Lampade DRL: dispositivo, caratteristiche, regole di selezione

La lampada DRL, che rimane popolare, è un rappresentante dei dispositivi di illuminazione a scarica di gas, caratterizzati da un ricco flusso luminoso e durata.I prodotti contenenti mercurio si sono dimostrati efficaci nell'installazione dell'illuminazione artificiale di strade e impianti industriali.

Tuttavia, una serie di sfumature tecniche e operative ne impediscono l'uso nella vita di tutti i giorni e mettono in dubbio la loro adeguatezza per l'uso in altri ambiti della vita. Imparerai tutto sui dispositivi di illuminazione a scarica di gas ad alta pressione dal nostro articolo. I nostri consigli ti aiuteranno a scegliere i dispositivi giusti.

Dispositivo con lampada al mercurio

Le lampade DRL sono classificate come dispositivi a scarica di gas ad alta pressione. L'area di utilizzo prioritaria è l'illuminazione di strade, aziende, garage e officine industriali. I DRL vengono utilizzati laddove è necessario un flusso luminoso potente e non esistono requisiti speciali per la qualità della riproduzione del colore.

Principali parti funzionali:

1. Borraccia. Il guscio esterno del dispositivo è realizzato in vetro resistente al calore. All'interno è presente un bruciatore al quarzo al quale sono collegati i conduttori. Gli elettrodi sono uniti ai catodi collegando le polarità opposte ad un resistore al carbonio. L'aria è stata pompata fuori dal pallone, l'azoto è stato pompato all'interno e la superficie interna è rivestita di fosforo.
2. Base. Responsabile della ricezione dell'elettricità dalla rete collegando un punto e un contatto filettato a una presa montata nella lampada.
3. Bruciatore al quarzo. L'elemento funzionale principale di una lampada al mercurio.Strutturalmente, è un pallone di quarzo in cui sono posizionati gli elettrodi su entrambi i lati: due principali e due aggiuntivi di accensione.

Lo spazio del pallone sotto pressione è riempito con un gas inerte, che garantisce l'isolamento dello scambio termico tra l'ambiente interno e il bruciatore. Inoltre, lì viene aggiunta letteralmente una goccia di mercurio. Quando è freddo, il composto del mercurio appare come un rivestimento sul pallone o ha la forma di una palla.

Per comprendere il principio di funzionamento di una lampada ad arco di mercurio, dovresti familiarizzare con la sua struttura e il ruolo dei suoi elementi costitutivi

Principio di funzionamento: l'essenza dei processi transitori

L'azione di una lampada ad arco al mercurio si basa sui processi di scarica elettrica in un mezzo gassoso, che si verificano in un bulbo ad alta pressione. Ciò genera una sorgente luminosa simile alla spirale di una lampadina a incandescenza. Ma non si tratta di un filamento di tungsteno caldo, ma di una corda di vapori di mercurio incandescenti, “tesa” tra gli elettrodi.

Il bagliore persistente della lampada DRL inizia 8-10 minuti dopo l'erogazione dell'energia. Durante questo tempo, la corrente che scorre nel dispositivo di illuminazione è superiore al valore nominale ed è limitata dalla resistenza reattori.

La durata dell'avvio dipende dalla temperatura ambiente: più fa freddo, più tempo ci vuole per "riscaldare" la lampada. Dopo l'accensione, il mercurio evapora lentamente quando riscaldato e intensifica gradualmente la scarica tra gli elettrodi di lavoro.

Quando la componente di mercurio viene completamente convertita in forma gassosa e la pressione all'interno aumenta, la lampadina raggiungerà la massima emissione luminosa.

L'elettricità viene fornita alla lampada e viene creata una scarica luminescente tra gli elettrodi principali e di accensione.Quando i portatori di carica si accumulano, si verifica una rottura tra due elettrodi principali opposti: si verifica un arco elettrico

Un arco voltaico nei vapori di mercurio crea un bagliore con una resa cromatica inaccettabile, prevalentemente sfumature blu-verdi. Il fosforo è responsabile della conversione della radiazione UV in toni di luce rossi. La combinazione dei colori produce il bagliore bianco freddo di una lampadina DRL.

Specifiche dell'applicazione: pro e contro delle lampade

Gli illuminatori di tipo DRL vengono installati principalmente su pali per illuminare strade, carreggiate, aree di parco, aree adiacenti ed edifici non residenziali. Ciò è dovuto alle caratteristiche tecniche e operative delle lampade.

Il vantaggio principale dei dispositivi ad arco di mercurio è la loro elevata potenza, che fornisce un'illuminazione di alta qualità di aree spaziose e oggetti di grandi dimensioni.

Vale la pena notare che i dati del passaporto DRL sul flusso luminoso sono rilevanti per le nuove lampade. Dopo un trimestre, la luminosità diminuisce del 15%, dopo un anno del 30%

Ulteriori vantaggi includono:

1. Durabilità. La vita operativa media dichiarata dai produttori è di 12mila ore. Inoltre, più la lampada è potente, più durerà.
2. Lavorare a basse temperature. Questo è un parametro decisivo nella scelta di un apparecchio di illuminazione per la strada. Le lampade a scarica di gas sono resistenti al gelo e mantengono le loro caratteristiche prestazionali a temperature inferiori allo zero.
3. Buona luminosità e angolo di illuminazione. L'emissione luminosa dei dispositivi DRL, a seconda della loro potenza, varia da 45-60 Lm/V. Grazie al funzionamento del bruciatore al quarzo e al rivestimento al fosforo della lampadina, si ottiene una distribuzione uniforme della luce con un ampio angolo di diffusione.
4. Compattezza. Le lampade sono relativamente piccole, la lunghezza di un prodotto da 125 W è di circa 18 cm, un apparecchio da 145 W è di 41 cm.Diametro – 76 e 167 mm rispettivamente.

Una delle caratteristiche dell'utilizzo degli illuminatori DRL è la necessità di connettersi alla rete tramite acceleratore. Il ruolo dell'intermediario è quello di limitare la corrente che alimenta la lampadina. Se colleghi un dispositivo di illuminazione bypassando lo starter, si brucerà a causa della grande corrente elettrica.

La connessione è rappresentata schematicamente da una connessione in serie di una lampada ai fosfori di mercurio attraverso un'induttanza all'alimentazione. Molti moderni illuminatori DRL hanno già un meccanismo di zavorra integrato: tali modelli sono più costosi delle lampade convenzionali

Numerosi svantaggi limitano l'uso delle lampade DRL nella vita di tutti i giorni.

Svantaggi significativi:

1. Durata dell'accensione. Raggiunge la piena illuminazione – fino a 15 minuti. Ci vuole tempo per riscaldare il mercurio, il che è molto scomodo a casa.
2. Sensibilità alla qualità dell'alimentazione. Se la tensione scende del 20% o più rispetto al valore nominale, non sarà possibile accendere la lampada al mercurio e il dispositivo luminoso si spegnerà. Quando l'indicatore diminuisce del 10-15%, la luminosità della luce si deteriora del 25-30%.
3. Rumore durante il funzionamento. La lampada DRL emette un ronzio, non avvertibile in strada, ma avvertibile all'interno.
4. Ondulazione. Nonostante l'uso di uno stabilizzatore, le lampadine tremolano: non è desiderabile lavorare a lungo con tale illuminazione.
5. Resa cromatica bassa. Il parametro caratterizza la realtà della percezione dei colori circostanti. L'indice di resa cromatica consigliato per i locali residenziali è almeno 80, in modo ottimale 90-97. Per le lampade DRL, il valore dell'indicatore non raggiunge 50. Con tale illuminazione è impossibile distinguere chiaramente sfumature e colori.
6. Uso non sicuro. Durante il funzionamento viene rilasciato ozono, quindi quando si utilizza la lampada in interni è necessario un sistema di ventilazione di alta qualità.

Inoltre, la presenza di mercurio nel pallone stesso costituisce un potenziale pericolo. Queste lampadine non possono essere semplicemente gettate via dopo l'uso. Per evitare di inquinare l'ambiente, vengono smaltiti in modo appropriato.

Un altro limite all'utilizzo delle lampade a scarica di gas nella vita di tutti i giorni è la necessità di installarle a notevole altezza. Modelli con una potenza di 125 W – sospensione 4 m, 250 W – 6 m, 400 W e più potenti – 8 m

Uno svantaggio significativo degli illuminatori DRL è l'impossibilità di riaccenderli finché la lampada non si è completamente raffreddata. Quando il dispositivo è in funzione, la pressione del gas all'interno del pallone di vetro aumenta notevolmente (fino a 100 kPa). Fino a quando la lampada non si raffredda, è impossibile sfondare lo spinterometro con la tensione di avviamento. La ripartenza avviene dopo circa un quarto d'ora.

Criteri di selezione: valutazione degli indicatori tecnici

Quando si determina l'apparecchio di illuminazione ottimale, è necessario tenere conto delle seguenti caratteristiche:

• energia;
• forma/dimensione della base;
• luminosità del flusso luminoso;
• durata del lavoro.

Energia. Quando scegli questa opzione, dovresti concentrarti sullo scopo e sulla posizione della lampada. Se viene acquistato un dispositivo per illuminare la strada, è necessario tenere conto della distanza tra le lampade: maggiore è, più efficienti dovrebbero essere le lampade.

La gamma di caratteristiche di potenza degli illuminatori DRL è compresa tra 80 e 1000 W. Questo valore viene visualizzato nei contrassegni della lampada, ad esempio DRL 250, DRL 400, ecc.

Flusso luminoso. L'indicatore principale della radiazione luminosa diretta in diverse direzioni. Il parametro si misura in lumen (Lm). È in base a questo criterio, e non alla potenza, che è necessario confrontare le prestazioni dei diversi tipi di lampade.

Le lampade con lampada DRL consumano più elettricità per produrre il flusso luminoso richiesto rispetto alle loro controparti LED e agli illuminatori DNAT. La luminosità di un dispositivo LED da 100 W corrisponde all'indicatore di illuminazione del suo equivalente ad arco di mercurio da 400 W

Il notevole risparmio sulle risorse energetiche è un forte argomento a favore dei LED. L'alto costo delle lampade a LED viene ripagato nel primo anno di funzionamento.

Base. Gli illuminatori DRL sono disponibili con le due tipologie di basi più diffuse:

• E27 – forma a vite, diametro – 27 mm. Gli apparecchi ad arco di mercurio da 80 W e 125 W sono dotati di questa base.
• E40 è la dimensione più grande della categoria “E”. L'attacco da 40 mm viene utilizzato nelle lampade da 250 W e superiori, destinate all'illuminazione di grandi aree.

Oltre al tipo di avvitamento nella presa, dovresti tenere conto anche delle dimensioni del paralume.

La larghezza e la lunghezza della lampada a scarica di gas dipendono dalla potenza del dispositivo. Maggiore è la prestazione dell'illuminatore DRL, più grande e pesante sarà

Durata del servizio. Questo parametro è in gran parte determinato dalla qualità della lavorazione, ovvero dalla responsabilità del produttore. È meglio scegliere lampade con la massima durata. Di norma, i dispositivi ad alta potenza hanno una durata maggiore.

Per chiarezza, le caratteristiche generali delle lampade di diversa potenza sono riportate nella tabella riassuntiva. Tutti gli apparecchi elettrici funzionano a corrente alternata, la frequenza standard è 50 Hz

Alcune informazioni sulle caratteristiche delle lampade sono incluse nell'etichettatura. Nella pratica domestica, l'abbreviazione della lettera indica il nome dell'illuminatore e l'abbreviazione digitale indica la potenza. La produzione di lampade al mercurio è regolata da GOST 27682-88 e GOST 53074-2008.

I prodotti esteri del tipo DRL sono contrassegnati con QE secondo il sistema internazionale ILCOS.Alcuni produttori aderiscono all'ordine di designazione paneuropeo ZVEI e LBS tedesco.

Marcatori per lampade al mercurio di aziende famose:

• HPL – Philips;
• HRL – Radio;
• MBF – General Electric;
• HQL-Osram;
• HSL e HSB – Sylvania.

Denominazioni aggiuntive secondo ILCOS: QB – modelli con alimentatore integrato, QG – lampadina sferica, QR – lampade con strato interno riflettente.

Quale produttore dovresti preferire?

Si consiglia di scegliere prodotti di marchi noti, è meglio astenersi dall'acquistare lampadine cinesi "senza nome" economiche.

I seguenti produttori hanno conquistato la fiducia degli acquirenti dispositivi al mercurio:

• Osram (Germania);
• Philips (Paesi Bassi);
• General Electric (USA/Ungheria);
• Avanti (Polonia);
• Eurosvet (Ucraina);
• Lisma (Russia);
• Deluxe (Cina).

Nel mercato europeo due marchi sono considerati leader nella produzione e vendita di prodotti per l'illuminazione: Osram e Philips. Entrambe le aziende vantano un'esperienza pluriennale: più di un secolo, un vasto assortimento e una rete di vendita sviluppata.

I parametri operativi delle lampade DRL dei principali produttori corrispondono alle caratteristiche dichiarate, i dispositivi hanno un'elevata efficienza: con una potenza di 250 W, il flusso luminoso raggiunge 12.500 lm. Costo stimato: 8-10 USD.

L'azienda americana General Electric ha stabilimenti in Europa. La qualità dei prodotti e la durata non sono inferiori ai marchi precedenti e il prezzo è leggermente inferiore. Per un illuminatore DRL con una potenza di 250 W devi pagare circa 7 USD.

E.Next è una holding di ingegneria elettrica, il cui principale produttore di dispositivi è il gruppo di aziende polacche Tarel. La linea di prodotti comprende numerose serie di lampade diverse per l'illuminazione domestica, stradale e industriale.

Gli illuminatori E.Next da 250 W, rispetto alle lampade di produzione tedesca e olandese di potenza simile, sono inferiori ai concorrenti in termini di resa cromatica (Ra=40) e durata (12.000 ore). Prezzo approssimativo – 5 USD

Le lampade ad arco di mercurio di produzione di marca russa, ucraina e cinese rientrano nella stessa categoria di prezzo, il costo medio dei prodotti per 250 W è di 3 USD. Lo svantaggio dei dispositivi di illuminazione è il loro funzionamento limitato: secondo i dati del passaporto, le lampadine dureranno 5000 ore.

Prima dell'acquisto, è necessario verificare la qualità e la "precisione" della filettatura della base: alcuni utenti notano la difficoltà di avvitare le lampade Lisma nella presa

Confronto delle lampadine DRL con analoghi

Le lampade a scarica vengono spesso confrontate tra loro e con i LED più redditizi. Gli analoghi più vicini al DRL sono tre tipi di illuminatori: DRI, DRI e DNAT. Proviamo a identificare le caratteristiche e i vantaggi competitivi delle diverse lampadine.

DRV. Una lampada ad arco al mercurio-tungsteno è molto simile nel design e nel principio di funzionamento a una DRL. Strutturalmente, all'interno del pallone è presente un cannello per la scarica del mercurio e una spirale in tungsteno. L'ultimo elemento limita la corrente per il bruciatore, il che significa che non sono necessari reattori aggiuntivi.

Le principali differenze tra lampade al mercurio-tungsteno e DRL:

• Consumano più elettricità: il flusso luminoso di DRV 250 non supera i 5500 Lm;
• tempo di funzionamento stimato – 3000 ore;
• si accende entro 1 minuto.

DRI. Lampade ad arco al mercurio con additivi emittenti: indio, sodio, alogenuro di talio, ecc. I componenti metallici aumentano l'emissione luminosa dei dispositivi a 75-90 Lm/W.

Un ulteriore vantaggio delle lampade agli alogenuri metallici è la migliore resa cromatica.Per far funzionare DRI, come DRL, richiedono la connessione tramite uno starter

DNAT. Le lampade ad arco al sodio vantano l'emissione luminosa più elevata e la durata operativa più lunga tra gli illuminatori a scarica. Prestazione lampadine al sodio nel tempo non diminuisce in modo così evidente come le lampade DRL.

Caratteristiche del DNAT:

• emissione luminosa massima – 125 Lm/W;
• operabilità – entro 20 mila ore;
• stabilità relativa dei parametri;
• ampio intervallo di temperature di esercizio;
• raggiungendo la massima illuminazione in 5-7 minuti.

Svantaggi delle sorgenti luminose al sodio: pulsazione significativa e basso coefficiente di resa cromatica, Ra=25. Lo spettro di emissione è dominato dai colori rosso e giallo.

Le lampade a scarica stanno cedendo il passo alle opzioni LED. Dispositivi LED superano i loro predecessori in tutti i parametri tecnici e operativi.

I vantaggi innegabili dei LED: rispetto dell'ambiente, pulsazione minima, durata, commutazione istantanea, eccellente riproduzione del colore e contrasto. Oltre che eccellente caratteristiche di performance, i dispositivi a diodi hanno resistenza alla temperatura e meccanica.

L'efficienza delle lampade a LED non ha rivali, l'efficienza operativa raggiunge il 95-98%. Il fattore principale che in qualche modo limita la riqualificazione delle lampade è il prezzo elevato delle lampade a LED

Requisiti per lo smaltimento dei dispositivi a mercurio

Non è possibile buttare via senza pensarci lampadine usate o difettose contenenti mercurio. I dispositivi con una lampadina danneggiata rappresentano una seria minaccia per la salute umana e l'ambiente nel suo complesso e pertanto richiedono smaltimento specifico.

La questione della procedura per lo smaltimento dei rifiuti non sicuri è rilevante sia per gli imprenditori che per i normali residenti. La lavorazione delle lampade al mercurio viene effettuata da organizzazioni che hanno ricevuto la licenza appropriata.

L'azienda stipula un contratto di servizio con tale azienda. Su richiesta, un rappresentante dell'azienda di riciclaggio si reca sul posto, raccoglie e rimuove le lampade per la successiva disinfezione e riciclaggio. Il costo stimato del servizio è di 0,5 USD per apparecchio di illuminazione.

Sono stati istituiti punti di raccolta per raccogliere le lampadine contenenti mercurio dalla popolazione. Chi vive nei piccoli centri può riciclare i rifiuti pericolosi attraverso un “ecomobile”

Se il rilascio lampade contenenti mercurio le imprese sono in qualche modo controllate dalle autorità di vigilanza, quindi il rispetto delle norme sul riciclaggio da parte della popolazione è responsabilità personale dei cittadini.

Sfortunatamente, a causa della scarsa consapevolezza, non tutti gli utenti di lampade al mercurio sono consapevoli delle possibili conseguenze della penetrazione del vapore di mercurio nell'atmosfera circostante.

Tutti i tipi di lampade a risparmio energetico sono descritti in dettaglio in prossimo articolo, che esamina i principi di funzionamento, confronta i dispositivi e fornisce una valutazione economica semplificata.

Conclusioni e video utile sull'argomento

La recensione video proposta descrive il design dell'illuminatore DRL, descrive in dettaglio il principio di funzionamento e rileva le principali sfumature di funzionamento:

Le lampade a scarica di gas di tipo DRL sono ancora utilizzate nell'illuminazione stradale. L'argomento principale a favore dei dispositivi al mercurio è il potente flusso luminoso e il costo accessibile. Tuttavia, vengono gradualmente sostituite da lampade più avanzate che, oltre all'elevata efficienza, vantano una buona qualità della luminosità e sicurezza d'uso.

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