Metallhalogenlampor: typer, konstruktion, fördelar och nackdelar + urvalsregler

Trots utvecklingen av LED-teknik fortsätter metallhalogenlampor (MHL) att hålla sin marknadsnisch på grund av unika egenskaper. Deras interna konstruktion kan variera kraftigt beroende på det avsedda användningsområdet. Det är värt att bekanta sig med de typiska konstruktionstyperna. Håller du med?

Vi hjälper dig att förstå arbetsprinciperna och konstruktionsegenskaperna hos MHL. I vår artikel presenteras konstruktionstyper och tillämpningsområden. Den som vill köpa en sådan lampa hittar här värdefulla rekommendationer för val.

Hur är metallhalogenlampor konstruerade?

MHL har en komplex intern konstruktion. Utvändigt är det en glascylinder med sockel, även om vissa modeller utvändigt liknar en päronformad glödlampa.

Inuti höljet finns ytterligare en arbetskapsel av glas eller transparent keramik, samt ledande element och motstånd.

Förhållandet mellan effekt och volym hos MHL begränsas av den yttre kapselns förmåga att avleda överskottsvärme, eftersom lampan kan brinna upp vid överhettning.

Den yttre glaskolven är vanligtvis fylld med kväve, och den inre med en inert gas under tryck, en liten mängd kvicksilver och tillsatser av metallhalogenider. Denna konstruktion ger också upphov till produktens namn.

Som metallhalogenider används främst natriumjodid eller skandiumjodid. De tjänar till att korrigera ljusspektrat och påverkar användningsområdet för metallhalogenlampor. I avstängt tillstånd befinner sig kvicksilvret och tillsatserna i fast utfälld form på glasväggarna.

MHL tänds inte av sig själv vid anslutning till elnätet. För detta används tänd- och reglerapparater (förkopplingsdon) som ger den nödvändiga tändströmmen och spänningen tills effekten av termoelektronisk emission uppstår i den inre kolven.

Mekanismen för ljusemission

Tändning av MHL sker stegvis. Först, med hjälp av en tändström som är 10-20 gånger högre än driftströmmen, uppstår en minimal elektrisk urladdning i den inre kolven i en inert gasmiljö.

Tack vare en kombination av olika tillsatser som deltar i strålningen kan man få nästan rent vitt, färgat eller rentav monokrom strålning

Därefter, under 3–6 minuter, sker uppvärmning av kvicksilver och metallhalogenider, som avdunstar och övergår till en joniserad fas. Strömmen är vid denna tid ungefär dubbelt så hög som arbetsströmmen. Jonerna ökar luftblandningens ledningsförmåga och säkerställer lampans gradvisa ökning till nominell ljusstyrka.

Tack vare en tvåkammarkonstruktion hålls en stabil hög temperatur i arbetspatronen, vilket förhindrar metallångors avsättning på väggarna. Efter avstängning måste MGL svalna ordentligt och metallångorna lägga sig på innerkolvens väggar. Först därefter går det att tända lampan igen.

Denna begränsning är en betydande nackdel, därför används inte metallhalogenlampor i hushåll där man behöver tända/släcka ofta. Även tyngdkraften påverkar kondensationsprocesserna i MGL, så många modeller kräver en exakt definierad placering i rummet.

Arbetsprincipen för urladdningslampor är inte enkel, men den gör det möjligt att uppnå rätt spektrum och ett kraftfullt ljusflöde. Dessutom gör användningen av förkopplingsdon det möjligt att stabilisera det emitterade ljusets egenskaper vid variationer i elnätets parametrar.

Konstruktionstyper av MHL

Metallhalogenlampor används för belysning av både korridorer och rum och stora öppna industriområden. Därför varierar deras effekt från 10 till 2000 W.

Lampor med hög energiförbrukning ansluts vanligtvis till 380 V-nät och används endast på industriella anläggningar. De mest efterfrågade modellerna har låg effekt på 35–250 W.

Vid montering av MGL med skruvsockel måste man uppnå en tät anslutning mellan lampans bottenkontakt och hållarens metallplatta.

Det finns inga enhetliga internationella standarder för märkning av MGL, men i de flesta fall betecknar bokstaven M 'metallhalogen' och H informerar om att lampan innehåller kvicksilver.

Inhemska tillverkare kan använda sina egna förkortningar: D – båg-, I – jodid-, R – kvicksilver-. Efter modellbeteckningen kommer vanligtvis en angivelse av sockeltyp och diameter.

Metallhalogenlampor har olika konstruktion.

Nedan följer klassificeringsvarianter för dessa produkter, beroende på deras tekniska parametrar:

1. Efter orienteringstyp: vertikala (BUD), horisontella (BH), universella (U).
2. Efter kolvstorlek: BT – bulbformad-rörformad, R – reflektor-, E eller ED – ellipsoidal, ET – ellipsoidal-rörformad, T – rörformad, PAR – parabolisk.
3. Efter strålningsfärg: vit, gul, purpur, grön och andra.
4. Efter konstruktionstyp: sockellösa – med flexibla strömavtagare, ensockliga, dubbelsockliga.

Yttre utförande av metallhalogenlampa påverkar knappast dess effektivitet, eftersom den direkta ljuskällan finns i en skyddad innerglaskolv. Det är den som bestämmer egenskaperna hos det emitterade ljuset.

Tekniska egenskaper hos lamporna

Tekniska egenskaper hos metallhalogenlampor är ganska varierande. De beror på material som används vid tillverkning och elektriska parametrar för drift. Dessa enheter har tydliga för- och nackdelar som man bör känna till vid köp.

Allmänna driftsparametrar

Metallhalogenlampor är inte kräsna när det gäller yttre temperatur och kontinuerlig drift. De kan brinna i veckor vid minusgrader utan att överbelastas.

Den utbredda användningen av natriummetallhalogenlampor som främjar fotosyntes har lett till en kraftig utveckling av växthusverksamhet i regioner som inte är anpassade för det.

De viktigaste parametrarna som kännetecknar MGL är:

• färgåtergivningsindex (CRI);
• livslängd;
• effekt;
• ljusflöde;
• sockeltyp;
• färgtemperatur;
• ljusflöde per elektrisk effekt;
• arbetstemperatur.

Färgåtergivningsindex anses vara en viktig egenskap hos metallhalogenlampor. CRI kännetecknar förekomsten av olika våglängder i det emitterade spektrumet och jämnheten i deras intensitet.

Denna indikator mäts i procent likhet med naturligt dagsljus. Hos moderna metallhalogenlampor är färgåtergivningsindex 85–95 %, och hos de flesta hushålls-LED-enheter 70–85 %.

I vissa lampor förvrängs färgåtergivningen medvetet för att ge ljuset de nödvändiga egenskaperna. Till exempel har natriummetallhalogenlampor som används för växttillväxt bara ett CRI på 50–60 %. Lampans effektivitet minskar inte av detta, den avger helt enkelt större delen av sin energi inom ett givet våglängdsområde.

För att ge ljuset en gul nyans används natriumhalogenider; grön – tallium; blå – indium. När det gäller prestanda ligger metallhalogenlampor inte efter LED-lampor. Denna indikator för båda enheterna i mellanprisklassen är 100–120 lm/W.

Färgtemperaturen hos metallhalogenlampor kan vara mellan 2500–20000 K. Vid spänningsfall i nätet ökar den och ljuset blir kallare. Vid långvarig överskridande av 240 V kan lampan helt enkelt explodera på grund av överhettning av gas-luftblandningen i innerglaskolven.

Till skillnad från LED-lampor är metallhalogenlampor inte rädda för höga temperaturer, som deras inre delar värms upp till under drift.

En viktig egenskap hos MHL är stabiliteten i ljusflödet under hela drifttiden, som är 6-15 tusen timmar. Om effektiviteten hos lysdioder efter 10000 timmars drift minskar med cirka 50%, så minskar den hos metallhalogenlampor med endast 2-20%.

Övriga parametrar beror på den specifika lampmodellen och är inte specifika.

Fördelar med metallhalogenlampor

Den moderna marknaden för urladdningslampor krymper långsamt till förmån för LED-lampor. Men de unika egenskaperna hos MHL kommer att efterfrågas av konsumenter i minst flera decennier till.

De främsta fördelarna med dessa lampor är:

1. Utmärkt energieffektivitet. För varje watt förbrukad energi ger lampan över 100 lumen ljus.
2. Hög färgåtergivningsindex.
3. Förfinad tillverkningsteknik som minimerar fel på lampans inre komponenter.
4. Brett effektområde.
5. Lång livslängd.
6. Motståndskraft mot höga temperaturer på grund av avsaknad av elektroniska komponenter inuti lampan.

Metallhalogenlampor konkurrerar främst med LED- och lysrörslampor. Alla tre teknologier utvecklas aktivt, så man kan förvänta sig ytterligare förbättringar av MHL.

Nackdelar med apparaten

Frånvaron av metallhalogenlampor inom hushållssektorn visar att de har inte bara positiva utan också negativa egenskaper.

Tänd- och regleringsapparaten kräver också kylning, därför rekommenderas det inte att installera den i begränsade, icke ventilerade utrymmen och nära själva lamporna.

De främsta nackdelarna med MHL är:

1. Kostnaden, som är flera gånger högre än för motsvarande LED-lampor.
2. Saknar möjlighet att reglera ljusstyrkan.
3. Behov av kylning i 5-10 minuter före återstart.
4. Förekomst av extern ballast som kräver extra installationsutrymme.
5. Gradvis ökning av färgtemperaturen vid långvarig drift.
6. Explosionsrisk vid spänningsvariationer.
7. Känslighet för rumslig placering.
8. Helt oreparebar.
9. Behov av särskild avfallshantering på grund av innehåll av giftiga ämnen.
10. Behov av tid för att nå beräknat ljusflöde efter tändning.

Således har de fler nackdelar än fördelar. Detta begränsar användningsområdet för MHL till industri- och offentliga byggnader och platser där kontinuerlig och högkvalitativ belysning krävs.

Användningsområden för lamporna

Att använda metallhalogenlampor hemma är inte bara ekonomiskt oskäligt, utan också farligt på grund av kvicksilverinnehållet. Glaskolven kan spricka och rummet fyllas med giftiga ångor.

På grund av osäkerhet används metallhalogenlampor främst för icke-bostadsutrymmen:

1. Filminspelningsstudior, fotostudior.
2. Bilstrålkastare.
3. Arkitektoniska konstruktioner.
4. Offentliga byggnader, köpcentrum.
5. Industrilokaler.
6. Byggnadsprojekt.
7. Utomhusbelysning.
8. Idrottsanläggningar.
9. Parkområden.
10. Växthuskomplex, orangerier.
11. Nattbelysning av lantställen.

De flesta människor stöter inte på köp av metallhalogenlampor eftersom dessa enheter sällan säljs i små byggbutiker. De köps främst av företag och företagare från specialiserade företag.

Hur du väljer en metallhalogenlampa?

Specifikationen av tillämpningsområden för urladdningslampor tvingar en att noggrant välja deras egenskaper. Varan kan förstås alltid bytas, men det är bättre att omedelbart köpa en lämplig modell.

Startapparater följer ofta med lamporna eftersom deras kompatibilitet till stor del påverkar metallhalogenlampornas livslängd.

Grundläggande rekommendationer vid köp av metallhalogenlampor är följande:

1. Läs noggrant texterna på förpackningen som kan informera om begränsningar i användningen av metallhalogenlampor under vissa omständigheter.
2. Den angivna arbetsställningen för produkten måste motsvara lampans position som den är avsedd för. De vertikalt orienterade modellerna har kortast livslängd.
3. Diameter på sockeln måste passa lampans hållare.
4. Startapparatens hölje måste vara tillverkat av metall med tillräckligt många ventilationsöppningar. Beroende på modell förbrukar start- och reglerapparaten 10–20 % av lampans effekt.
5. Startapparaten är konstruerad för en viss spänning och ström, så dessa faktorer måste beaktas vid byte av lampa.
6. I vissa fall är snabb tändning av metallhalogenlampor avgörande, så man måste i förväg läsa i instruktionen om tiden det tar för lampan att nå nominell ljusstyrka.

Om en metallhalogenlampa köps som ersättning för en trasig, kan man ta med sig den trasiga modellen till butiken som referens.

Metallhalogenlampor är dyra, så det är viktigt att spara alla kvitton och fakturor vid köp för att kunna utnyttja garantirättigheterna i efterhand.

För att jämföra metallhalogenlampor med halogenlampor kan informationen i följande artikel hjälpa, som ägnas åt att analysera egenskaperna hos modell G4.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Video #1. Översikt över egenskaper hos metallhalogenlampor:

Video #2. Kontroll av metallhalogenstrålkastarens funktion:

Video #3. Anslutning av metallhalogenlampa:

Metalhalogenlampor fortsätter att användas inom många områden trots en rad konstruktionsbrister. Det varierande ljusspektrat gör det möjligt att anpassa dem till olika behov inom ekonomisk verksamhet. Därför kommer MH-lampor länge att förbli konkurrenskraftiga inom nischbelysning för industrin.

Skriv gärna kommentarer i blocket nedan, ställ frågor, lägg upp bilder som är relaterade till artikeln. Dela med dig av dina egna riktlinjer för att välja en metallhalogenlampa. Berätta varför du föredrog just den här apparaten.