतागुंत करतात आणि दिव्याची किंमत वाढवतात - PRA किट. आयझेडयू इग्निशन पल्स बॅलास्ट आणि दिवावर नकारात्मक परिणाम करतात, या उपकरणांचे अकाली अपयश आहेत. म्हणून, विकसक इग्निशन व्होल्टेज कमी करण्याचे मार्ग शोधत आहेत, जे आपल्याला IZU सोडण्याची परवानगी देते.

त्वरित री-इग्निशन प्रदान करण्याची समस्या सामान्यतः दोन प्रकारे सोडविली जाते. इग्निटर वापरणे शक्य आहे जे वाढीव मोठेपणाचे डाळी उत्सर्जित करतात किंवा उल्लेखित दोन-बर्नर दिवा वापरणे शक्य आहे, ज्यासाठी अशा उपकरणांची आवश्यकता नाही.

सोडियम दिव्यांची सेवा आयुष्य उच्च तीव्रतेच्या प्रकाश स्रोतांमध्ये सर्वात लांब मानली जाते. तथापि, या क्षेत्रात डिझाइनर सर्वोत्तम साध्य करू इच्छितात.हे ज्ञात आहे की सेवा जीवन आणि ऑपरेशन दरम्यान चमकदार प्रवाह कमी होणे सोडियम बर्नर सोडण्याच्या दरावर अवलंबून असते. डिस्चार्जमधून सोडियमच्या गळतीमुळे पारासह मिश्रणाची रचना समृद्ध होते आणि दिवा बाहेर जाईपर्यंत (150 - 160 V) व्होल्टेजमध्ये वाढ होते. या समस्येवर बरेच संशोधन, विकास आणि पेटंट समर्पित केले गेले आहेत. सर्वात यशस्वी उपायांपैकी, सीरियल दिवे मध्ये वापरल्या जाणार्‍या GE मधील मिश्रण डिस्पेंसर लक्षात घेण्यासारखे आहे. डिस्पेंसरची रचना दिव्याच्या संपूर्ण आयुष्यभर डिस्चार्ज ट्यूबमध्ये सोडियम मिश्रणाचा कठोरपणे मर्यादित प्रवाह सुनिश्चित करते. परिणामी, सेवा आयुष्य वाढते, ट्यूबच्या टोकांचा गडद होणे कमी होते आणि चमकदार प्रवाह राहतो. जवळजवळ स्थिर (मूळ मूल्याच्या 90% पर्यंत).

अर्थात, उच्च-दाब सोडियम दिव्यांचे संशोधन आणि सुधारणे अद्याप संपलेले नाही, आणि म्हणून आपण या आशादायक प्रकाश स्रोतांच्या मोठ्या कुटुंबात नवीन, शक्यतो अनन्य उपायांची अपेक्षा केली पाहिजे.

"प्रकाशात ऊर्जा बचत" या पुस्तकातील वापरलेली सामग्री. एड. प्रो. वाय. बी. आयझेनबर्ग.