Metaalhalogeenlampen: soorten, constructie, voor- en nadelen + regels voor selectie

Ondanks de ontwikkeling van led-technologie blijven metaalhalogeenlampen (MHL) hun marktnische behouden vanwege unieke eigenschappen. Hun interne constructie kan sterk variëren afhankelijk van het beoogde toepassingsgebied. Het is de moeite waard om kennis te maken met de typische constructietypen. Bent u het daarmee eens?

Wij helpen u de werkingsprincipes en de kenmerken van de constructie van MHL te begrijpen. In het door ons voorgestelde artikel worden de constructievarianten besproken en het toepassingsgebied aangegeven. Degenen die zo'n lamp willen kopen, vinden bij ons waardevolle aanbevelingen voor de keuze.

Hoe zijn metaalhalogeenlampen opgebouwd?

MHL hebben een complexe interne constructie. Uiterlijk is het een glazen cilinder met een fitting, hoewel sommige modellen er van buiten uitzien als een peerachtige gloeilamp.

Binnen de omhulling bevindt zich nog een werkende capsule van glas of transparant keramiek, evenals geleidende elementen en weerstanden.

De verhouding tussen vermogen en volume van MHL wordt beperkt door het vermogen van de buitenmantel om overtollige warmte af te voeren, omdat de lamp door oververhitting kan doorbranden.

De buitenste ballon is meestal gevuld met stikstof, en de binnenste met een inert gas onder druk, een kleine hoeveelheid kwik en toevoegingen van metaalhalogeniden. Deze constructie bepaalt de naam van het product.

Als metaalhalogeniden worden voornamelijk natriumjodide of scandiumjodide gebruikt. Ze dienen voor correctie van het lichtspectrum en beïnvloeden het toepassingsgebied van metaalhalogeenlampen. In uitgeschakelde toestand bevinden kwik en toevoegingen zich in vaste neergeslagen toestand op de glazen wanden.

Bij aansluiting op het elektriciteitsnet zal een MHL niet zelfstandig inschakelen. Hiervoor worden startregelaars (PRA) gebruikt, die de benodigde startstroom en spanning leveren tot het moment dat het effect van thermo-elektrische emissie in de binnenballon optreedt.

Mechanisme van lichtuitstraling

Het inschakelen van een MHL gebeurt in fasen. In het begin, door de startstroom die 10-20 keer groter is dan de werkstroom, ontstaat er een minimale elektrische ontlading in de omgeving van het inerte gas in de binnenballon.

Dankzij de combinatie van verschillende additieven die aan de straling deelnemen, kan men vrijwel zuiver wit, gekleurd of zelfs monochroom licht verkrijgen.

Daarna vindt gedurende 3 tot 6 minuten de opwarming plaats van kwik en metaalhalogeniden, die verdampen en in een geïoniseerde fase overgaan. De stroom is op dat moment ongeveer twee keer zo hoog als de bedrijfsstroom. De ionen verhogen de geleidbaarheid van het luchtmengsel en zorgen voor een geleidelijke toename van de lamp naar de nominale lichtopbrengst.

Dankzij de dubbele bolconstructie wordt in de ontladingsbuis een stabiel hoge temperatuur gehandhaafd, die neerslag van metaaldampen op de wanden voorkomt. Na het uitschakelen moet de metaalhalogeenlamp afkoelen en moeten de metaaldampen op de wanden van de binnenbol neerslaan. Pas daarna kan de lamp opnieuw worden gestart.

Een dergelijke beperking is een belangrijk nadeel, daarom worden metaalhalogeenlampen niet gebruikt voor huishoudelijke toepassingen, waar het nodig is om de verlichting vaak aan en uit te schakelen. Ook de zwaartekracht beïnvloedt de condensatieprocessen in metaalhalogeenlampen, daarom vereisen veel modellen een duidelijk gedefinieerde positionering in de ruimte.

Het werkingsprincipe van ontladingslampen is niet eenvoudig, maar het maakt het mogelijk om het juiste spectrum en een krachtige lichtstroom te bereiken. Bovendien maakt het gebruik van voorschakelapparaten (VSA) het mogelijk om de kenmerken van het uitgestraalde licht te stabiliseren bij fluctuaties van de netparameters.

Constructievarianten van MHL

Metaalhalogeenlampen worden gebruikt voor de verlichting van zowel gangen en kamers als grote open industriële terreinen. Daarom varieert hun vermogen van 10 tot 2000 W.

Lampen met een hoog energieverbruik worden meestal aangesloten op een 380 V-net en worden alleen gebruikt in industriële objecten. De meest gevraagde modellen hebben een klein vermogen van 35 tot 250 W.

Bij het monteren van een metaalhalogeenlamp met een schroeffitting moet een strakke verbinding worden gemaakt tussen het onderste contact van de lamp en de metalen plaat van de lamphouder.

Er bestaan geen uniforme internationale normen voor de markering van metaalhalogeenlampen, maar in de meeste gevallen staat de letter M voor 'metaalhalogeen' en geeft de letter H het kwikgehalte van de lamp aan.

Binnenlandse fabrikanten kunnen hun eigen afkorting gebruiken: D – boog; I – jodide, R – kwik. Na de modelaanduiding volgt meestal de aanduiding van het type en de diameter van de fitting.

Metaalhalogeenlampen hebben verschillende constructies.

Hieronder worden de classificatievarianten van deze producten weergegeven, afhankelijk van hun technische parameters:

1. Naar type oriëntatie: verticaal (BUD), horizontaal (BH), universeel (U).
2. Naar grootte van de bol: BT – bol-buisvormig, R – reflector, E of ED – ellipsoïdaal, ET – ellipsoïdaal-buisvormig, T – buisvormig, PAR – parabool.
3. Naar stralingskleur: wit, geel, paars, groen en andere.
4. Naar constructietype: zonder voet – met flexibele stroomaansluitingen, enkelzijdige voet, dubbelzijdige voet.

De uitwendige uitvoering van een metaalhalogenidelamp heeft weinig invloed op de efficiëntie, omdat het directe stralende element zich in een beschermde binnenbol bevindt. Dit element bepaalt de kenmerken van het uitgestraalde licht.

Technische kenmerken van de lampen

De technische kenmerken van MHL (metaalhalogenidelampen) zijn vrij divers. Ze zijn afhankelijk van de gebruikte materialen bij de productie en de elektrische parameters van metaalhalogenidelampen. Deze apparaten hebben uitgesproken voor- en nadelen waar u bij aankoop op moet letten.

Algemene werkparameters

Metaalhalogenide armaturen zijn niet kieskeurig wat betreft de buitentemperatuur en continuïteit van de werking. Ze kunnen wekenlang branden bij temperaturen onder nul, zonder overbelasting te ervaren.

Het wijdverbreide gebruik van natrium MHL-lampen die fotosynthese bevorderen, heeft geleid tot een sterke ontwikkeling van de tuinbouwsector in regio's die daarvoor niet geschikt waren.

De belangrijkste parameters die MHL kenmerken zijn:

• kleurweergave-index (CRI);
• levensduur;
• vermogen;
• lichtstroom;
• type voet;
• kleurtemperatuur;
• verhouding van lichtstroom tot elektrisch vermogen;
• bedrijfstemperatuur.

De kleurweergave-index wordt beschouwd als een belangrijke eigenschap van MHL. CRI karakteriseert de aanwezigheid van verschillende golflengten in het uitgestraalde spectrum en de uniformiteit van hun intensiteit.

Deze indicator wordt gemeten in procenten overeenkomst met natuurlijk daglicht. Bij moderne MHL bedraagt de kleurweergave-index 85-95%, en bij de meeste huishoudelijke LED-apparaten – 70-85%.

In sommige lampen wordt de kleurweergave opzettelijk vervormd om het licht de gewenste eigenschappen te geven. Bijvoorbeeld, natrium MHL-lampen die worden gebruikt voor plantengroei hebben een CRI van slechts 50-60%. De efficiëntie van de lamp neemt hierdoor niet af; hij zendt simpelweg het grootste deel van zijn energie uit in een bepaald golflengtebereik.

Om het licht een gele tint te geven, worden natriumhalogeniden gebruikt, voor groen thallium, voor blauw indium. Wat betreft de prestaties, doen metaalhalogenidelampen niet onder voor ledlampen. Dit vermogen bedraagt bij beide apparaten in het middensegment 100-120 lm/W.

De kleurtemperatuur van MHL kan variëren van 2500-20000 K. Bij een spanningsdaling in het net neemt deze toe en wordt het licht koeler. Bij langdurige overschrijding van 240 V kan de lamp eenvoudigweg exploderen door oververhitting van het gas-luchtmengsel in de binnenbol.

In tegenstelling tot LED's zijn metaalhalogenide armaturen niet bang voor hoge temperaturen waartoe hun interne elementen tijdens het gebruik verhitten.

Een belangrijke eigenschap van MHL is de stabiliteit van de lichtstroom gedurende de hele levensduur, die 6-15 duizend uur bedraagt. Als de efficiëntie van LED's na 10.000 uur gebruik met ongeveer 50% daalt, daalt die bij metaalhalidelampen slechts met 2-20%.

De overige parameters zijn afhankelijk van het specifieke model van de lamp en zijn niet specifiek.

Voordelen van metaalhalogeenlampen

De moderne markt voor gasontladingslampen krimpt langzaam door de opkomst van LED-lampen. Maar de unieke eigenschappen van MHL zullen nog minstens enkele decennia door consumenten worden gewaardeerd.

De belangrijkste voordelen van deze lampen zijn:

1. Uitstekende energie-efficiëntie. Per watt verbruikte energie produceert de lamp meer dan 100 lumen licht.
2. Hoog niveau van de kleurweergave-index.
3. Een geavanceerde productietechnologie die defecten aan de interne componenten van de lamp minimaliseert.
4. Breed vermogensbereik.
5. Lange levensduur.
6. Bestendigheid tegen hoge temperaturen door de afwezigheid van elektronische componenten in de lamp.

Metaalhalogenide-apparaten concurreren voornamelijk met led- en fluorescentielampen. Alle drie de technologieën worden actief ontwikkeld, dus ook van MHL mag verdere verbetering worden verwacht.

Nadelen van het apparaat

Het ontbreken van metaalhalidelampen in de huishoudelijke sector toont aan dat ze niet alleen positieve, maar ook negatieve eigenschappen hebben.

Het voorschakelapparaat vereist ook koeling, daarom wordt het niet aanbevolen om het te installeren in beperkte, niet-geventileerde ruimtes en in de buurt van de lampen zelf.

De belangrijkste nadelen van MHL zijn:

1. De kosten, die vele malen hoger zijn dan vergelijkbare LED-apparaten.
2. Geen mogelijkheid tot helderheidsregeling.
3. Noodzaak om 5-10 minuten te laten afkoelen voordat u de lamp opnieuw inschakelt.
4. De aanwezigheid van een extern voorschakelapparaat, dat extra installatieruimte vereist.
5. Geleidelijke verhoging van de kleurtemperatuur bij langdurig gebruik.
6. Explosiegevaar bij spanningspieken.
7. Gevoeligheid voor de ruimtelijke oriëntatie.
8. Absolute niet-repareerbaarheid.
9. Noodzaak van speciale afvalverwerking vanwege de aanwezigheid van giftige stoffen.
10. Benodigde tijd om na inschakeling de nominale lichtstroom te bereiken.

Samenvattend hebben ze zelfs meer nadelen dan voordelen. Dit beperkt het toepassingsgebied van MHL tot industriële en openbare gebouwen en terreinen waar continue en hoogwaardige verlichting nodig is.

Toepassingsgebied van de lampen

Het gebruik van metaalhalidelampen thuis is niet alleen economisch irrationeel, maar ook gevaarlijk vanwege het kwik dat ze bevatten. De lamp kan barsten en de ruimte vullen met giftige dampen.

Vanwege de onveiligheid worden metaalhalogeenlampen vooral alleen gebruikt voor niet-residentiële ruimten:

1. Filmstudio's, fotostudio's.
2. Autokoplampen.
3. Architecturale bouwwerken.
4. Openbare gebouwen, winkelcentra.
5. Industriële werkplaatsen.
6. Bouwprojecten.
7. Straatverlichting.
8. Sportfaciliteiten.
9. Parkgebieden.
10. Kassencomplexen, serres.
11. Nachtverlichting van buitenhuizen.

De meeste mensen komen niet in aanraking met de aankoop van MHL, ook omdat deze apparaten zelden worden verkocht in kleine bouwmarkten. Ze worden voornamelijk aangeschaft door bedrijven en ondernemers bij gespecialiseerde bedrijven.

Hoe kiest u een metaalhalogeenlamp?

De specificiteit van de toepassingsgebieden van ontladingslampen dwingt tot een zorgvuldige keuze van hun kenmerken. Het product kan natuurlijk altijd worden geruild, maar het is beter om meteen een geschikt model aan te schaffen.

Startapparaten worden vaak meegeleverd met de lampen, omdat de levensduur van de MHL grotendeels afhangt van hun compatibiliteit.

De belangrijkste aanbevelingen bij de aanschaf van metaalhalogeenlampen zijn:

1. Lees aandachtig de opschriften op de verpakking, die kunnen informeren over beperkingen van het gebruik van MHL onder bepaalde omstandigheden.
2. De opgegeven werkpositie van het product moet overeenkomen met de positie van de lamp waarvoor het bedoeld is. De kleinste levensduur hebben verticaal georiënteerde modellen.
3. De diameter van de fitting moet passen op de lampfitting.
4. De behuizing van de starter moet van metaal zijn met voldoende ventilatieopeningen. Afhankelijk van het model verbruikt het VSA namelijk 10-20% van het lampvermogen.
5. Het startapparaat is ontworpen voor een bepaalde spanning en stroom, dus bij het vervangen van de lamp moet met deze factoren rekening worden gehouden.
6. In sommige gevallen is een snelle ontsteking van de MHL van cruciaal belang, dus de tijd tot het bereiken van de nominale lichtopbrengst moet vooraf in de handleiding worden gelezen.

Als een metaalhalogeenlamp wordt gekocht ter vervanging van een defecte, kunt u de kapotte model meenemen naar de winkel als voorbeeld.

MHL zijn duur, dus het is belangrijk om bij aankoop alle bonnen en facturen te bewaren, zodat u later gebruik kunt maken van de garantie.

Informatie uit het volgende artikel, gewijd aan de analyse van de kenmerken van het model G4, helpt bij het vergelijken van metaalhalogenide-apparaten met halogeenlampjes.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Video #1. Overzicht van de kenmerken van metaalhalogeenlampen:

Video #2. Controle van de werking van de metaalhalogeen-schijnwerper:

Video #3. Aansluiten van de metaalhalogeenlamp:

Metaalhalogeenlampen worden nog steeds in veel toepassingen gebruikt, ondanks een aantal constructieve nadelen. Het gevarieerde stralingsspectrum maakt het mogelijk ze aan te passen aan verschillende behoeften van economische activiteiten. Daarom zullen MHL-lampen nog lang concurrerend blijven in de niche van industriële verlichting.

Schrijft u alstublieft opmerkingen in het onderstaande blok, stelt u vragen, plaatst u foto's over het onderwerp van het artikel. Deel uw eigen richtlijnen voor het kiezen van een metaalhalogeenlamp. Vertel ons waarom u de voorkeur geeft aan dit apparaat.