Sprawność źródeł światła

dane techniczne, wykazy, dokumentacje, zestawienia, linki do pomocnych stron...
amisiek
Posty: 570
Rejestracja: poniedziałek 16 lip 2012, 18:50
Lokalizacja: Warszawa
Kontakt:

Post autor: amisiek »

Nie wiem czy to pomoże, ale na Forum mamy taki wykres dla lampy sodowej wysokoprężnej (ponad 120lm/W)

Obrazek
a tu dla lampy rtęciowej. Sprawność większości diod LED jest podobna do lampy rtęciowej, chociaż mechanizm tworzenia światła jest zupełnie inny w lampach wyładowczych.
Obrazek
missieek
Posty: 139
Rejestracja: wtorek 28 lip 2009, 21:58
Lokalizacja: mazowieckie

Post autor: missieek »

To bardzo ciekawe, ale amisiek czy mógłbyś bardziej rozwinąć poszczególne poziomy przedstawione na wykresie? :idea:

Z tego co widzę, dla lampy rtęciowej z dostarczonych 400 W, w "światło", czyli promienie widzialne zamienia się tylko 59 W, czyli sprawność wynosi 59/400=14,75 %?
Proszę o zweryfikowanie moich szalenie skomplikowanych wyliczeń ;)
amisiek
Posty: 570
Rejestracja: poniedziałek 16 lip 2012, 18:50
Lokalizacja: Warszawa
Kontakt:

Post autor: amisiek »

Skoncentruję się na lampie sodowej, bo rtęciowa odchodzi w zapomnienie a lampy metalohalogenkowe mają podobną sprawność jak sodowe, chociaż proporcje ultrafiolet-podczerwień mogą być nieco inne.
Straty na elektrodzie - elektroda posiada skończoną oporność, musi być dobrze nagrzana, by elektrony były emitowane na zasadzie termoemisji. Do tego występuje praca wyjścia materiału emitującego elektrony z elektrod, którą trzeba pokonać.
Wbrew pozorom elektrody w lampach wyładowczych są bardzo gorące, oto zdjęcie podczas startu:
Obrazek
Lampa HQI 2000, moc 2kW, kilkanaście sekund po starcie, jeszcze nie ma pełnej mocy.
A po wyłączeniu świeci jeszcze paredziesiąt sekund tak:
Obrazek

Po odjęciu tych strat w elektrodach zostaje moc w kanale wyładowczym, czyli ta, która tworzy wyładowanie.
Część strat jest spowodowana nie przez promieniowanie - jest to różnica między całkowitą mocą wypromieniowaną a dostarczoną do wyładowania.
Kanał wyładowczy w lampie metalohalogenkowej wygląda tak:
Obrazek
Na zdjęciu - makro jarznika lampy metalohalogenkowej HQI 2000 firmy Osram, moc 2kW, zdjęcie zrobione przez najciemniejszy z filtrów spawalniczych.
Tutaj kanał wyładowczy widoczny przez półprzezroczysty spiek jarznika lampy ceramicznej:
Obrazek
W lampie sodowej widać to podobnie, chociaż jarznik jest o wiele dłuższy i węższy - ma zupełnie inne parametry wyładowania.
Z kolei całkowita moc wypromieniowana dzieli się na promienie podczerwone, światło widzialne oraz ultrafiolet. Ultrafiolet jest w całości pochłaniany przez zewnętrzny szklany balon, by nie bylo to szkodliwe dla ludzi, roślin i zwierząt. Chociaż jest możliwa zamiana części tego strumienia na światło widzialne (co ma miejsce w wysokoprężnej lampie rtęciowej korygowanej), jest to nieopłacalne, gdyż luminofor (substancja, która taką zamianę zrobi) pochłonie także sporo światła widzialnego. Czyli w lampie sodowej i halogenkowej na światlo widzialne energia, która idzie w ultrafiolecie jest zamieniana na ciepło w szkle zewnętrznym.
Z kolei podczerwień z grzania elektrod oraz podczerwień emitowana z jarznika częściowo wychodzi na zewnątrz, niewielkie ilości energii w tym zakresie są pochłaniane przez balon (tworząc coś w rodzaju "szklarni").
A światło widzialne - w minimalnym stopniu jest pochłaniane przez szkło, zatem straty z tego tytułu można pominąć - daje to, co widzimy.
Obrazek
Wyliczenia masz dobre, a jest to jedna ze sprawniejszych lamp wyładowczych, lepsze od niej są tylko niektóre lampy metalohalogenkowe oraz sodowa niskociśnieniowa, która daje światło monochromatyczne (dublet sodowy, czyli linia D, 589,592 nm oraz 588,995 nm, na dobrym spektroskopie widać, że są oddzielne, na przeciętnym się zlewają).
Awatar użytkownika
smokuxx1987
Posty: 2113
Rejestracja: środa 16 maja 2012, 19:04
Lokalizacja: Krosno

Post autor: smokuxx1987 »

Teraz to może lepiej zmienić temat wątku na np: sprawność źródeł światła albo coś w tym stylu.
missieek
Posty: 139
Rejestracja: wtorek 28 lip 2009, 21:58
Lokalizacja: mazowieckie

Post autor: missieek »

Nie chcę robić zamieszania, odniosłem się do lampy rtęciowej, ponieważ amisiek przyrównał ją do diod LED, i dla tej lampy policzyłem sprawność.
amisiek
Posty: 570
Rejestracja: poniedziałek 16 lip 2012, 18:50
Lokalizacja: Warszawa
Kontakt:

Post autor: amisiek »

Nie mam uprawnień by edytować wątek, zostawię to do decyzji modów.
W przypadku diodek energia zamienia się na ciepło,ale straty są:
1) na doprowadzeniach do modułu LED
2) na złotych drucikach doprowadzających do struktury
3) w samej strukturze
4) światło niebieskie lub UV ze struktury pochłaniane przez luminofor i przekształcane na światlo białe - a tu znowu sporo idzie w ciepło, reszta się zamienia na swiatło i część się traci
5) zewnętrzna powłoka też swoje zabiera ze światła widzialnego.
ODPOWIEDZ