Lâmpadas DRL: dispositivo, características, regras de seleção

A lâmpada DRL, que continua popular, é um representante dos dispositivos de iluminação por descarga de gás, caracterizado por um rico fluxo luminoso e durabilidade.Os produtos que contêm mercúrio têm se mostrado comprovados na instalação de iluminação artificial em ruas e instalações industriais.

No entanto, uma série de nuances técnicas e operacionais impedem a sua utilização na vida quotidiana e colocam em dúvida a sua adequação para utilização noutras áreas da vida. Você aprenderá tudo sobre dispositivos de iluminação com descarga de gás de alta pressão em nosso artigo. Nossas dicas ajudarão você a escolher os dispositivos certos.

Dispositivo de lâmpada de mercúrio

As lâmpadas DRL são classificadas como dispositivos de descarga de gás de alta pressão. A área de utilização prioritária é a iluminação de ruas, empreendimentos, garagens e oficinas industriais. DRLs são usados ​​​​quando é necessário um fluxo luminoso poderoso e não há requisitos especiais para a qualidade da reprodução de cores.

Principais partes funcionais:

1. Frasco. O revestimento externo do dispositivo é feito de vidro resistente ao calor. No interior existe um queimador de quartzo ao qual estão ligados os condutores. Os eletrodos são unidos aos cátodos conectando polaridades opostas a um resistor de carbono. O ar foi bombeado para fora do frasco, o nitrogênio foi bombeado para dentro e a superfície interna foi revestida com fósforo.
2. Base. Responsável por receber energia elétrica da rede conectando um contato pontual e roscado a um soquete montado na lâmpada.
3. Queimador de quartzo. O principal elemento funcional de uma lâmpada de mercúrio.Estruturalmente, é um frasco de quartzo no qual são colocados eletrodos em ambos os lados: dois principais e dois adicionais de ignição.

O espaço do frasco sob pressão é preenchido com um gás inerte, que garante o isolamento da troca de calor entre o ambiente interno e o queimador. Além disso, literalmente uma gota de mercúrio é adicionada ali. Quando frio, o composto de mercúrio parece uma camada no frasco ou tem o formato de uma bola.

Para compreender o princípio de funcionamento de uma lâmpada de arco de mercúrio, você deve se familiarizar com sua estrutura e o papel de seus elementos constituintes

Princípio de funcionamento: a essência dos processos transitórios

A ação de uma lâmpada de arco de mercúrio é baseada nos processos de descarga elétrica em meio gasoso, ocorrendo em um bulbo sob alta pressão. Isso gera uma fonte de brilho semelhante à espiral de uma lâmpada incandescente. Mas não é um filamento quente de tungstênio, mas um cordão de vapor de mercúrio brilhante, “esticado” entre os eletrodos.

O brilho persistente da lâmpada DRL começa 8 a 10 minutos após o fornecimento de energia. Durante este tempo, a corrente que flui no dispositivo de iluminação é superior ao valor nominal e é limitada pela resistência reatores.

A duração do arranque depende da temperatura ambiente - quanto mais frio, mais tempo demora a “aquecer” a lâmpada. Após ser ligado, o mercúrio evapora lentamente quando aquecido e intensifica gradativamente a descarga entre os eletrodos de trabalho.

Quando o componente de mercúrio é completamente convertido em forma gasosa e a pressão interna aumenta, a lâmpada atingirá a emissão máxima de luz.

A eletricidade é fornecida à lâmpada e uma descarga luminosa é criada entre os eletrodos principal e de ignição.À medida que os portadores de carga se acumulam, ocorre uma ruptura entre dois eletrodos principais opostos - ocorre um arco voltaico

Um arco voltaico em vapor de mercúrio cria um brilho de reprodução de cores inaceitável, predominantemente tons de azul esverdeado. O fósforo é responsável por converter a radiação UV em tons vermelhos de luz. A combinação de cores dá o brilho branco e fresco de uma lâmpada DRL.

Especificidades da aplicação: prós e contras das lâmpadas

Os iluminadores do tipo DRL são instalados principalmente em postes para iluminar ruas, estradas, áreas de parques, áreas adjacentes e edifícios não residenciais. Isto se deve às características técnicas e operacionais das lâmpadas.

A principal vantagem dos dispositivos de arco de mercúrio é sua alta potência, que proporciona iluminação de alta qualidade em áreas espaçosas e objetos grandes.

É importante notar que os dados do passaporte DRL sobre fluxo luminoso são relevantes para novas lâmpadas. Depois de um trimestre, o brilho piora 15%, depois de um ano - 30%

Os benefícios adicionais incluem:

1. Durabilidade. A vida operacional média declarada pelos fabricantes é de 12 mil horas. Além disso, quanto mais potente for a lâmpada, mais tempo durará.
2. Trabalhe em baixas temperaturas. Este é um parâmetro decisivo na escolha de uma luminária para rua. As lâmpadas de descarga de gás são resistentes ao gelo e mantêm suas características de desempenho em temperaturas abaixo de zero.
3. Bom brilho e ângulo de iluminação. A saída de luz dos dispositivos DRL, dependendo da sua potência, varia de 45-60 Lm/V. Graças ao funcionamento do queimador de quartzo e ao revestimento de fósforo da lâmpada, consegue-se uma distribuição uniforme da luz com um amplo ângulo de dispersão.
4. Compacidade. As lâmpadas são relativamente pequenas, o comprimento de um produto de 125 W é de cerca de 18 cm, um dispositivo de 145 W tem 41 cm.Diâmetro – 76 e 167 mm respectivamente.

Uma das características do uso de iluminadores DRL é a necessidade de conexão à rede via acelerador. O papel do intermediário é limitar a corrente que alimenta a lâmpada. Se você conectar um dispositivo de iluminação ignorando o acelerador, ele queimará devido à grande corrente elétrica.

A conexão é representada esquematicamente por uma conexão em série de uma lâmpada de fósforo de mercúrio através de um indutor à fonte de alimentação. Muitos iluminadores DRL modernos já possuem um mecanismo de reator embutido - esses modelos são mais caros que as lâmpadas convencionais

Uma série de desvantagens limitam o uso de lâmpadas DRL na vida cotidiana.

Desvantagens significativas:

1. Duração da ignição. Atingindo a iluminação total – até 15 minutos. Demora para aquecer o mercúrio, o que é muito inconveniente em casa.
2. Sensibilidade à qualidade do fornecimento de energia. Se a tensão cair 20% ou mais do valor nominal, não será possível acender a lâmpada de mercúrio e o dispositivo luminoso apagará. Quando o indicador diminui em 10-15%, o brilho da luz deteriora-se em 25-30%.
3. Ruído durante a operação. A lâmpada DRL emite um zumbido, não perceptível na rua, mas perceptível em ambientes fechados.
4. Ondulação. Apesar do uso de estabilizador, as lâmpadas piscam - é indesejável trabalhar por muito tempo com essa iluminação.
5. Baixa renderização de cores. O parâmetro caracteriza a realidade da percepção das cores circundantes. O índice de reprodução de cores recomendado para instalações residenciais é de pelo menos 80, idealmente 90-97. Para lâmpadas DRL, o valor do indicador não chega a 50. Com tal iluminação é impossível distinguir claramente tons e cores.
6. Uso inseguro. Durante a operação, o ozônio é liberado, portanto, ao usar a lâmpada em ambientes fechados, é necessário um sistema de ventilação de alta qualidade.

Além disso, a presença de mercúrio no próprio frasco representa um perigo potencial. Estas lâmpadas não podem simplesmente ser jogadas fora após o uso. Para evitar poluir o meio ambiente, eles são descartados de forma adequada.

Outra limitação do uso de lâmpadas de descarga de gás no dia a dia é a necessidade de instalá-las em uma altura considerável. Modelos com potência de 125 W – suspensão de 4 m, 250 W – 6 m, 400 W e mais potentes – 8 m

Uma desvantagem significativa dos iluminadores DRL é a impossibilidade de ligá-los novamente até que a lâmpada esfrie completamente. Quando o dispositivo está funcionando, a pressão do gás dentro do frasco de vidro aumenta bastante (até 100 kPa). Até que a lâmpada esfrie, é impossível romper o centelhador com a tensão inicial. A reinicialização ocorre após cerca de um quarto de hora.

Critérios de seleção: avaliação de indicadores técnicos

Ao determinar a luminária ideal, você deve levar em consideração as seguintes características:

• poder;
• formato/tamanho da base;
• brilho do fluxo luminoso;
• duração do trabalho.

Poder. Ao escolher esta opção, você deve se concentrar na finalidade e na localização da lâmpada. Se for adquirido um dispositivo para iluminar a estrada, é preciso levar em consideração a distância entre as lâmpadas - quanto maior, mais eficientes devem ser as lâmpadas.

A faixa de características de potência dos iluminadores DRL está na faixa de 80-1000 W. Este valor é exibido nas marcações das lâmpadas, por exemplo, DRL 250, DRL 400, etc.

Fluxo de luz. O principal indicador da radiação luminosa direcionada em diferentes direções. O parâmetro é medido em lúmens (Lm). É por este critério, e não pela potência, que é necessário comparar o desempenho dos diferentes tipos de lâmpadas.

Lâmpadas com lâmpada DRL consomem mais eletricidade para produzir o fluxo luminoso necessário do que suas contrapartes LED e iluminadores DNAT. O brilho de um dispositivo LED de 100 W corresponde ao indicador de iluminação de seu equivalente em arco de mercúrio de 400 W

Economias significativas em recursos energéticos são um forte argumento a favor dos LEDs. O alto custo das lâmpadas LED compensa já no primeiro ano de operação.

Base. Os iluminadores DRL estão disponíveis com os dois tipos de bases mais populares:

• E27 – formato de parafuso, diâmetro – 27 mm. Dispositivos de arco de mercúrio de 80 W e 125 W estão equipados com esta base.
• E40 é o maior tamanho da categoria “E”. A base de 40 mm é utilizada em lâmpadas com potência igual ou superior a 250 W, destinadas à iluminação de grandes áreas.

Além do tipo de aparafusamento no casquilho, deve-se levar em consideração também as dimensões do abajur.

A largura e o comprimento da lâmpada de descarga de gás dependem da potência do dispositivo. Quanto maior o desempenho do iluminador DRL, maior e mais pesado ele é

Duração do serviço. Este parâmetro é em grande parte determinado pela qualidade do acabamento, nomeadamente da responsabilidade do fabricante. É melhor escolher lâmpadas com vida útil máxima. Via de regra, os dispositivos de alta potência têm uma vida útil mais longa.

Para maior clareza, as características gerais das lâmpadas de diferentes potências são apresentadas na tabela resumo. Todos os aparelhos elétricos funcionam em corrente alternada, a frequência padrão é 50 Hz

Algumas informações sobre as características das lâmpadas estão incluídas na rotulagem. Na prática doméstica, a abreviatura da letra denota o nome do iluminador e a abreviatura digital denota a potência. A produção de lâmpadas de mercúrio é regulamentada por GOST 27682-88 e GOST 53074-2008.

Os produtos estrangeiros do tipo DRL são marcados como QE de acordo com o sistema internacional ILCOS.Alguns fabricantes aderem à ordem de designação pan-europeia ZVEI e alemã LBS.

Marcadores para lâmpadas de mercúrio de empresas populares:

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

Designações adicionais de acordo com o ILCOS: QB – modelos com reator embutido, QG – lâmpada esférica, QR – lâmpadas com camada interna reflexiva.

Qual fabricante você prefere?

Recomenda-se escolher produtos de marcas conhecidas, é melhor evitar comprar lâmpadas chinesas “sem nome” baratas.

Os seguintes fabricantes conquistaram a confiança dos compradores dispositivos de mercúrio:

• Osram (Alemanha);
• Philips (Holanda);
• General Electric (EUA/Hungria);
• Próximo (Polônia);
• Eurosvet (Ucrânia);
• Lisma (Rússia);
• DeLux (China).

No mercado europeu, duas marcas são consideradas líderes na produção e venda de produtos de iluminação: Osram e Philips. Ambas as empresas têm muitos anos de experiência - mais de um século, uma vasta gama e uma rede de vendas desenvolvida.

Os parâmetros de funcionamento das lâmpadas DRL dos principais fabricantes correspondem às características declaradas, os dispositivos possuem alta eficiência - na potência de 250 W, o fluxo luminoso chega a 12.500 lm. Custo estimado – 8-10 USD.

A empresa americana General Electric possui fábricas na Europa. A qualidade dos produtos e a vida útil não são inferiores às marcas anteriores e o preço é ligeiramente inferior. Para um iluminador DRL com potência de 250 W você precisa pagar cerca de 7 USD.

E.Next é uma holding de engenharia elétrica, onde o principal fabricante de dispositivos é o grupo Tarel de empresas polacas. A linha de produtos inclui inúmeras séries de lâmpadas diferentes para iluminação doméstica, pública e industrial.

Os iluminadores E.Next 250 W, em comparação com lâmpadas de fabricação alemã e holandesa de potência semelhante, são inferiores aos concorrentes em termos de reprodução de cores (Ra=40) e vida útil (12.000 horas). Preço aproximado – 5 USD

As lâmpadas de arco de mercúrio de produção de marcas russas, ucranianas e chinesas estão na mesma categoria de preço, o custo médio dos produtos para 250 W é de 3 USD. A desvantagem dos dispositivos de iluminação é o seu funcionamento limitado - segundo dados do passaporte, as lâmpadas duram 5.000 horas.

Antes de comprar, é necessário verificar a qualidade e a “precisão” da rosca na base - alguns usuários notam a dificuldade de aparafusar as lâmpadas Lisma no soquete

Comparação de lâmpadas DRL com análogas

As lâmpadas de descarga são frequentemente comparadas entre si e com LEDs mais rentáveis. Os análogos mais próximos do DRL são três tipos de iluminadores: DRI, DRI e DNAT. Vamos tentar identificar as características e vantagens competitivas das diferentes lâmpadas.

DRV. Uma lâmpada de arco de mercúrio-tungstênio é muito semelhante em design e princípio de operação a uma DRL. Estruturalmente, dentro do frasco existe uma tocha de descarga de mercúrio e uma espiral de tungstênio. O último elemento limita a corrente do queimador, o que significa que não são necessários reatores adicionais.

As principais diferenças entre lâmpadas de mercúrio-tungstênio e DRLs:

• Eles consomem mais eletricidade - o fluxo luminoso do DRV 250 não passa de 5.500 Lm;
• tempo estimado de operação – 3.000 horas;
• acende dentro de 1 minuto.

DRI. Lâmpadas de arco de mercúrio com aditivos emissores: índio, sódio, haleto de tálio, etc. Os componentes metálicos aumentam a saída de luz dos dispositivos para 75-90 Lm/W.

Uma vantagem adicional das lâmpadas de mercúrio de iodetos metálicos é a melhor reprodução de cores.Para operar DRI, assim como DRL, eles exigem conexão por meio de um estrangulador

DNAT. As lâmpadas de arco de sódio apresentam a maior emissão de luz e a maior vida útil entre os iluminadores de descarga. Desempenho lâmpadas de sódio com o tempo, não diminui tão visivelmente quanto as lâmpadas DRL.

Características do DNAT:

• emissão luminosa máxima – 125 Lm/W;
• operabilidade – dentro de 20 mil horas;
• estabilidade relativa de parâmetros;
• ampla faixa de temperaturas operacionais;
• atingindo a iluminação máxima em 5-7 minutos.

Desvantagens das fontes de luz de sódio: pulsação significativa e baixo coeficiente de reprodução de cores, Ra=25. O espectro de emissão é dominado pelas cores vermelha e amarela.

As lâmpadas de descarga estão dando lugar com segurança às opções de LED. Dispositivos LED eles superam seus antecessores em todos os parâmetros técnicos e operacionais.

As vantagens inegáveis ​​​​dos LEDs: respeito ao meio ambiente, pulsação mínima, vida útil, comutação instantânea, excelente reprodução de cores e contraste. Além de excelente características de desempenho, os dispositivos de diodo possuem temperatura e resistência mecânica.

A eficiência das lâmpadas LED é incomparável, a eficiência operacional atinge 95-98%. O principal fator que dificulta um pouco o reequipamento de lâmpadas é o alto preço das lâmpadas LED

Requisitos para descarte de dispositivos de mercúrio

Você não pode jogar fora lâmpadas usadas ou defeituosas que contenham mercúrio sem pensar. Dispositivos com lâmpada danificada representam uma séria ameaça à saúde humana e ao meio ambiente como um todo e, portanto, requerem descarte específico.

A questão do procedimento de eliminação de resíduos inseguros é relevante tanto para os empresários como para os residentes comuns. O processamento de lâmpadas de mercúrio é realizado por organizações que receberam a licença apropriada.

A empresa celebra um contrato de serviço com essa empresa. Mediante solicitação, um representante da empresa recicladora vai até o local, coleta e retira as lâmpadas para posterior desinfecção e reciclagem. O custo estimado do serviço é de 0,5 USD por luminária.

Foram criados pontos de coleta para coletar lâmpadas que contêm mercúrio da população. Pessoas que vivem em cidades pequenas podem reciclar resíduos perigosos através de um “eco-móvel”

Se o lançamento lâmpadas contendo mercúrio as empresas são de alguma forma controladas pelas autoridades de supervisão, então o cumprimento das regras de reciclagem por parte da população é da responsabilidade pessoal dos cidadãos.

Infelizmente, devido ao baixo conhecimento, nem todos os utilizadores de lâmpadas de mercúrio estão conscientes das possíveis consequências da entrada de vapor de mercúrio na atmosfera circundante.

Todos os tipos de lâmpadas economizadoras de energia são descritos detalhadamente em próximo artigo, que examina os princípios de funcionamento, compara os dispositivos e fornece uma avaliação económica simplificada.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

A revisão de vídeo proposta descreve o design do iluminador DRL, descreve detalhadamente o princípio de operação e observa as principais nuances de operação:

Lâmpadas de descarga de gás do tipo DRL ainda são utilizadas na iluminação pública. O principal argumento a favor dos dispositivos de mercúrio é o poderoso fluxo luminoso e o custo acessível. No entanto, estão sendo gradativamente substituídas por lâmpadas mais avançadas, que, aliadas à alta eficiência, apresentam boa qualidade de brilho e segurança de uso.

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