Что такое серная лампа и как она работает. Каковы преимущества и недостатки серных ламп. Где применяются серные лампы. Почему серные лампы не получили широкого распространения. Какие перспективы у серных ламп в будущем.
Принцип работы серной лампы
Серная лампа представляет собой современный высокоэффективный источник света, работающий по принципу газового разряда. Ключевые особенности устройства и работы серной лампы:
- Основной элемент — кварцевая колба, заполненная инертным газом (аргоном) и парами серы
- Колба подвергается воздействию мощного СВЧ-излучения от магнетрона
- Под действием СВЧ-энергии сера переходит в состояние плазмы и начинает интенсивно светиться
- Колба вращается с высокой скоростью для равномерного нагрева
- Не содержит электродов, в отличие от других газоразрядных ламп
Как происходит генерация света в серной лампе? СВЧ-излучение возбуждает молекулы серы, переводя их в плазменное состояние. При переходе атомов серы из возбужденного состояния в основное излучаются фотоны видимого света. Непрерывный спектр излучения серной плазмы близок к солнечному.
Основные характеристики и преимущества серных ламп
Серные лампы обладают рядом уникальных характеристик, выгодно отличающих их от других источников света:
- Высокая световая отдача — до 100-150 лм/Вт
- Непрерывный спектр излучения, близкий к солнечному
- Отличная цветопередача (индекс Ra >80)
- Низкое содержание УФ и ИК излучения
- Мгновенное зажигание и перезажигание
- Возможность регулировки яркости в широких пределах
- Очень длительный срок службы — до 50 000 часов
Каковы основные преимущества серных ламп перед другими источниками света? Благодаря высокой световой отдаче и качеству света они позволяют создавать эффективные системы освещения с низким энергопотреблением. Отсутствие УФ-излучения делает их безопасными для глаз и кожи. Долгий срок службы снижает затраты на обслуживание.
Сферы применения серных ламп
Уникальные характеристики серных ламп делают их привлекательными для использования во многих областях:
- Освещение больших открытых пространств — площадей, стадионов, парковок
- Архитектурная подсветка зданий и сооружений
- Освещение производственных помещений и складов
- Освещение теплиц и оранжерей
- Студийное и сценическое освещение
- Освещение музеев и выставочных залов
Где наиболее эффективно использование серных ламп? Они отлично подходят для освещения больших пространств с высокими потолками, где требуется яркий равномерный свет с хорошей цветопередачей. Особенно выгодно их применение в теплицах из-за благоприятного для растений спектра излучения.
Недостатки и ограничения серных ламп
- Высокая стоимость ламп и пускорегулирующей аппаратуры
- Сложность конструкции и наличие вращающихся частей
- Невозможность мгновенного перезажигания в горячем состоянии
- Необходимость принудительного охлаждения
- Шум при работе из-за вращения колбы и вентилятора
- Отсутствие маломощных версий (минимальная мощность около 300 Вт)
Почему серные лампы не получили массового распространения? Основные причины — высокая стоимость, сложность конструкции и ограниченная область применения. Для большинства типовых задач освещения доступны более простые и дешевые альтернативы.
История создания и развития серных ламп
Разработка серных ламп имеет интересную историю:
- Идея лампы на основе серной плазмы была предложена Николой Теслой еще в начале XX века
- Первый работающий прототип создан в 1990 году компанией Fusion Lighting
- В 1994 году начались испытания предкоммерческих образцов
- К концу 1990-х разработка была свернута из-за финансовых проблем
- В 2005 году патенты на технологию приобрела компания LG
- С 2007 года LG начала коммерческое производство серных ламп
Какие факторы повлияли на развитие серных ламп? Ключевую роль сыграло появление доступных мощных магнетронов и развитие технологий СВЧ-техники. Также важным стимулом стал растущий спрос на энергоэффективные системы освещения.
Сравнение серных ламп с другими источниками света
Как серные лампы соотносятся по характеристикам с другими современными источниками света?
- Световая отдача выше, чем у люминесцентных ламп, но сопоставима с лучшими светодиодами
- Цветопередача лучше, чем у натриевых ламп, но уступает галогенным и LED
- Срок службы значительно больше, чем у металлогалогенных, но меньше, чем у LED
- Стоимость выше, чем у большинства традиционных источников света
- Габариты и вес больше из-за наличия СВЧ-генератора
В чем серные лампы превосходят другие источники света? Их главное преимущество — сочетание высокой световой отдачи, отличной цветопередачи и возможности создания мощных точечных источников света.
Перспективы развития серных ламп
Несмотря на ограниченное применение, технология серных ламп продолжает развиваться. Основные направления совершенствования:
- Повышение энергоэффективности и световой отдачи
- Уменьшение габаритов и веса
- Снижение уровня шума при работе
- Расширение диапазона мощностей
- Удешевление производства
Каковы перспективы серных ламп в будущем? Вероятно, они сохранят свою нишу в системах освещения больших пространств и теплиц. Возможно появление новых сфер применения, например, в проекционных системах. Однако маловероятно, что серные лампы смогут конкурировать со светодиодами в массовом освещении.
Экологические аспекты использования серных ламп
Серные лампы имеют ряд экологических преимуществ по сравнению с другими газоразрядными источниками света:
- Не содержат токсичных веществ, в отличие от ртутных и натриевых ламп
- Безопасны при утилизации
- Низкий уровень УФ-излучения, безопасны для живых организмов
- Высокая энергоэффективность снижает потребление электроэнергии
Насколько экологичны серные лампы? Они являются одним из самых безопасных для окружающей среды источников искусственного освещения. Их широкое внедрение могло бы способствовать снижению загрязнения окружающей среды ртутью от других типов газоразрядных ламп.
Серная лампа является интересным, современным и весьма эффективный источником светового излучения
Комментарии 2019.06.21
Plasma—I AS1300. Серная лампа. Светогенератор.
Серная лампа является интересным, современным и весьма эффективный источником светового излучения.
Серная лампа создает световой поток подобный по спектральному составу солнечному. Мощность лампы может быть установлена через интерфейс, посредством программного обеспечения. Диапазон регулирования мощности от 500 ватт до 1300 ватт. При этом, во всем диапазоне регулирования, спектр остается неизменным.
Серная лампы состоит из сферической кварцевой оболочки (колбы), заполненной инертным благородным газом аргоном, и несколькими миллиграммами серы. При высоком уровне мощности колба имеет механизм вращения вокруг своей оси. При запуске лампы аргон нагревает серу и переводит ее в газообразное состояние, образуя двухатомные молекулы серы или димеры.
Димеры, под воздействием СВЧ энергии, излучают широкий спектр энергии. Молекулярная сера излучает почти полностью в видимой части электромагнитного спектра, производя однородный видимый спектр, похожий на солнечный свет, но с очень небольшим количеством нежелательного инфракрасного или ультрафиолетового излучения. Обычные ртутные лампы и большинство других разряда высокой интенсивности (HID) источников построены вокруг атомной эмиссии и производят искусственный свет с большим количеством отсутствующих спектральных составляющих.
В отличие от традиционных источников, выходной световой поток которых со временем уменьшается на 75%, серные лампы сохранят свою эффективность и светоотдачу весь период своей жизни. Устраняется необходимость компенсации уменьшения светового потока в связи с тем, что серная лампы сохраняет необходимый уровень освещенности в течение всего периода жизни, до 50000 часов.
Кроме того, серные лампы не содержат ртути, экологически токсичного вещества, используемого во многих других обычных эффективных источниках света.
Энергия СВЧ, используемая для возбуждения молекул серы, генерируются магнетроном, который питается от регулируемого стабилизированного источника питания. И за счет этой регулировки производится управление уровнем мощности.
В конструкции предусмотрена эффективная защита от выхода СВЧ излучения за пределы корпуса. А сама безэлектродная колба лампы находится в экранирующам сетчатом металлическом стакане.
Результаты реальных испытаний показывают , что плазменная лампа, которая показывает значение фотосинтетической активной радиации ФАР на 30% ниже, чем газоразрядная натриевая лампа высокого давления. Но, не смотря на это, серная лампа способствовала получению на 30% больше биомассы при выращивании огурцов.
Источник
Комментарии:
Напишите ваш вопрос или комментарий6 КГ ФИТОЛАМП | MiniFermer ОШАРАШИЛ смотреть
БУДЬТЕ ОСТОРОЖНЫ! Обзор китайской дешевой фитолампы UFO для растений смотреть
Серные лампы. Устройство и применение.
Плюсы и минусыСерные лампы – это разновидность плазменного осветительного оборудования с широким спектром излучения, которое генерируется серой доведенной до состояния плазмы.
Устройство данного осветительного оборудования намного сложнее, чем у ламп накаливания со спиралью. Оно состоит из стеклянной колбы, в которой помещена сера и газ аргон. Для коррекции цвета свечения могут добавляться прочие добавки. За цоколь лампы прячется магнетрон. Он является генератором сверхвысокочастотного электрического поля, того самого, что применяется в микроволновой печи для разогрева пищи. Генерируемая с помощью генератора энергия направляется в колбу. Ее волны воздействуют на серу и аргон, вызывая их ионизацию. За 10-15 секунд температура внутри колбы накаляется настолько, что ее содержимое переходит в состояние плазмы, которая и изучает свет.
Главная особенность таких ламп заключается в том, что почти весь спектр излучения плазмы из серы видим человеку. Остальные разновидности лампы могут создавать большой процент инфракрасного и ультрафиолетового излучения, тем самым расходуя энергию на то, что глаз человека не видит.
Таким образом, в серных лампах наибольшая доля энергии нацелена на производство полезного света.
Технология доведения серы до состояния плазмы имеет одну слабую сторону. Дело в том, что после отключения разогретой лампочки при повторном нажатии на выключатель свет не появляется. Нужно подождать примерно 5-15 минут, пока не остынет колба, и внутренняя температура не снизится до требуемого порога.
Также в конструкции серных ламп имеется специальный сетчатый резонатор, который экранирует электрические волны. Он обеспечивает нагрев именно колбы, а не цоколя лампы. Кроме этого он предотвращает создание помех для другого электрооборудования, которое располагается вблизи и имеет чувствительность к электрическому полю.
Изменение цветовой температуры лампы возможно не только добавлением в серу и аргон прочих веществ, но и путем калибровки внутреннего давления паров. Так, если повысить его до 12,1 Бар, можно получать длину световой волны до 570 нм. Это равно цветовой температуре 6100К.
Однако в этом случае лампа начнет выдавать значительную часть света в невидимом для человеческого глаза спектре.
Подобное осветительное оборудование имеет множество недостатков, но все же из положительных моментов применения именно таких лампочек можно выделить:
- Сплошной спектр излучения очень похожий на солнечный.
- Уровень цветопередачи Ra>80.
- Светоотдача 80-110 люмен/ватт.
- Ровный свет без пульсации.
- Срок службы до 50.000 часов.
- Возможность при утилизации выброса в мусорный контейнер.
Серные лампы не опасны для человека как своим изучением, так и конструктивно. В случае разбивания колбы и выхода в помещении паров аргона и серы ничего страшного не произойдет.
Такие лампы позволяют осуществлять регулировку интенсивности света. Они совместимы с особым типом диммеров, меняющих параметры электричества подаваемого для питания магнетрона. Крупные осветительные приборы модульного типа предусматривают возможность проведения ремонта.
Конечно, починить колбы невозможно, но применяемый генератор для генерации разогревающего электрического поля вполне ремонтопригоден.
Перечисляя недостатки, которыми обладают лампы
, можно выделить следующие моменты:- Невозможность повторного включения сразу после отключения пока лампочка горячая.
- Отсутствие в продаже лампочек малой мощности.
- Высокая цена.
- Шум при работе.
- Присутствие легкого микроволнового излучения выходящего за пределы колбы лампочки.
Для обеспечения нормальной и продолжительной работы лампы требуется проведение ее охлаждения. Для этого применяются специальные вентиляторы, которые постоянно обдувают колбу воздухом. Как следствие создается шум, что и делает применение подобных ламп в жилых помещениях неприемлемым.
Серные осветительные лампы встречаются довольно редко. Продаются светильники в сборе, в основе которых лежит такая лампочка. При этом ее мощность составляет как минимум 0,7 кВт.
Производство более слабых приборов имеет технические сложности, поэтому такого оборудования пока не существует. Как следствие серные лампочки со всеми своими преимуществами недоступны для установки в домах и квартирах.
Лампы могут применяться в качестве уличного освещения, а также монтажа на производствах. Такое оборудование устанавливается в различных помещениях, высота потолков в которых составляет более 6 м. Это в первую очередь крупные торговые залы, выставочные центры и телестудии.
Серные лампы особо часто используются в теплицах. Спектр их освещения благоприятно влияет на фотосинтез растений. Если применять при создании лампочек кроме серы и аргона дополнительно бромид кальция, то на пике изучения формируются световые волны длиной 625 нм. Этот показатель имеет квантовую эффективность фотосинтеза близкую к единице. При таких параметрах растения развиваются наиболее эффективно и быстро.
Кроме светильников в продаже можно встретить прожекторы, внутри которых применены серные лампы.
Светильники используются для монтажа внутри помещений, а прожекторы для наружной подсветки. Последние имеют более высокий уровень влагозащиты генератора электрического поля. Предлагаемое в продаже оборудование питается от стандартной электрической сети на 220В. Такое освещение подойдет везде, где уместно применение лампы с мощностью от 700 до 1800 Вт. При этом нужно учитывать, что масса такого оборудования составляет порядка 20 кг. Основной вес составляет магнетрон и его блок питания.
Впервые о создание источника света на плазме заговорил известный ученый Никола Тесла. Придуманная им концепция была реализована только в 1990 году. До этого данная технология была сверхсложной для производства. Однако изготовления серных ламп даже спустя 100 лет после концепции Теслы сопровождается массой технических препятствий. В основе конструкции лежит магнетрон, делать который дорого и не совсем выгодно.
Изначально производством такого оборудования занималось несколько компаний, но вскоре все они отказались от данного направления деятельности, и работать в данной сфере осталась только корпорация LG.
На сегодняшний день она является единственным производителем серных ламп. Производитель устанавливает на них такой же магнетрон, который использует в своих микроволновых печках. Именно возможность совмещения конструктивных элементов с различного оборудования позволило ему сохранить рентабельность в данном направлении деятельности.
Серные лампы до сих пор остаются тяжелым в производстве оборудованием. Сложно назвать технически совершенным устройство освещения, масса которого составляет порядка 20 кг. Как показывает модельный ряд ламп последних годов, особых успехов на уменьшение габаритов конструкции не наблюдается. По этой причине это оборудование так и будет использоваться только на улицах и производствах. В это время перспективное направление домашнего освещения будут занимать галогенные, светодиодные и пр. лампочки.
Похожие темы:
- Плазменные лампы. Виды и устройство. Работа и применение
- Ксеноновые лампы. Виды и устройство. Работа и цветовая температура
- Ультрафиолетовая лампа.
Виды и устройство. Применение
Виды и устройство. ПрименениеЭкспериментальная серная лампа | Национальный музей американской истории
Применяются условия использования
Загрузки- Описание
- Новые изобретения в области освещения иногда появляются с неожиданных сторон. Показательным примером является разработка этой лампы, работающей от микроволн. В 1990 году Fusion Systems была небольшой компанией с успешным узкоспециализированным продуктом, инновационной системой промышленного ультрафиолетового (УФ) освещения, работающей от микроволн.
- В газоразрядных лампах обычно используются электроды для поддержки электрической дуги. Наиболее распространены вольфрамовые электроды, поэтому в лампе нельзя использовать материалы, которые могут вызвать эрозию вольфрама, и необходимо соблюдать осторожность, чтобы не расплавить электроды. Лампа Fusion решила эту проблему, полностью отказавшись от электродов. Энергия микроволн от внешнего источника питала лампу. Это открыло путь для экспериментов с нетрадиционными материалами, включая серу.
- В 1980-х годах инженер Майкл Юри, физик Чарльз Вуд и их коллеги несколько раз безуспешно экспериментировали с адаптацией своей УФ-системы для получения видимого света. В 1990 году они попытались поместить серу в сферическую колбу вместо линейной трубки. Сера могла давать свет хорошего качества, но плохо работала в линейной трубке. Другие элементы дали лишь незначительные результаты в сферической колбе. Но когда они проверили серу в сферической лампе, они обнаружили то, на что надеялись: много хорошего видимого света с небольшим количеством невидимых ультрафиолетовых или инфракрасных лучей.
- Они начали устанавливать такие «сырые» лампы, как эта (одна из первых десяти по словам Ури), чтобы больше узнать о новом источнике света.
- Характеристики светильника: Основанием служит кварцевый стержень с выемкой внизу. Выемка фиксирует лампу в креплении. Сфера наполнена аргоном, а желтый материал представляет собой конденсированную серу на внутренней стенке лампы. Характер конденсации указывает на то, что лампа сгорела цоколем вниз. Г-образная кварцевая оболочка без наконечника.
- Характеристики светильника: Основанием служит кварцевый стержень с выемкой внизу. Выемка фиксирует лампу в креплении. Сфера наполнена аргоном, а желтый материал представляет собой конденсированную серу на внутренней стенке лампы. Характер конденсации указывает на то, что лампа сгорела цоколем вниз. Г-образная кварцевая оболочка без наконечника.
Лампа Fusion решила эту проблему, полностью отказавшись от электродов. Энергия микроволн от внешнего источника питала лампу. Это открыло путь для экспериментов с нетрадиционными материалами, включая серу.
- Имя объекта
- микроволновая лампа
- газоразрядная лампа
- Дата изготовления
- ок 1990
- дата изготовления
- ок. 1990
- производитель
- Место производства
- США: Мэриленд, Роквилл
- Физическое описание
- стекло (общий материал)
- сера (общий материал)
- аргон (общий материал)
- Измерения
- в целом: 7 3/4 дюйма x 1 1/4 дюйма; 19,685 см x 3,175 см
- Идентификационный номер
- 1992. 0467.01
- каталожный номер
- 1992.0467.01
- регистрационный номер
- 1992.0467
0467.01- Кредитная линия
- от Fusion Lighting через Майкла Г. Юри
- Посмотреть больше товаров в
- Работа и промышленность: электричество
- Энергия и мощность
- Промышленность и производство
- Выставка
- Освещение революции
- Место проведения выставки
- Национальный музей американской истории
- Источник данных
- Национальный музей американской истории
Номинировать этот объект для фотографии.
Наша база данных коллекций находится в стадии разработки. Мы можем обновить эту запись на основе дальнейших исследований и обзоров. Узнайте больше о нашем подходе к публикации нашей коллекции в Интернете.
Если вы хотите узнать, как вы можете использовать контент на этой странице, ознакомьтесь с Условиями использования Смитсоновского института. Если вам нужно запросить изображение для публикации или другого использования, посетите страницу Права и репродукции.
Примечание. Отправка комментариев временно недоступна, пока мы работаем над улучшением сайта. Приносим извинения за прерывание. Если у вас есть вопрос, касающийся коллекций музея, сначала ознакомьтесь с часто задаваемыми вопросами о коллекциях. Если вам нужен личный ответ, воспользуйтесь нашей контактной страницей.
Серная плазма
Серная плазма| Эллиот Саунд Продактс | Серные плазменные лампы |
© 2010, Род Эллиотт (ESP)
Главный индекс Лампы и индекс энергопотребления
Серно-плазменная (или серная для читателей из США) лампа является относительным новичком, но она показывает некоторые перспективы там, где требуется очень интенсивное освещение.
Первичный источник света представляет собой небольшую кварцевую колбу с несколькими миллиграммами серы внутри (вместе с инертным газом — обычно аргоном или ксеноном), которая подвергается интенсивной бомбардировке микроволновой энергией. Через несколько секунд сера начинает переходить в четвертое состояние вещества — плазму. Полная интенсивность достигается менее чем за 5 минут. Плазменный принцип используется для большинства газоразрядных ламп, за исключением того, что в других (металлогалогенные, ртутные, натриевые лампы высокого давления и т. д.) используются электроды внутри трубки, а не бомбардировка активного материала микроволновой энергией. В конечном счете, именно эрозия электродов (наряду с возможным разрушением уплотнений высокого давления между оболочкой и проводами ввода электрода) сигнализирует об окончании срока службы типичного плазменного источника света. В физике и химии плазма определяется как газ, в котором определенная часть частиц ионизирована. Наличие значительного количества носителей заряда делает плазму электропроводной, поэтому она сильно реагирует на электромагнитные поля.
Плазма обладает свойствами, совершенно отличными от свойств твердых тел, жидкостей или газов, и считается отдельным состоянием материи.
Световой поток серной плазменной лампы чрезвычайно высок, и эти лампы не будут работать даже при малой мощности (типичный минимум составляет около 100 Вт микроволновой энергии). Обычный размер составляет 700 Вт, что удобно, поскольку магнетроны этой номинальной мощности легко доступны и сравнительно дешевы. Точно такой же тип магнетрона, который используется в микроволновых печах, используется для серных плазменных ламп.
Рис. 1. Серная плазменная лампа LG ‘PLS’
Серные плазменные лампы прошли довольно трудный путь на рынок: несколько человек пытались продать системы, но без особого успеха. Корейский гигант электроники LG теперь владеет патентными правами, и есть надежда, что они добьются большего успеха, чем их предшественники. LG ввела термин «PLS» — система плазменного освещения — для своих предложений.
Плазменные лампы с серой обеспечивают общую эффективность около 50-100 люмен/Ватт.
Это может показаться немного ниже, чем вы могли бы ожидать, но на самом деле это очень респектабельная цифра. На удивление трудно получить точные данные о световой отдаче — я, кажется, заявлял о чем-то до 150 лм/Вт, но я не считаю, что это разумная общая цифра.
Серная плазменная лампа представляет собой высокоэффективную систему освещения полного спектра, в которой не используются электроды. Технология была разработана в начале 1990-х годов, но, хотя поначалу она казалась очень многообещающей, серное освещение потерпело неудачу с коммерческой точки зрения. К концу 1990-х годов большинство попыток коммерциализации прекратились. С тех пор, как LG купила патентные права (примерно в 2005 г.), лампы снова производятся для коммерческого использования.
С (ныне несуществующего) веб-сайта Fusion …
Серная лампа примечательна в нескольких отношениях:Примерно к 1999 году компания
- Серные лампы в два раза эффективнее других источников высококачественного белого света.
- Они почти не излучают ультрафиолетового света и очень мало инфракрасного; это облегчает их использование с пластиковыми приспособлениями или волокнами.
- Излучаемый свет полного спектра чрезвычайно хорош для остроты зрения и очень похож на солнечный свет.
- Лампа очень проста, полая кварцевая сфера с серой и газом аргоном, поэтому она безвредна для окружающей среды и не портится при использовании.
- Очень яркий источник света позволяет эффективно распределять свет в больших помещениях.
- Световой поток и цвет не ухудшаются с течением времени, а затемнение полностью регулируется до 30 %.
В период с 1994 по 1998 год компания Fusion провела испытания предкоммерческих версий мощной серной лампы. Около 2500 ламп использовались в самых разных областях в США, Европе и Азии. Одна из первых инсталляций освещает вход в штаб-квартиру Министерства энергетики США в Вашингтоне, округ Колумбия. Другие установки включают в себя помещения для технического обслуживания самолетов, автомобильные сборочные линии, чистые помещения для полупроводников, почтовые сортировочные станции, классы, торговые центры и спортивные залы.
Из-за очень большого количества света, производимого каждой из этих серных ламп, во всех помещениях, кроме самых больших, требуется система распределения света, почти всегда полая световая труба, в которой используется специальная отражающая пленка. Преимущество трубы заключается в том, что она создает очень приятный рассеянный и не имеющий теней источник света на большой площади.
Общая реакция на серные лампы была очень положительной как со стороны профессионального сообщества освещения, так и со стороны конечных пользователей. Лампы завоевали ряд наград за инновации и дизайн установки. Реакция конечных пользователей в первую очередь была сосредоточена на качестве света и их восприятии, подтвержденном исследованиями, что можно лучше видеть при свете, таком как серная лампа.
Используя опыт этих испытаний, Fusion разрабатывает новое поколение серных ламп, которые будут более надежными и экономичными, чем предкоммерческие модели, и поступят в продажу в 2002 году.
.jpg)
Особенно привлекательным применением лампы со световодом являются холодильные склады, где лампа может храниться вне охлаждаемого помещения. Это значительно снижает тепло, которое свет обычно создает в холодных помещениях.
Fusion потеряла средства и прекратила свою деятельность после того, как израсходовала около 90 миллионов долларов венчурного капитала. С тех пор, как LG купила патентные права (предположительно, в 2005 году), лампы производятся снова, но еще неизвестно, получат ли они достаточное признание на рынке, чтобы добиться успеха на этот раз. Основная причина любого непризнания будет заключаться в том, что они содержат значительный электронный компонент и сравнительно дороги. С электроникой проблем меньше, чем было бы даже несколько лет назад, но сегодня во многих (если не в большинстве) газоразрядных лампах используются электронные балласты. Хотя это увеличивает сложность, это снижает вес, а также может повысить эффективность. Компенсируется ли возросшая стоимость более низкими требованиями к техническому обслуживанию, еще неизвестно.
Одна (разрозненная) группа, которая кажется очень взволнованной этими лампами, занимается выращиванием различных гидропонных культур. Некоторые из заинтересованных сторон занимаются выращиванием законных культур, но большая часть интереса исходит от тех, кто хочет выращивать хорошо известную незаконную «траву». Вокруг этих ламп существует огромное количество шумихи (включая то, что я считаю откровенной чушью). Поскольку они создают цветовой спектр, который является одновременно непрерывным и очень похожим на солнечный свет, многие считают, что он намного лучше, чем прерывистый спектр, получаемый от большинства других источников света HID (таких как пары ртути, галогениды металлов и т. Д.).
Из того, что я смог почерпнуть из различных веб-сайтов, имеющих некоторую научную ценность, нет никаких оснований полагать, что серные плазменные лампы будут в этом отношении лучше, чем большинство других источников света высокой интенсивности. Общая световая отдача аналогична, но серная плазменная лампа имеет низкий уровень инфракрасного и ультрафиолетового света, которые необходимы для фотосинтеза некоторыми растениями.
Точно так же есть сайты с «фактами», в которых утверждается, что серные плазменные лампы имеют широкий спектр преимуществ для здоровья человека (а также растений). Из того немногого, что мне удалось найти, что выдерживает любую проверку, нет никаких оснований для этих утверждений, и я предлагаю их игнорировать.
Рис. 2. Цветовой спектр, серная плазма в сравнении с серной плазмой. Металлогалогенид
Спектр серной плазмы показан выше, он очень гладкий и непрерывный. Также показана огибающая спектра солнечного света (условия не указаны), и плазма серы хорошо подходит. Учитывая, что спектр такой ровный, я ожидал, что CRI (индекс цветопередачи) будет лучше заявленного. Большая часть литературы, которую я видел, указывает на то, что индекс цветопередачи около 80 является нормальным. С показанным четным спектром я ожидал, что CRI будет ближе к 100 (такой же, как солнечный свет, и настолько хорош, насколько это возможно). Эта аномалия не обсуждается нигде, что я нашел.
Точно так же многие другие заявления также сомнительны, но есть и некоторые важные преимущества.
В частности, серная плазма действительно обеспечивает очень хорошо сбалансированный источник света, и люди могут (в отличие от воли , как утверждается в некоторой литературе) счесть ее предпочтительной для общего освещения. Хотя я видел один из них в действии и могу засвидетельствовать, что он действительно очень яркий, я могу с уверенностью заявить, что я не испытал нового чувства благополучия, купаясь в сиянии серной плазмы. Возможно, я не в контакте со своим «внутренним я».
Поскольку плазма серы сама по себе чрезвычайно агрессивна, нельзя использовать традиционные газоразрядные лампы (которые также создают плазму) с электродами — они просто растворятся при использовании. Большинство ламп HID в конечном итоге выходят из строя, потому что электроды подверглись коррозии до такой степени, что они больше не используются, поэтому отказ от электродов обеспечивает гораздо более длительный срок службы, чем традиционные источники света HID. Серная плазменная лампа обычно рассчитана на ~ 60 000 часов с небольшим ухудшением света за это время.
Кажется, никто не хочет нам рассказывать, что происходит после 60 000 часов, поэтому фактический механизм отказа неизвестен (по крайней мере, мне).
Излишне говорить, что меня очень интересует то, как работает лампа. Принцип обманчиво прост: требуется резонатор для микроволновой энергии (обычно на частоте около 2,45 ГГц), кварцевая сфера, не имеющая электрических соединений, источник питания для магнетрона, а также общие схемы контроля и охлаждения. У меня не было возможности проверить утечку микроволн из резонатора (или где-либо еще), но ее необходимо поддерживать на низком уровне, чтобы предотвратить помехи соединениям Wi-Fi, а также множеству других приложений, использующих эту полосу частот (включая беспроводные микрофоны, беспроводные телефоны и т. д.).
Рисунок 3. Основные компоненты серной плазменной лампы
Общая идея показана выше. Саму лампу обычно (всегда?) поворачивают, чтобы не было горячих точек — так же, как микроволновая печь имеет поворотный стол, поэтому пища не перегревается в одной части и остается холодной в другой.
Без этого во время ранних экспериментов, по-видимому, было обнаружено, что кварцевая колба будет трескаться и / или лопнет при использовании.
Магнетрон ничем не отличается от тех, которые используются в бытовых микроволновых печах, а резонатор непрозрачен (предполагается) для микроволновой энергии, так же как перфорированный металлический экран на дверце микроволновой печи предназначен для предотвращения любых утечек . Эффективность радиочастотного экранирования всей системы не указана, однако была предпринята попытка заставить Федеральную комиссию по связи в США запретить серные плазменные лампы из-за помех, создаваемых другим (маломощным) пользователям в той же полосе частот. Запрет так и не был введен, потому что Fusion Lighting закрылась до того, как были предприняты какие-либо действия, и в то время никто другой не производил лампы.
Еще неизвестно, есть ли жалобы на лампы, производимые LG, и пересмотрит ли FCC запрет. Ради здоровья и безопасности всех, кто находится поблизости, следует надеяться, что утечка микроволн находится где-то между нулем и нулевым уровнем, поскольку долгосрочные последствия неизвестны — существует много предположений, но сейчас не время для таких дискуссий.
Однако маловероятно, что микроволновая энергия когда-либо окажется полезной для людей или животных.
Остальная часть лампы представляет собой блок питания, а также различные контрольные функции и принудительное воздушное охлаждение. Источник питания должен обеспечивать низковольтный ток накала магнетрона наряду с высоковольтным источником питания (обычно от -2 до -3 кВ). Источник высокого напряжения почти всегда отрицательный, потому что анод (положительный вывод) соединен с землей (земля, шасси) как для безопасности, так и для простоты. Нить накала может быть переменного или постоянного тока.
В конечном счете, общая светоотдача ограничивается потерями в источнике питания и магнетроне. По грубым оценкам, мы можем ожидать, что комбинация этих двух элементов электроники обеспечит КПД около 50%, поэтому, если мощность серной плазменной лампы составляет 700 Вт, для поддержания плазмы будет доступно только 350 Вт микроволновой энергии. Я полагаю, что именно отсюда и взялась упомянутая выше высокая цифра — это световая отдача самой плазмы для данной выходной мощности микроволн.
Принимая эту цифру (150 лм/Вт) и включая потери в источнике питания и магнетроне, мы возвращаемся к в целом световая отдача 75 лм/Вт, что кажется хорошим средним значением из различных сделанных заявлений.
Только время покажет, окажут ли эти (сравнительно) новые лампы значительное влияние на рынок. Несмотря на то, что они относительно дороги по сравнению с более традиционными источниками света HID, это компенсируется высокой эффективностью и длительным сроком службы, с гораздо лучшим, чем в среднем, поддержанием светового потока (утверждается, что он составляет ~ 90% даже в конце срока службы). Я считаю большинство предполагаемых преимуществ для здоровья в лучшем случае недостоверными и предлагаю игнорировать все подобные заявления при принятии решения. пока там может быть некоторой обоснованностью в некоторых утверждениях, гораздо более вероятно, что нет никакой пользы для здоровья по сравнению с более традиционными источниками света.
Существует несколько других приложений для «безэлектродного» плазменного освещения, также стоит обратить внимание на различные предложения Luxim.
Они используют не серную плазму, а галогениды металлов с некоторым количеством паров ртути. Электроды не используются (плазма создается радиочастотным возбуждением, но, по-видимому, на частоте 900 МГц вместо 2,45 ГГц). Основное преимущество, по-видимому, заключается в том, что возможны более низкие уровни мощности, а также очень малые размеры, но за счет более короткого срока службы, чем у серной плазменной лампы.
Для получения дополнительной информации о серных плазменных лампах в Австралии свяжитесь с компанией Tiger Light, которая дала мне возможность хорошенько рассмотреть одну из этих ламп. В другом месте обратитесь к местному представителю LG.
Каталожные номера
- Веб-сайт Fusion на WayBackМашина.
- Документация LG (2008_PLS_LPS_Brochure__English__final.pdf)
- Различные веб-сайты, включая Википедию
- Luxim Corporation: Твердотельное энергосберегающее плазменное освещение
Главный индекс Указатель ламп и энергии
Уведомление об авторских правах. Похожие записи |