Lámparas de halogenuros metálicos: tipos, características, aplicaciones, ventajas
Lámpara de halogenuros metálicos (MGL) se refiere a fuentes de descarga de gas a alta presión. Durante el funcionamiento de la lámpara, la descarga del arco aparece en forma de vapor de mercurio en una atmósfera inerte de argón, mientras que el espectro está determinado por aditivos emisores especiales: haluros de algunos metales.
Los haluros como el escandio y los yoduros de sodio ayudan a que exista la descarga y no reaccionan con el cristal de cuarzo del bulbo. Mientras la lámpara está fría, los haluros se condensan en forma de una película delgada en las paredes del tubo de descarga (quemador), pero a medida que aumenta la temperatura, los haluros se evaporan, se mezclan con el vapor de mercurio en el área de descarga y se descomponen en iones. . Como resultado, los átomos ionizados excitados emite luz visible.
El quemador está hecho de vidrio de cuarzo o cerámica, y el bulbo protector exterior está hecho de vidrio de borosilicato (a excepción de la función mecánica protectora, el bulbo corta la luz ultravioleta del espectro).
En varios tipos de MGL industriales, el matraz exterior está ausente; en este caso se utiliza vidrio de cuarzo sin zonas para fabricar la base. Previene una mayor formación de ozono y reduce el riesgo de resonancia de mercurio (185 nm) en la lámpara.
El principio de funcionamiento de una lámpara de halogenuros metálicos en 1911 fue descrito y propuesto por el ingeniero eléctrico estadounidense Charles Steinmetz. La lámpara se enciende usando pulsos de alto voltaje del balasto, que inicialmente proporciona la ignición del arco y luego mantiene la lámpara en funcionamiento.
El dispositivo de arranque puede ser el propio estrangulador o un transformador auxiliar de alta tensión. Luego, cuando se enciende la descarga, el voltaje nominal se mantiene a través de los electrodos y la lámpara emite luz visible.
Tipos de lámparas de halogenuros metálicos
Hoy en día, las lámparas MGL se fabrican en una amplia gama de potencias. Para iluminación exterior se utilizan lámparas con una potencia de 70, 150, 250, 400, 1000, 2000 watts, con uno o dos casquillos, con pines o casquillos de plafón. Se designan como SE o DE-simple y doble.
Dado que la fuerza de la gravedad actúa sobre el plasma del arco, la posición de trabajo de la lámpara debe estar estrictamente definida. Así, las lámparas de halogenuros metálicos son horizontales, verticales y universales. Marcas respectivamente: BH, BUD, U — base horizontal, base arriba/abajo y universal. Si la lámpara no se utiliza en la posición de trabajo correcta, la vida útil de la lámpara será más corta y el rendimiento será peor.
Según el American National Standards Institute (ANSI), las lámparas de halogenuros metálicos se etiquetan comenzando con la letra "M" seguida de un código numérico que indica las características eléctricas de la lámpara y el tipo de balasto.Los números van seguidos de dos letras que indican el tamaño y la forma del matraz y su revestimiento. Además, cada fabricante indica a su manera la potencia de la lámpara y el color de su resplandor. Las marcas europeas difieren ligeramente de las ANSI.
La bombilla de una lámpara de halogenuros metálicos se identifica mediante letras que indican su forma y números que indican el diámetro máximo de la bombilla. Letras BT (tubular bulboso), E o ED (elipsoidal) — elipsoidal, ET (tubular elipsoidal) — tubular elipsoidal, PAR (parabólico) — parabólico, R (reflector) — reflejo, T (tubular) — tubular .. .
Por ejemplo, la lámpara «Lisma DRI 250-7» está marcada con respecto a la bombilla E90 — forma elipsoidal, diámetro de unos 90 mm. Enchufe tipo E40, potencia 250 watios. Como puede ver, la notación aquí es diferente. En general, la gama de lámparas de halogenuros metálicos es muy amplia.
Características de las lámparas de halogenuros metálicos
El color de la luz de la lámpara de halogenuros metálicos y la temperatura del color están relacionados principalmente con el tipo de halógeno utilizado.Los compuestos de sodio dan un tinte amarillo, talio - verde, indio - azul. Inicialmente, las lámparas de halogenuros metálicos se utilizaban siempre que se requería una luz cercana a la natural, blanca, sin impurezas azules.
Es posible obtener luz diurna pura a partir de lámparas de halogenuros metálicos con un índice de reproducción cromática superior a 90. En principio, se puede lograr cualquier temperatura de color en el rango de 2500 a 20 000 K.
Los tipos especiales de MGL se utilizan en invernaderos e invernaderos para plantas, en acuarios para animales, donde se requiere un espectro especial.Al mismo tiempo, al elegir una lámpara, es importante recordar que las características de color en realidad diferirán inicialmente de las indicadas en la especificación, ya que las características indicadas se refieren a una lámpara que ya ha funcionado durante 100 horas, es decir. al principio serán un poco diferentes.
La mayor discrepancia en las características se observa para las lámparas de halogenuros metálicos con precalentamiento, en ellas la diferencia en la temperatura de color alcanza los 300 K. Para las lámparas con encendido por pulsos, la discrepancia es menor, de 100 a 200 K.
Una desviación a largo plazo de la tensión de alimentación de la nominal puede provocar un cambio en el color de la luz y el flujo luminoso. Las fluctuaciones bruscas en el voltaje de la red de más de +/- 10% pueden hacer que las lámparas se apaguen.
Si el suministro de red salta, la temperatura del color también se asustará: si el voltaje es inferior al nominal, entonces la luz será más fría, porque los aditivos responsables del color no se ionizan en cantidades suficientes.
Si el voltaje resulta ser superior al nominal, el color será más cálido, pero un exceso prolongado del voltaje amenaza con hacer estallar la bombilla debido al aumento de presión en ella. Lo mejor es proporcionar estabilización de la tensión de alimentación.
Ventajas de las lámparas de halogenuros metálicos
Las características espectrales y eléctricas de las lámparas de halogenuros metálicos pueden variar ampliamente y el alcance del mercado es enorme. La calidad de la luz y la alta eficiencia luminosa explican el amplio uso de MGL hoy en día en diversas instalaciones de iluminación y dispositivos de señalización luminosa.
Las lámparas son compactas, potentes, eficientes como fuente de luz y hoy en día son un reemplazo prometedor para las lámparas tradicionales de mercurio fluorescente de arco (DRL) y las lámparas de sodio de alta presión (HPL) debido al espectro más suave y seguro para las personas.
El flujo luminoso de las lámparas MGL es hasta 4 veces mayor que el de las lámparas incandescentes, y la eficiencia luminosa es de 80-100 lm/W de media. Temperaturas de color: 6400 K (luz fría), 4200 K (luz natural) o 2700 K (luz cálida), fácilmente alcanzable con una reproducción cromática de alrededor del 90-95 %, esta es una reproducción cromática muy buena para una lámpara que es 8 veces más eficiente que las lámparas incandescentes.
La potencia puede variar de 20 W a 3500 W con una sola fuente y el funcionamiento continuo no depende de la temperatura ambiente y sus diferencias si la lámpara ya está encendida. La vida útil de la lámpara MGL se calcula sobre una media de 10.000 horas de funcionamiento continuo.
Aplicaciones de las lámparas de halogenuros metálicos
Las lámparas MGL son muy utilizadas hoy en día. Iluminación para rodajes, iluminación exterior en arquitectura, iluminación decorativa, iluminación de escenarios y estudios, etc. Las lámparas de halogenuros metálicos son muy populares en la iluminación industrial de talleres, en la iluminación de espacios abiertos en estaciones, en canteras, en obras, en instalaciones deportivas, etc. etc.
Iluminación de edificios públicos e industriales, iluminación especial para plantas y animales, como fuente de radiación ultravioleta cercana. Por último, el alumbrado público, la iluminación del paisaje y los escaparates, para crear efectos de iluminación en el diseño y la publicidad, en los centros comerciales... — las lámparas de halogenuros metálicos han ocupado el lugar que les corresponde en todas partes.