Металлогалогенные лампы: виды, устройство, плюсы и минусы + правила выбора

Несмотря на развитие светодиодной техники, металлогалогенные лампы (МГЛ) продолжают удерживать свою рыночную нишу из-за уникальных характеристик. Их внутреннее устройство может сильно варьировать в зависимости от планируемой сферы применения. С характерными конструктивными типами стоит ознакомиться. Согласны?

Мы поможем вам разобраться с принципами работы и особенностями устройства МГЛ. В предложенной нами статье приведены конструктивные разновидности, указана сфера применения. Желающие приобрести такую лампочку у нас найдут ценные рекомендации по выбору.

Как устроены металлогалогенные светильники?

МГЛ имеют сложное внутреннее устройство. Внешне – это стеклянный цилиндр с цоколем, хотя некоторые модели внешне напоминают грушевидную лампу накаливания.

Внутри оболочки расположена еще одна рабочая капсула из стекла или прозрачной керамики, а также проводящие элементы и резисторы.

Соотношение мощности и объема МГЛ ограничено способностью наружной оболочки отводить лишнее тепло, потому что от перегрева лампа может сгореть

Внешняя колба заполнена обычно азотом, а внутренняя – инертным газом под давлением, небольшим количеством ртути и добавками галогенидов металлов. Такая конструкция и обуславливает название изделия.

В качестве галогенидов металлов применяется в основном йодид натрия или скандия. Они служат для коррекции светового спектра и влияют на сферу применения металлогалогенных ламп. В выключенном состоянии ртуть и добавки находятся в твердом осажденном состоянии на стеклянных стенках.

Самостоятельно при подключении к электрической сети МГЛ не включится. Для этого применяют пуско-регулировочные аппараты (ПРА), которые обеспечивают необходимый пусковой ток и напряжение до момента появления эффекта термоэлектронной эмиссии во внутренней колбе.

Механизм излучения света

Включение МГЛ происходит поэтапно.  Вначале, за счет пускового тока, превышающего рабочий в 10-20 раз, во внутренней колбе возникает минимальный электрический разряд в среде инертного газа.

Благодаря комбинации различных добавок, участвующих в излучении, можно получить практически чистое белое, окрашенное или и вовсе монохромное излучение

После этого в течение 3-6 минут происходит разогрев ртути и галогенидов металлов, которые, испаряясь, переходят в ионизированную фазу. Ток в это время примерно в 2 раза превышает рабочий. Ионы повышают проводимость воздушной смеси, и обеспечивают постепенный выход лампы на номинальную светимость.

За счет двухколбового устройства, в рабочей капсуле поддерживается стабильно высокая температура, которая препятствует осаждению паров металлов на стенках. После выключения, МГЛ должна обязательно остыть, а металлические пары осесть на стенках внутренней колбы. Только после этого получится вновь запустить лампу.

Такое ограничение является существенным минусом, поэтому металлогалогенные светильники не используются в бытовых нуждах, где необходимо часто включать/выключать освещение. На процессы конденсации в МГЛ влияет и сила тяжести, поэтому многие модели требуют четко определенного расположения в пространстве.

Принцип работы разрядных ламп непростой, но он позволяет добиваться правильного спектра и мощного светового потока. Кроме того, использование ПРА позволяет стабилизировать  характеристики излучаемого света при колебаниях параметров электросети.

Конструкционные разновидности МГЛ

Металлогалогенные светильники применяются для освещения как коридоров и комнат, так и больших открытых промышленных площадок. Поэтому их мощность варьируется от 10 до 2000 Вт.

Лампы с высоким потреблением электроэнергии обычно подключаются к сети 380 В и используются лишь на промобъектах. Наиболее востребованные модели имеют небольшую мощность 35-250 Вт.

При монтировании МГЛ с винтовым цоколем необходимо добиваться плотного соединения нижнего контакта лампы с металлической пластиной патрона

Единых международных стандартов маркировки МГЛ нет, однако в большинстве случаев буква M обозначает «металлогалогенная», а H информирует о содержании в лампе ртути.

Отечественные производители могут использовать свою аббревиатуру: Д – дуговая; И – йодидная, Р – ртутная. После указания модели обычно идет обозначение типа и диаметра цоколя.

Металлогалогенные светильники имеют разную конструкцию.

Ниже приведены варианты классификаций этих изделий, в зависимости от их технических параметров:

1. По типу ориентации: вертикальные (BUD), горизонтальные (BH), универсальные (U).
2. По размеру колбы: BT – бульбовидно-трубчатая, R – рефлекторная, E или ED – эллипсоидальная, ET – эллипсоидно-трубчатая, T – трубчатая , PAR – параболическая.
3. По цвету излучения: белый, желтый, пурпурный, зеленый и прочие.
4. По типу конструкции: бесцокольные — с гибкими токоотводами, одноцокольные, двухцокольные.

Внешнее исполнение металлогалогенной лампы мало влияет на ее эффективность, потому что непосредственный излучающий элемент находится в защищенной внутренней колбе. Именно он определяет характеристики испускаемого света.

Технические особенности ламп

Технические характеристики МГЛ довольно разнообразны. Они зависят от применяемых при производстве материалов и электрических параметров работы металлогалогенных ламп. Эти устройства имеют выраженные достоинства и недостатки, о которых стоит знать при покупке.

Общие рабочие параметры

Металлогалогенные светильники являются не привередливыми к внешней температуре и непрерывности работы. Они могут гореть неделями при минусовых температурах, не испытывая перегрузок.

Широкое распространение способствующих фотосинтезу натриевых МГЛ привело к резкому развитию тепличного бизнеса в неприспособленных для этого регионах

Основными параметрами, которыми характеризуются МГЛ, являются:

• индекс цветопередачи (CRI);
• ресурс работы;
• мощность;
• световой поток;
• вид цоколя;
• цветовая температура;
• отношение светового потока к электрической мощности;
• рабочая температура.

Индекс цветопередачи считается важной характеристикой МГЛ. CRI характеризует наличие в излучаемом спектре различных длин волн и равномерность их интенсивности.

Этот показатель измеряется в процентах схожести с естественным дневным светом. У современных  МГЛ индекс цветопередачи составляет 85-95%, а у большинства бытовых LED-устройств – 70-85%.

В некоторых лампах намеренно искажают цветопередачу для придания свету необходимых свойств. Например, натриевые МГЛ, применяемые для роста растений, имеют CRI всего 50-60%. Эффективность лампы от этого не падает, просто большую часть энергии она излучает в заданном диапазоне волн.

Для придания свету желтого оттенка используют галогениды натрия, зеленого – таллия, голубого – индия. Что касаемо производительности, то металлогалогенные светильники не отстают от светодиодных ламп. Этот показатель у обоих устройств среднего ценового диапазона составляет 100-120 лм/Вт.

Цветовая температура МГЛ может составлять от 2500-20000 °К. При падении напряжения в сети она изменяется в сторону увеличения и свет становится более холодным. При длительном превышении показателя в 240 В лампа может просто взорваться за счет перегрева газовоздушной смеси во внутренней колбе.

В отличие от светодиодов, металлогалогенные светильники не боятся высоких температур, до которых нагреваются при работе их внутренние элементы

Важным качеством МГЛ является стабильность светового потока на протяжении всего периода эксплуатации, который составляет 6-15 тысяч часов. Если эффективность светодиодов после 10000 часов работы падает примерно на 50%, то у металлогалогенных ламп – всего на 2-20%.

Остальные параметры зависят от конкретной модели светильника и не являются специфичными.

Преимущества металлогалогенных ламп

Современный рынок разрядных осветительных приборов медленно сжимается за счет наступления светодиодных. Но уникальные свойства МГЛ еще как минимум несколько десятилетий будут востребованы потребителями.

Главными преимуществами этих ламп является:

1. Отличная энергоэффективность. На каждый ватт потребленной энергии лампа выдает более 100 лм света.
2. Высокий уровень индекса цветопередачи.
3. Отточенная технология производства, минимизирующая поломки внутренних элементов лампы.
4. Широкий диапазон мощностей.
5. Длительный срок службы.
6. Устойчивость к высоким температурам за счет отсутствия электронных компонентов внутри лампы.

Металлогалогенные приборы конкурируют преимущественно со светодиодными и люминесцентными лампами. Все три технологии активно развиваются, поэтому и от МГЛ можно ожидать дальнейшего усовершенствования.

Отрицательные стороны прибора

Отсутствие металлогалогенных ламп в бытовой сфере свидетельствует, что они обладают не только положительными, но и отрицательными качествами.

Пуско-регулирующий аппарат также требует охлаждения, поэтому его не рекомендуется устанавливать в ограниченных невентилируемых пространствах и вблизи самих ламп

Основными минусами МГЛ являются:

1. Стоимость, в несколько раз превышающая аналогичные светодиодные приборы.
2. Отсутствие возможности регулирования яркости.
3. Необходимость в охлаждении в течение 5-10 минут перед повторным включением.
4. Наличие внешнего ПРА, который требует дополнительного места для установки.
5. Постепенное повышение цветовой температуры при длительной эксплуатации.
6. Взрывоопасность при скачках напряжения.
7. Чувствительность к пространственному расположению.
8. Абсолютная неремонтопригодность.
9. Необходимость специальной утилизации из-за содержания токсичных веществ.
10. Потребность во времени для выхода на расчетный световой поток после включения.

Таким образом, минусов у них даже больше, чем плюсов. Это сужает сферу применения МГЛ до промышленных и общественных зданий и площадок, где необходимо непрерывное и качественное освещение.

Сфера применения светильников

Использование металлогалогенок дома не только экономически нерационально, но и опасно из-за содержания в них ртути. Колба может лопнуть, и помещение заполнится токсичными парами.

Из-за небезопасности, в основном применение металлогалогенных светильников востребовано лишь преимущественно для нежилых пространств:

1. Киносъемочные студии, фотосалоны.
2. Автомобильные фары.
3. Архитектурные сооружения.
4. Общественные здания, ТРЦ.
5. Промышленные цеха.
6. Строящиеся объекты.
7. Уличное освещение.
8. Спортивные объекты.
9. Парковые зоны.
10. Тепличные комплексы, оранжереи.
11. Ночное освещение загородных домов.

Большинство людей не сталкивается с покупкой МГЛ еще и потому, что эти устройства редко продаются в мелких строительных магазинах. Их приобретают преимущественно предприятия и предприниматели у специализированных компаний.

Как выбрать металлогалогенную лампу?

Специфичность сфер применения разрядных лампочек вынуждает тщательно подходить к выбору их характеристик. Товар, конечно, всегда можно обменять, но лучше сразу приобретать подходящую модель.

Пусковые устройства часто идут в комплекте с лампами, потому что от их совместимости во многом зависит срок службы МГЛ

Основные рекомендации при приобретении металлогалогенок следующие:

1. Внимательно читать надписи на упаковке, которые могут информировать об ограничении использования МГЛ в определенных обстоятельствах.
2. Заявленное рабочее положение изделия должно соответствовать позиции светильника, для которого оно предназначается. Наименьший ресурс у вертикально ориентированных моделей.
3. Диаметр цоколя должен подходить под патрон светильника.
4. Корпус пускателя должен быть изготовлен из металла с достаточным количеством вентиляционных отверстий. Ведь в зависимости от модели, ПРА потребляет 10-20% от мощности лампы.
5. Пусковое устройство рассчитано на определенное напряжение и ток, поэтому при замене лампы эти факторы нужно учитывать.
6. В ряде случаев критически важен быстрый розжиг МГЛ, поэтому о времени ее выхода на номинальную светимость необходимо читать в инструкции заранее.

Если металлогалогенная лампа приобретается на замену вышедшей из строя, то можно взять с собой в магазин для примера сломавшуюся модель.

Стоят МГЛ дорого, поэтому важно сохранять при покупке все чеки и накладные, чтобы можно было воспользоваться впоследствии гарантийными правами.

Сравнить металлогалогенные приборы с галогенными лампочками поможет информация следующей статьи, посвященной разбору характеристик модели G4.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Обзор характеристик металлогалогенных светильников:

Видео #2. Проверка работы металлогалогенного прожектора:

Видео #3. Подключение металлогалогенной лампы:

Металлогалогенные светильники продолжают применяться во многих областях, несмотря на ряд конструкционных недостатков. Разнообразный спектр излучения позволяет подбирать их под различные нужды хозяйственной деятельности. Поэтому МГЛ еще долго будут оставаться конкурентоспособными в нише промышленного освещения.

Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, задавайте вопросы, размещайте фото по теме статьи. Делитесь собственными ориентирами выбора металлогалогенной лампочки. Расскажите, почему вы предпочли именно этот прибор.