Sijalke DRL: naprava, značilnosti, pravila izbire

Še vedno priljubljena svetilka DRL – predstavnik plinskih praznilnih svetil, ki se odlikuje po močnem svetlobnem toku in trajnosti. Izdelki, ki vsebujejo živo srebro, so se dobro izkazali pri ureditvi umetne razsvetljave ulic in industrijskih objektov.

Vendar pa vrsta tehnično-eksploatacijskih podrobnosti ne omogoča njihove uporabe v gospodinjstvu in postavlja pod vprašaj njihovo smiselnost uporabe v drugih področjih. Vse o praznilnih svetilkah visokega tlaka boste izvedeli iz članka, ki ga predstavljamo. Naši nasveti vam bodo pomagali pravilno izbrati naprave.

Zgradba živosrebrne svetilke

Svetilke DRL spadajo med plinske praznilne naprave visokega tlaka. Prednostno področje uporabe – osvetljevanje ulic, podjetij, garaž in industrijskih hal. DRL se uporabljajo tam, kjer je potreben močan svetlobni tok in kjer ni posebnih zahtev glede kakovosti barvnega prenosa.

Glavni funkcionalni deli:

1. Žarnica. Zunanja lupina naprave je izdelana iz toplotno odpornega stekla. Znotraj je kremenčeva gorilnica, na katero so pripeljani vodniki. Spajanje elektrod s katodami poteka preko povezave nasprotnih polaritet z ogljikovim uporom. Iz žarnice je izsesan zrak, napolnjena je z dušikom, notranja površina je prevlečena s fosforjem.
2. Podnožje. Skrbi za sprejem električne energije iz omrežja preko povezave točkovnega in navojnega kontakta z okovom, vgrajenim v svetilko.
3. Kremenčeva gorilnica. Glavni funkcionalni element živosrebrne svetilke. Konstrukcijsko je to kremenčeva bučka, v kateri so na obeh straneh nameščene elektrode: dve glavni in dve dodatni vžigalni.

Prostor bučke je pod pritiskom napolnjen z inertnim plinom, ki zagotavlja izolacijo toplotne izmenjave med notranjim okoljem in gorilnico. Dodatno se vanjo doda dobesedno kapljica živega srebra. V hladnem stanju je živosrebrna spojina videti kot obloga na bučki ali ima obliko kroglic.

Da bi razumeli princip delovanja živosrebrne obločne žarnice, se je treba seznaniti z njeno zgradbo in vlogo sestavnih elementov

Princip delovanja: bistvo prehodnih procesov

Delovanje živosrebrne obločne svetilke temelji na procesih električnega praznjenja v plinastem okolju, ki potekajo v žarnici pod visokim pritiskom. To ustvarja vir svetlobe, podoben spirali v žarnici z žarilno nitko. Vendar ta vir ni volframova razžarjena nitka, temveč vrvica svetlečih živosrebrnih hlapov, »napeta« med elektrodama.

Stabilno svetenje DRL-svetilke se začne po 8–10 minutah po dovodu energije. V tem času je tok, ki teče skozi svetilko, višji od nominalne vrednosti in je omejen z uporom zagonsko-regulacijske opreme.

Trajanje zagona je odvisno od temperature okolice – hladneje kot je, dlje traja »ogrevanje« svetilke. Po vklopu živo srebro ob segrevanju počasi izhlapeva in postopoma krepi praznjenje med delovnima elektrodama.

Ko živosrebrna komponenta popolnoma preide v plinasto obliko in se tlak v notranjosti poveča, bo svetilka dosegla največji svetlobni izkoristek.

Svetilka se napaja z električno energijo, med glavno in vžigalno elektrodo nastane tleči razelektritev. Ko se kopičijo nosilci naboja, pride do preboja med dvema nasprotnima glavnima elektrodama – nastane obločno sevanje.

Električni oblok v živosrebrnih hlapih ustvarja svetlobo neprejemljive barvne reprodukcije pretežno modro-zelenih odtenkov. Luminofor skrbi za pretvorbo UV-sevanja v rdeče tone svetlobe. Združitev barv daje belo hladno svetlobo DRL-svetilke.

Posebnosti uporabe: prednosti in slabosti svetilk

Svetilke tipa DRL se večinoma nameščajo na drogove za osvetljevanje ulic, cest, parkovnih območij, okoliških površin in nestanovanjskih objektov. To je posledica tehničnih in obratovalnih značilnosti svetilk.

Glavna prednost živosrebrno-obločnih naprav je visoka moč, ki zagotavlja kakovostno osvetlitev prostornih površin in velikih objektov.

Omeniti velja, da so nominalni podatki DRL o svetlobnem toku veljavni za nove svetilke. Po četrtletju se svetilnost poslabša za 15 %, po enem letu pa za 30 %.

Med dodatne prednosti lahko uvrstimo:

1. Trajnost. Povprečna življenjska doba, ki jo navajajo proizvajalci, je 12 tisoč ur. Poleg tega velja, da močnejša kot je svetilka, dlje bo zdržala.
2. Delovanje pri nizkih temperaturah. Ta odločilni parameter pri izbiri svetilke za zunanjo uporabo. Plinske sijalke so odporne proti mrazu in ohranjajo svoje delovne značilnosti pri temperaturah pod ničlo.
3. Dobra svetilnost in osvetljevalni kot. Svetlobni izkoristek DRL-naprav se glede na njihovo moč giblje v območju 45–60 Lm/W. Zahvaljujoč delovanju kvarčnega gorilnika in luminoforne prevleke žarnice je dosežena enakomerna porazdelitev svetlobe s širokim kotom sipanja.
4. Kompaktnost. Svetilke so relativno majhne, dolžina izdelka za 125 W je približno 18 cm, aparat za 145 W pa 41 cm. Premer – 76 in 167 mm oziroma.

Ena od posebnosti uporabe svetilk DRL – potreba po priključitvi na omrežje preko dušilke. Vloga posrednika je omejevanje toka, ki napaja žarnico. Če svetilko priključite mimo dušilke, bo zaradi velikega električnega toka pregorela.

Shematično je priključitev predstavljena kot zaporedna vezava živosrebrne luminiscenčne svetilke preko dušilke na napajalno omrežje. V številne sodobne svetilke DRL je že vgrajen krmilni mehanizem za zagon – takšni modeli so dražji od običajnih svetilk.

Vrsta pomanjkljivosti omejuje uporabo DRL-svetilk v gospodinjstvu.

Pomembne pomanjkljivosti:

1. Trajanje vžiga. Doseg polne osvetljenosti – do 15 minut. Za segrevanje živega srebra je potreben čas, kar je v domačih razmerah zelo neprijetno.
2. Občutljivost na kakovost električnega napajanja. Ob znižanju napetosti za 20 % ali več od nazivne vrednosti živosrebrne svetilke ne boste mogli vklopiti, svetleča svetilka pa bo ugasnila. Ob znižanju vrednosti za 10–15 % se svetlost poslabša za 25–30 %.
3. Hrup med delovanjem. DRL-svetilka oddaja brneč zvok, ki na prostem ni opazen, v prostoru pa je zaznaven.
4. Utripanje. Kljub uporabi stabilizatorja žarnice utripajo – dolgotrajno delo pri takšni osvetlitvi ni priporočljivo.
5. Nizek indeks barvnega upodabljanja. Parameter označuje resničnost zaznavanja okoliških barv. Priporočeni indeks barvnega upodabljanja za bivalne prostore je najmanj 80, optimalno 90–97. Pri svetilkah DRL vrednost indeksa ne doseže 50. Pri takšni osvetlitvi ni mogoče jasno razlikovati odtenkov in barv.
6. Nevarnost uporabe. Med delovanjem se sprošča ozon, zato je pri uporabi svetilke v zaprtem prostoru potrebna organizacija kakovostnega prezračevalnega sistema.

Poleg tega prisotnost živega srebra v žarnici sama po sebi predstavlja potencialno nevarnost. Takšnih žarnic po uporabi ni mogoče kar zavreči. Da ne bi onesnaževali okolja, se odstranijo na ustrezen način.

Še ena omejitev uporabe plinskih svetilk v gospodinjstvu je potreba po namestitvi na večji višini. Modeli z močjo 125 W – obešanje na 4 m, 250 W – 6 m, 400 W in več – 8 m.

Bistvena pomanjkljivost DRL-svetilk je nezmožnost ponovnega vklopa, dokler se svetilka popolnoma ne ohladi. Med delovanjem aparata tlak plina v stekleni žarnici močno naraste (do 100 kPa). Dokler se svetilka ne ohladi, iskrišča ni mogoče prebiti z zagonsko napetostjo. Ponovni vklop se zgodi približno čez četrt ure.

Kriteriji izbire: ocena tehničnih kazalnikov

Pri določanju optimalne razsvetljave je treba upoštevati naslednje značilnosti:

• moč;
• oblika/velikost grla;
• svetlost svetlobnega toka;
• trajanje delovanja.

Moč. Pri izbiri tega parametra se je treba ozirati na namen in lokacijo svetilke. Če se naprava kupuje za osvetljevanje ceste, je treba upoštevati razdaljo med svetilkami – večja kot je, zmogljivejše morajo biti žarnice.

Razpon močnostnih karakteristik svetilk DRL je v mejah 80–1000 W. Ta vrednost je prikazana v oznaki žarnic, npr. DRL 250, DRL 400 itd.

Svetlobni tok. Glavni kazalnik svetlobnega sevanja, usmerjenega v različne smeri. Parameter se meri v lumnih (lm). Prav po tem merilu, ne pa po moči, je treba primerjati učinkovitost različnih vrst žarnic.

Svetilke z DRL žarnico za dosego želenega svetlobnega toka porabijo več električne energije kot njihovi LED analogi in svetilke DNAT. Svetlost LED naprave pri 100 W ustreza osvetljenosti živosrebrno-ločnega kolega pri 400 W

Znaten prihranek energije je pomemben argument v prid LED. Visoka cena LED žarnic se povrne v prvem letu uporabe.

Grlo. DRL svetilke se proizvajajo z dvema najbolj zahtevanima vrstama grl:

• E27 – navojna oblika, premer – 27 mm. S takim grlom so opremljene živosrebrno-ločne naprave za 80 W in 125 W.
• E40 – največja velikost kategorije 'E'. Grlo s premerom 40 mm se uporablja v žarnicah za 250 W in več, namenjenih osvetljevanju prostornih površin.

Poleg vrste privijanja v grlo je treba upoštevati tudi dimenzije senčnika svetilke.

Širina in dolžina plinske žarnice sta odvisni od moči naprave. Višja kot je zmogljivost DRL svetilke, večja in težja je.

Trajanje delovanja. Ta parameter je v veliki meri odvisen od kakovosti izdelave, natančneje od odgovornosti proizvajalca. Bolje je izbrati žarnice z najdaljšo dobo delovanja. Praviloma imajo visokomočne naprave daljšo življenjsko dobo.

Za preglednost so splošne značilnosti žarnic različnih moči podane v zbirni tabeli. Vse električne naprave delujejo na izmenični tok, frekvenca je standardna – 50 Hz.

Del informacij o značilnostih žarnic je vgrajen v oznako. V domači praksi črkovna kratica označuje ime svetilke, številčna pa moč. Proizvodnja živosrebrnih žarnic je urejena z GOST 27682-88 in GOST 53074-2008.

Tuji izdelki tipa DRL so v skladu z mednarodnim sistemom ILCOS označeni z QE. Nekateri proizvajalci se držijo vseevropskega ZVEI in nemškega LBS reda označevanja.

Oznake živosrebrnih svetilk priljubljenih podjetij:

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

Dodatne oznake po ILCOS: QB – modeli z vgrajenim balastom, QG – sferična bučka, QR – svetilke z odbojno notranjo plastjo.

Kateremu proizvajalcu dati prednost?

Priporočamo, da izbirate izdelke znanih blagovnih znamk; nakupa poceni »brezimnih« kitajskih žarnic se raje vzdržite.

Zaupanje kupcev so si pridobili naslednji proizvajalci živosrebrnih naprav:

• Osram (Nemčija);
• Philips (Nizozemska);
• General Electric (ZDA/Madžarska);
• Next (Poljska);
• Evrosvet (Ukrajina);
• Lisma (Rusija);
• DeLux (Kitajska).

Na evropskem trgu veljata za vodilna v proizvodnji in prodaji svetlobnih izdelkov dve blagovni znamki: Osram in Philips. Obe podjetji imata večletne izkušnje – več kot stoletje, široko paleto izdelkov in razvito prodajno mrežo.

Delovni parametri DRL svetilk vodilnih proizvajalcev ustrezajo navedenim lastnostim, naprave imajo visok izkoristek – pri moči 250 W svetlobni tok doseže 12 500 lm. Okvirna cena – 8–10 denarnih enot.

Tovarne ameriškega podjetja General Electric so nameščene tudi v Evropi. Kakovost izdelkov in življenjska doba nista slabši od prejšnjih blagovnih znamk, cena pa je nekoliko nižja. Za DRL svetilko z močjo 250 W je treba plačati približno 7 denarnih enot.

E.Next – elektrotehnični holding, kjer kot glavni proizvajalec naprav nastopa skupina poljskih podjetij Tarel. V paleti izdelkov so predstavljene številne serije različnih svetilk za domačo, ulično in industrijsko razsvetljavo.

Svetilke E.Next z močjo 250 W v primerjavi s svetilkami nemške in nizozemske proizvodnje enake moči zaostajajo za konkurenti v barvnem upodabljanju (Ra=40) in življenjski dobi (12 000 ur). Okvirna cena – 5 denarnih enot.

Živosrebrne obločne svetilke ruskega, ukrajinskega in kitajskega blagovnega proizvajanja so v eni cenovni kategoriji, povprečna cena izdelkov z močjo 250 W – 3 denarne enote. Pomanjkljivost svetilnih naprav je omejena življenjska doba – po podatkih iz specifikacije bodo žarnice zdržale 5000 ur.

Pred nakupom je treba preveriti kakovost in »natančnost« navoja grla – nekateri uporabniki opažajo težave pri privijanju svetilk Lisma v okov.

Primerjava DRL žarnic z analogi

Sijalke se pogosto primerjajo med seboj in z ugodnejšimi LED svetilkami. Najbližji analogi DRL so svetilke treh tipov: DRV, DRI in DNaT. Poskusimo ugotoviti značilnosti in konkurenčne prednosti različnih žarnic.

DRV. Živosrebrno-volframova obločna žarnica je po konstrukciji in principu delovanja zelo podobna DRL. Konstrukcijsko je v notranjosti žarnice živosrebrni razelektritveni gorilnik in volframova spirala. Slednji element omejuje tok za gorilnik, zato dodatna krmilna oprema ni potrebna.

Glavne razlike med živosrebrno-volframovimi žarnicami in DRL:

• Porabijo več električne energije – svetlobni tok DRV 250 ne presega 5500 Lm;
• Predvidena delovna doba – 3000 ur;
• Vžgejo se v eni minuti.

DRI. Obločne živosrebrne žarnice z emisijskimi dodatki: halogenidi indija, natrija, talija itd. Kovinske komponente povečajo svetlobni izkoristek naprav na 75–90 Lm/W.

Dodatna prednost kovinsko-halogenidnih živosrebrnih žarnic je izboljšan indeks barvnega upodabljanja. Za delovanje DRI, tako kot DRL, je potrebna priključitev preko dušilke.

DNaT. Natrijeve obločne žarnice se lahko pohvalijo z največjim svetlobnim izkoristkom in dolgo življenjsko dobo med razelektritvenimi svetilniki. Zmogljivost natrijevih žarnic se s časom ne zmanjšuje tako opazno kot pri DRL žarnicah.

Značilnosti DNaT:

• največji svetlobni izkoristek – 125 Lm/W;
• delovna doba – do 20.000 ur;
• relativna stabilnost parametrov;
• širok razpon delovnih temperatur;
• doseganje največje osvetljenosti v 5–7 minutah.

Slabosti natrijevih svetlobnih virov: znatna pulzacija in nizek indeks barvnega upodabljanja, Ra=25. V spektru sevanja prevladujeta rdeča in rumena barva.

Razelektritvene žarnice se umikajo LED možnostim. LED naprave po vseh tehničnih in obratovalnih parametrih presegajo svoje predhodnike.

Nesporne prednosti LED diod: okolju prijaznost, minimalna pulzacija, dolga življenjska doba, takojšen vklop, odličen prenos barv in kontrast. Poleg odličnih obratovalnih lastnosti imajo diodne naprave tudi temperaturno in mehansko odpornost.

Izkoristek LED žarnic je nepremagljiv, učinkovitost delovanja dosega 95–98 %. Glavni dejavnik, ki nekoliko zavira prenovo svetil, je visoka cena LED žarnic.

Zahteve za odstranjevanje živosrebrnih naprav

Odpadnih ali okvarjenih živosrebrnih žarnic ni mogoče brezglavo zavreči. Naprave s poškodovano bučko predstavljajo resno grožnjo zdravju ljudi in okolju, zato potrebujejo specifično odstranjevanje.

Vprašanje o postopku odstranjevanja nevarnih odpadkov je aktualno tako za lastnike podjetij kot za običajne prebivalce. Predelavo živosrebrnih žarnic izvajajo organizacije, ki imajo ustrezno licenco.

Podjetje s takšno firmo sklene pogodbo o storitvi. Na podlagi zahtevka se predstavnik podjetja za odstranjevanje odpelje na lokacijo, izvede zbiranje in odvoz svetilk za kasnejšo dezinfekcijo in predelavo. Okvirni strošek storitve je 0,5 u.e. na svetilko.

Za zbiranje živosrebrnih žarnic pri prebivalstvu so organizirane sprejemne točke. Ljudje, ki živijo v manjših naseljih, lahko oddajo nevarne odpadke v predelavo prek »ekomobila«.

Če odvajanje živosrebrnih svetilk s strani podjetij nekako nadzorujejo nadzorni organi, je upoštevanje pravil odstranjevanja s strani prebivalstva osebna odgovornost državljanov.

Na žalost zaradi slabe ozaveščenosti vsak uporabnik živosrebrnih svetilk ne dojame možnih posledic uhajanja živosrebrnih hlapov v okoliško atmosfero.

Vse vrste varčnih svetilk so podrobno opisane v naslednjem članku, v katerem so obravnavana načela delovanja, opravljena primerjava naprav in podana poenostavljena ekonomska ocena.

Zaključki in koristen video na to temo

V predlaganem video pregledu je opisana konstrukcija DRL svetilke, podrobno je razloženo načelo delovanja in opaženi so glavni vidiki uporabe:

Plinske svetilke tipa DRL se še vedno uporabljajo v ulični razsvetljavi. Glavni argument v prid živosrebrnim napravam je močan svetlobni tok in dostopna cena. Vendar jih postopoma izpodrivajo bolj izpopolnjene svetilke, ki poleg visoke učinkovitosti lahko pohvalijo dobro kakovost svetlobe in varnost uporabe.

Prosimo, napišite komentarje v spodnjem bloku, postavljajte vprašanja in objavljajte fotografije na temo članka. Delite koristne informacije, ki bodo zanimive in koristne za obiskovalce spletnega mesta. Povejte o svojih izkušnjah pri izbiri in namestitvi plinske svetilke visokega tlaka.