DRL-lampor: konstruktion, egenskaper, urvalsregler

Den fortfarande populära DRL-lampan är en representant för gasurladdningslampor som utmärker sig genom starkt ljusflöde och lång livslängd. Kvicksilverhaltiga produkter har visat sig väl vid artificiell belysning av gator och industriella anläggningar.

Dock hindrar en rad tekniska och driftmässiga nyanser deras användning i hemmet och ifrågasätter deras lämplighet inom andra områden. Allt om högtrycksgasurladdningslampor får du veta i denna artikel. Våra råd hjälper dig att välja rätt armaturer.

Konstruktion av kvicksilverlampa

DRL-armaturer tillhör högtrycksgasurladdningslampor. Den prioriterade användningssfären är belysning av gator, företag, garage och industrilokaler. DRL används där ett kraftfullt ljusflöde behövs och inga särskilda krav ställs på färgåtergivningskvalitet.

Huvudsakliga funktionella delar:

1. Glaskolv. Apparatens yttre hölje är tillverkat av värmetåligt glas. Inuti finns en kvartsbrännare med tillförda ledare. Anslutningen av elektroder till katoder sker genom koppling av motsatta polariteter med ett kolmotstånd. Luften har pumpats ut ur kolven och kväve har fyllts i. Inre ytan är belagd med luminofor.
2. Sockel. Ansvarar för att ta emot ström från nätet genom att ansluta punkt- och gängkontakt med lampfatningen som är inbyggd i armaturen.
3. Kvartsbrännare. Huvudsakligt funktionellt element i kvicksilverlampan. Konstruktionsmässigt är det en kvartskolv med elektroder på båda sidor: två huvudelektroder och två extra tändelektroder.

Kolvens utrymme är under tryck fyllt med inert gas, vilket isolerar värmeväxlingen mellan innermiljön och brännaren. Därtill tillsätts bokstavligen en droppe kvicksilver. I kallt tillstånd ser kvicksilverkontakten ut som en beläggning på kolven eller har formen av en boll.

För att förstå funktionsprincipen för en kvicksilverlampa bör man bekanta sig med dess konstruktion och de ingående elementens roll.

Funktionsprincip: övergångsprocessernas innebörd

En kvicksilverånglampas funktion baseras på elektriska urladdningsprocesser i en gasformig miljö som sker i kolven under högt tryck. Detta genererar en ljuskälla av spiraltyp i en glödlampa. Men det är inte en glödande volframtråd, utan ett snöre av lysande kvicksilverånga, 'sträckt' mellan elektroderna.

Stadigt ljus från en DRL-lampa börjar 8–10 minuter efter att ström tillförts. Under den tiden är strömmen som flyter i lampan högre än märkvärdet och begränsas av motståndet i start- och reglerutrustningen.

Starttiden beror på omgivningstemperaturen – ju kallare, desto längre 'uppvärmning' av lampan. Efter tillslag avdunstar kvicksilvret långsamt vid uppvärmning och förstärker gradvis urladdningen mellan arbetselktroderna.

När kvicksilverkomponenten helt övergått till gasform och trycket inuti ökat, uppnår lampan maximal ljusutbyte.

Elektrisk energi tillförs lampan, mellan huvudelektroden och tändelektroden skapas en glimmladdning. Allteftersom laddningsbärarna ackumuleras uppstår ett genombrott mellan de två motsatta huvudelektroderna – bågljusstrålning uppstår.

Bågen i kvicksilverånga ger ett ljus med oacceptabel färgåtergivning, huvudsakligen i blågröna nyanser. Fosforet omvandlar UV-strålning till röda ljustoner. Kombinationen av färger ger ett vitt kallt ljus från DRL-lampan.

Användningsspecifikationer: lampornas för- och nackdelar

DRL-lampor installeras främst på stolpar för belysning av gator, vägar, parkområden, tomtmark och icke-bostadsbyggnader. Detta beror på lampornas tekniska och operativa egenskaper.

Den största fördelen med kvicksilverånglampor är deras höga effekt, som ger kvalitetsbelysning av stora ytor och stora objekt.

Det är värt att notera att DRL-lampornas märkvärden för ljusflöde gäller för nya lampor. Efter en kvartal försämras ljusstyrkan med 15%, efter ett år med 30%.

Bland ytterligare fördelar kan nämnas:

1. Lång livslängd. Den genomsnittliga drifttiden som tillverkarna anger är 12 000 timmar. Ju kraftfullare lampan är, desto längre håller den.
2. Funktion vid låga temperaturer. Detta är en avgörande parameter vid val av utomhusbelysning. Gasurladdningslampor är frosttåliga och behåller sina arbetskarakteristika vid minusgrader.
3. Bra ljusstyrka och ljusvinkel. Ljusutbytet för DRL-lampor varierar beroende på effekt mellan 45–60 lm/W. Tack vare kvartsbrännaren och fosforbeläggningen på kolven uppnås en jämn ljusfördelning med bred spridningsvinkel.
4. Kompakthet. Lamporna är relativt små, längden på enheten på 125 W är cirka 18 cm, på 145 W – 41 cm. Diametern är 76 respektive 167 mm.

En av egenskaperna hos DRL-belysningsarmaturer är behovet av att ansluta till nätet via en drossel. Mellanhandens roll är att begränsa strömmen som matar lampan. Om man ansluter belysningsenheten utan drossel, kommer den att brinna upp på grund av den stora elektriska strömmen.

Schematiskt visas anslutningen som seriekoppling av en kvicksilverluminoforlampa via en drossel till elnätet. I många moderna DRL-belysningsarmaturer är en tänd- och regleringsmekanism redan inbyggd – sådana modeller är dyrare än vanliga lampor.

En rad nackdelar begränsar användningen av DRL-lampor i hemmet.

Betydande nackdelar:

1. Uppstartstid. Det tar upp till 15 minuter att nå full belysning. Det tar tid att värma upp kvicksilvret, vilket är mycket obekvämt i hemmiljö.
2. Känslighet för elkvalitet. Om spänningen sjunker med 20 % eller mer från det nominella värdet går det inte att tända kvicksilverlampan, och en lysande lampa släcks. Om värdet sjunker med 10–15 % försämras ljusstyrkan med 25–30 %.
3. Buller vid drift. DRL-lampan avger ett surrande ljud som inte märks utomhus men som känns inomhus.
4. Flimmer. Trots användning av stabilisator flimrar lamporna – det är inte önskvärt att utföra längre arbete under sådan belysning.
5. Låg färgåtergivning. Parametern beskriver hur verklighetsnära uppfattningen av omgivande färger är. Rekommenderat färgåtergivningsindex för bostäder är minst 80, optimalt 90–97. För DRL-lampor når värdet inte 50. Med sådan belysning är det omöjligt att tydligt urskilja nyanser och färger.
6. Otrygg användning. Under drift frigörs ozon, så vid användning av lampan inomhus krävs ett välfungerande ventilationssystem.

Dessutom innebär närvaron av kvicksilver i glasbehållaren i sig en potentiell fara. Sådana lampor kan inte bara slängas efter användning. För att inte förorena miljön ska de kasseras på lämpligt sätt.

En ytterligare begränsning för användning av gasurladdningslampor i hemmet är behovet av att installera dem på en betydande höjd. Modeller med effekt 125 W – upphängning på 4 m, 250 W – 6 m, 400 W och högre – 8 m.

En betydande nackdel med DRL-belysningsarmaturer är att de inte kan tändas igen förrän lampan har svalnat helt. Under drift ökar gastrycket inuti glaskolven kraftigt (upp till 100 kPa). Tills lampan svalnat är det omöjligt att övervinna gnistgapet med tändspänningen. Återtändning sker efter ungefär en kvart.

Urvalskriterier: bedömning av tekniska egenskaper

När man väljer den optimala belysningsarmaturen bör man beakta följande egenskaper:

• effekt;
• form/storlek på sockeln;
• ljusflödes ljusstyrka;
• livslängd.

Effekt. När man väljer denna parameter bör man utgå från armaturens funktion och placering. Om armaturen köps för vägbelysning måste man ta hänsyn till avståndet mellan lyktorna – ju större avstånd, desto kraftfullare måste lamporna vara.

Effektområdet för DRL-armaturer ligger mellan 80-1000 W. Detta värde visas i lampmärkningen, till exempel DRL 250, DRL 400 osv.

Ljusflöde. Den främsta indikatorn på ljusstrålning som riktas åt olika håll. Parametern mäts i lumen (lm). Det är utifrån detta kriterium, inte effekt, som man bör jämföra prestanda hos olika lampor.

Armaturer med DRL-lampa förbrukar mer energi för att ge önskat ljusflöde än deras LED-motsvarigheter och DNaT-armaturer. Ljusstyrkan hos en LED-armatur på 100 W motsvarar belysningsstyrkan hos en kvicksilverlampa på 400 W

Betydande energibesparingar är ett tungt vägande argument för LED. Den höga kostnaden för LED-lampor betalar sig under det första driftåret.

Sockel. DRL-armaturer tillverkas med två av de mest efterfrågade sockeltyperna:

• E27 – skruvform, diameter 27 mm. Denna sockel används på kvicksilverlampor på 80 W och 125 W.
• E40 – den största storleken i kategori 'E'. Sockeln på 40 mm används i lampor på 250 W och högre, avsedda för belysning av stora ytor.

Förutom typen av infästning i lampettan bör även armaturens lampskärmstorlek beaktas.

Bredden och längden på en gasurladdningslampa beror på armaturens effekt. Ju högre prestanda hos DRL-armaturen, desto större och tyngre är den.

Livslängd. Denna parameter bestäms i hög grad av tillverkningskvaliteten, närmare bestämt tillverkarens ansvar. Det är bäst att välja lampor med maximal livslängd. Som regel har högpresterande armaturer längre livslängd.

För tydlighetens skull visas de allmänna egenskaperna för lampor med olika effekt i en sammanfattande tabell. Alla elektriska apparater fungerar på växelström, frekvensen är standard – 50 Hz

En del information om lampornas egenskaper finns i märkningen. I inhemsk praxis står bokstavsförkortningen för armaturens namn, siffran för effekten. Tillverkningen av kvicksilverlampor regleras av GOST 27682-88 och GOST 53074-2008.

Utländska produkter av typ DRL märks enligt det internationella ILCOS-systemet med QE. Vissa tillverkare följer den allmäneuropeiska ZVEI- och den tyska LBS-märkningsordningen.

Märken för kvicksilverlampor från populära företag:

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

Ytterligare beteckningar enligt ILCOS: QB – modeller med inbyggd ballast, QG – sfärisk glaskolv, QR – lampor med reflekterande innerskikt.

Vilken tillverkare ska man föredra?

Det rekommenderas att välja produkter från välkända varumärken; det är bättre att avstå från att köpa billiga, namnlösa kinesiska lampor.

Följande tillverkare av kvicksilverapparater har vunnit konsumenternas förtroende:

• Osram (Tyskland);
• Philips (Nederländerna);
• General Electric (USA/Ungern);
• Next (Polen);
• Evrosvet (Ukraina);
• Lisma (Ryssland);
• DeLux (Kina).

På den europeiska marknaden anses två märken vara ledande inom produktion och försäljning av belysningsprodukter: Osram och Philips. Båda företagen har många års erfarenhet – över ett sekel, brett sortiment och ett utvecklat säljnätverk.

Driftsparametrarna för DRL-lampor från ledande tillverkare överensstämmer med de angivna egenskaperna, och apparaterna har hög verkningsgrad – vid en effekt på 250 W når ljusflödet 12 500 lm. Ungefärligt pris: 8–10 u.e.

Fabrikerna från det amerikanska företaget General Electric finns även i Europa. Kvaliteten och livslängden ligger i nivå med tidigare märken, men priset är något lägre. För en DRL-belysning på 250 W får man betala cirka 7 u.e.

E.Next – en elektroteknisk koncern där huvudtillverkaren av apparater är den polska företagsgruppen Tarel. Produktsortimentet omfattar många serier av olika lampor för hem-, utomhus- och industribelysning.

E.Next-belysning på 250 W jämfört med lampor av tysk och nederländsk tillverkning med samma effekt ligger efter konkurrenterna i färgåtergivning (Ra=40) och livslängd (12 000 timmar). Ungefärligt pris: 5 u.e.

Kvicksilverbåglampor från rysk, ukrainsk och kinesisk märkesproduktion ligger i samma prisklass; medelpriset för produkter på 250 W är 3 u.e. Nackdelen med dessa belysningsapparater är deras begränsade livslängd – enligt databladen håller lamporna i 5 000 timmar.

Före köp bör man kontrollera sockelns kvalitet och gängans precision – vissa användare rapporterar svårigheter med att skruva in Lisma-lampor i hållaren.

Jämförelse av DRL-lampor med motsvarigheter

Urladdningslampor jämförs ofta med varandra och med mer fördelaktiga lysdioder. De närmaste motsvarigheterna till DRL är belysning av tre typer: DRV, DRI och DNat. Låt oss försöka identifiera egenskaperna och konkurrensfördelarna hos de olika lamporna.

DRV. Kvicksilver-volfram båglampa är i konstruktion och funktionsprincip mycket lik DRL. Inuti glödlampan finns en kvicksilverurladdningsbrännare och en volframspiral. Den senare begränsar strömstyrkan för brännaren, så extra start- och reglerutrustning behövs inte.

Huvudsakliga skillnader mellan kvicksilver-volframlampor och DRL:

• förbrukar mer energi – ljusflödet för DRV 250 är högst 5500 lm;
• beräknad livslängd – 3000 timmar;
• tänder inom en minut.

DRI. Kvicksilverurladdningslampor med emitterande tillsatser: halogenider av indium, natrium, tallium m.m. Metallkomponenterna ökar ljusutbytet till 75-90 lm/W.

En extra fördel med metallhalogenkvicksilverlampor är förbättrad färgåtergivning. För att fungera kräver DRI, precis som DRL, anslutning via en drossel.

DNAT. Natriumurladdningslampor kan skryta med högsta ljusutbyte och längsta livslängd bland urladdningslampor. Prestandan hos natriumlampor minskar inte lika märkbart över tid som hos DRL-lampor.

Egenskaper för DNAT:

• maximalt ljusutbyte – 125 lm/W;
• livslängd – cirka 20 000 timmar;
• relativ stabilitet i parametrar;
• brett temperaturområde;
• uppnår maximal ljuseffekt efter 5-7 minuter.

Nackdelar med natriumljuskällor: betydande flimmer och låg färgåtergivning, Ra=25. I emissionsspektrum dominerar röda och gula färger.

Urladdningslampor ger med säkerhet plats för LED-alternativ. LED-enheter överträffar sina föregångare i alla tekniska och driftsparametrar.

Oomtvistliga fördelar med lysdioder: miljövänlighet, minimal flimmer, lång livslängd, omedelbar tändning, utmärkt färgåtergivning och kontrast. Förutom utmärkta driftsegenskaper har diodapparater termisk och mekanisk beständighet.

Verkningsgraden för LED-lampor är oöverträffad, effektiviteten når 95-98%. Den viktigaste faktorn som något håller tillbaka konverteringen av armaturer är det höga priset på LED-lampor.

Krav för avfallshantering av kvicksilverlampor

Man får inte slänga förbrukade eller defekta kvicksilverhaltiga glödlampor tanklöst. Apparater med skadad glaskolv utgör ett allvarligt hot mot människors hälsa och miljön i stort, och behöver därför specifik kassering.

Frågan om hantering av farligt avfall är aktuell både för företagsägare och vanliga boende. Återvinning av kvicksilverlampor utförs av organisationer som har erhållit lämplig licens.

Företaget tecknar ett serviceavtal med ett sådant företag. Vid beställning åker en representant från avfallshanteringsföretaget till platsen, samlar in och transporterar lampor för desinfektion och återvinning. Beräknad kostnad för tjänsten är 0,5 per lampa.

För insamling av kvicksilverhaltiga lampor från allmänheten finns särskilda insamlingsplatser. Personer som bor i mindre orter kan lämna in farligt avfall för återvinning via en 'ekomobil'.

Om utsläpp av kvicksilverhaltiga lampor från företag kontrolleras på något sätt av tillsynsmyndigheterna, så är efterlevnaden av återvinningsregler från allmänheten en personlig skyldighet för medborgarna.

Tyvärr, på grund av låg medvetenhet, är det långt ifrån varje användare av kvicksilverlampor som inser de möjliga konsekvenserna av kvicksilverångors spridning i atmosfären.

Alla typer av energisparlampor beskrivs i detalj i följande artikel, där funktionsprinciperna behandlas, en jämförelse av apparaterna görs och en förenklad ekonomisk bedömning ges.

Slutsatser och användbar video om ämnet

I den föreslagna videogenomgången beskrivs konstruktionen av DRL-belysningsarmaturen, funktionsprincipen förklaras i detalj och de viktigaste användningsnyanserna noteras:

Gasurladdningslampor av typen DRL används fortfarande inom gatubelysning. Huvudargumentet för kvicksilverlampor är starkt ljusflöde och överkomlig kostnad. Men de ersätts gradvis av mer avancerade lampor som, förutom hög effektivitet, kan stoltsera med god ljuskvalitet och användarsäkerhet.

Skriv gärna kommentarer i blocket nedan, ställ frågor och publicera foton om artikelns ämne. Dela med dig av användbar information som kan vara intressant och nyttig för webbplatsens besökare. Berätta om dina egna erfarenheter av att välja och installera en gasurladdningslampa med högt tryck.