Home > Lampade > A vapori di sodio-xeno
Lampade
A vapori di sodio-xeno
A vapori di sodio alta pressione
Le lampade al sodio in alta pressione rappresentano oggi lo standard per l'illuminazione stradale ed industriale, grazie principalmente all'elevata efficienza luminosa.
La vastità delle applicazioni di queste lampade si riflette nel numero delle tipologie disponibili e sulla gamma delle potenze che varia da 50 W a 1000 W.
Quasi tutte le lampade sono disponibili sia in versione polverata ovoadale, che in versione chiara tubolare per ottiche più moderne. Alcune tipologie sono anche disponibili con accenditore incorporato.
Negli ultimi anni, questa categoria di lampade si è allargata con l'introduzione di nuove famiglie generalmente compatibili tra di loro, con caratteristiche migliorative sotto l'aspetto di efficienza e durata o di colore. Il panorama di queste lampade appare perciò abbastanza complesso.
Lampade ad alto contenuto di xeno
Queste lampade sono state ottenute modificando la composizione del tubo di scarica, aggiungendo dello xeno ad alta pressione. Questa modifica non offre alcun vantaggio in termini di colore, ma consente di aumentare l'efficienza di circa il 15% rispetto alle lampade comuni. Un'altra caratteristica di questa tecnologia, è la bassa sensibilità alle variazioni della tensione di rete, il che porta ad un aumento della durata di vita che può arrivare al 20%.
La nuova potenza da 600 W viene prodotta solamente con questa tecnologia.
Le lampade a vapori di sodio ad alta pressione sono ritenute generalmente adatte solo per impieghi in cui è fondamentale avere un'elevata economicità di esercizio e meno rilevanti sono gli aspetti di resa dei colori o la possibilità di distinguere le differenze di colore.
Altre applicazioni sono segnalate dove è necessaria una temperatura di colore con basso valore come ad esempio nell'illuminazione stradale. Per questa ragione le lampade a vapori di sodio ad alta pressione trovano pochi impieghi nell'illuminazione di interni.
I tentativi di allargare il tipico spettro del sodio aumentando la pressione all'interno del tubo di scarica, per ottenere una buona resa dei colori, trovano il loro limite nella riduzione dell'efficienza luminosa e nella limitazione dell'incremento della temperatura di colore.
Con la nuova lampada al sodio-xeno e il relativo alimentatore elettronico è stato creato un nuovo sistema ad elevata economicità d'esercizio per l'illuminazione generale e l'illuminazione d'accento.
Caratteristiche principali di questo sistema sono:
- luce bianca;
- con una sola lampada la possibilità di commutare tra due temperature di colore da 2600 K a 3000 K agendo sull'alimentatore elettronico;
- ottima resa dei colori sia nel campo del rosso sia in quello del blu;
- elevata stabilità del punto di colore e costanza della temperatura di colore così come dell'indice di resa dei colori indipendentemente da eventuali differenze costruttive da lampada a lampada, dall'età della lampada e dalla tensione di rete, grazie alla regolazione effettuata da un microprocessore contenuto nell'alimentatore;
- elevata efficienza luminosa e lunga durata di lampada;
- emissione di UV trascurabile;
- posizione di funzionamento qualsiasi;
- tempo di accensione 70 secondi:
- totale assenza di mercurio (la lampada non rientra nella categoria dei rifiuti speciali);
- alimentazione con apposita unità elettronica.
L'impiego principale di queste lampade riguarda l'illuminazione di interni e di esterni di elevata qualità, in particolare l'illuminazione di aree commerciali.
La generazione della luce avviene all'interno del tubo di scarica. Il tubo, realizzato in ceramica, si trova all'interno del bulbo esterno di forma tubolare.
Gli elettrodi sono costruiti in tungsteno addittivato, resistente alle elevate temperature, sotto forma di una spirale a doppio strato. La distanza tra gli elettrodi e quindi la lunghezza dell'arco di scarica è di 37 mm.
Come gas di base il tubo di scarica viene riempito con gas xeno.
Dopo la prima scarica ad alta tensione all'atto dell'innesco, si forma un arco di scarica bluastro dovuto al gas xeno che provoca un rapido riscaldamento del tubo di scarica. Il sodio incomincia ad evaporare (luce gialla) e l'emissione di luce è in seguito prodotta esclusivamente dal sodio. Dopo che si è instaurata una scarica stabile, la tensione di lampada (tensione di funzionamento) è determinata principalmente dalla pressione del vapore di sodio. Questa pressione, come è noto, dipende dal punto più freddo (cold spot) all'interno del tubo di scarica.
Le caratteristiche prestazioni della lampada al sodio-xenon sono ottenute principalmente grazie ad un'alimentazione "discreta" nel tempo, tramite brevi ed intensi impulsi di corrente, generati da un alimentatore elettronico.
Per ottenere le volute caratteristiche di colore della luce sono stati ottimizzati sia i parametri degli impulsi (durata e ampiezza dell'impulso di corrente) sia la composizione del plasma.
Durante il funzionamento della lampada a 2600 K oppure a 3000 K vengono regolati in maniera differente i parametri degli impulsi.
La lampada viene alimentata con elevate potenze impulsive. La distanza tra due impulsi è in media di circa 5 ms. Per mantenere in vita la scarica tra due impulsi e per garantire un sicuro innesco con l'impulso successivo, viene fornita in questo intervallo di tempo la cosiddetta potenza di mantenimento, che è la potenza minima necessaria affinché non avvenga un'interruzione della scarica nel plasma e quindi non si interrompa neanche l'emissione di luce.
La potenza media assorbita totale è di 77 W.
Un'importante caratteristica del funzionamento ad impulsi è la possibilità di poter mantenere costante per tutta la durata della lampada il suo punto di lavoro e quindi anche i parametri illuminotecnici. L'alimentatore elettronico è in grado di rilevare le condizioni della lampada in base alla pressione del vapore di sodio e alla temperatura del tubo di scarica. Eventuali scostamenti dal valore nominale, fissato con assoluta precisione, vengono rilevati e livellati dal microprocessore.
Questo avviene attraverso un confronto digitale tra la tensione di lampada e il valore nominale relativo al punto di lavoro scelto. Se la tensione di lampada è superiore (inferiore) al valore nominale, la distanza tra i successivi impulsi di potenza viene aumentata (ridotta) fino a che si instaura una tensione di lampada che si trova all'interno della tolleranza del punto di lavoro. Attraverso questa regolazione viene pilotato e mantenuto costante l'indice generale di resa dei colori Ra. La temperatura di colore viene invece influenzata dall'ampiezza della corrente impulsiva. Di conseguenza temperatura di colore e resa dei colori vengono regolati in maniera indipendente.
Con questo tipo di funzionamento possono essere compensate in maniera molto efficace:
- oscillazioni della tensione di rete;
- differenze costruttive da lampada a lampada;
- invecchiamento della lampada;
- influssi termici dell'apparecchio sulla lampada.
A causa della perdita di sodio, dovuta principalmente alla diffusione attraverso il tubo di scarica, si ha un incremento della tensione di lampada. Questo incremento è un indice, nel funzionamento convenzionale, della durata presumibile della lampada. Durante la vita della lampada un incremento della tensione di lampada è in linea di massima escluso. Il compito di regolare la tensione è svolto dal microprocessore dell'alimentatore elettronico che stabilizza in maniera continua la tensione intorno al suo valore nominale. La fine vita è raggiunta quando la potenza di lampada esce dai limiti di regolazione dell'alimentatore elettronico.
La nuova potenza da 600 W viene prodotta solamente con questa tecnologia.
Le lampade a vapori di sodio ad alta pressione sono ritenute generalmente adatte solo per impieghi in cui è fondamentale avere un'elevata economicità di esercizio e meno rilevanti sono gli aspetti di resa dei colori o la possibilità di distinguere le differenze di colore.
Altre applicazioni sono segnalate dove è necessaria una temperatura di colore con basso valore come ad esempio nell'illuminazione stradale. Per questa ragione le lampade a vapori di sodio ad alta pressione trovano pochi impieghi nell'illuminazione di interni.
I tentativi di allargare il tipico spettro del sodio aumentando la pressione all'interno del tubo di scarica, per ottenere una buona resa dei colori, trovano il loro limite nella riduzione dell'efficienza luminosa e nella limitazione dell'incremento della temperatura di colore.
Con la nuova lampada al sodio-xeno e il relativo alimentatore elettronico è stato creato un nuovo sistema ad elevata economicità d'esercizio per l'illuminazione generale e l'illuminazione d'accento.
Caratteristiche principali di questo sistema sono:
- luce bianca;
- con una sola lampada la possibilità di commutare tra due temperature di colore da 2600 K a 3000 K agendo sull'alimentatore elettronico;
- ottima resa dei colori sia nel campo del rosso sia in quello del blu;
- elevata stabilità del punto di colore e costanza della temperatura di colore così come dell'indice di resa dei colori indipendentemente da eventuali differenze costruttive da lampada a lampada, dall'età della lampada e dalla tensione di rete, grazie alla regolazione effettuata da un microprocessore contenuto nell'alimentatore;
- elevata efficienza luminosa e lunga durata di lampada;
- emissione di UV trascurabile;
- posizione di funzionamento qualsiasi;
- tempo di accensione 70 secondi:
- totale assenza di mercurio (la lampada non rientra nella categoria dei rifiuti speciali);
- alimentazione con apposita unità elettronica.
L'impiego principale di queste lampade riguarda l'illuminazione di interni e di esterni di elevata qualità, in particolare l'illuminazione di aree commerciali.
La generazione della luce avviene all'interno del tubo di scarica. Il tubo, realizzato in ceramica, si trova all'interno del bulbo esterno di forma tubolare.
Gli elettrodi sono costruiti in tungsteno addittivato, resistente alle elevate temperature, sotto forma di una spirale a doppio strato. La distanza tra gli elettrodi e quindi la lunghezza dell'arco di scarica è di 37 mm.
Come gas di base il tubo di scarica viene riempito con gas xeno.
Dopo la prima scarica ad alta tensione all'atto dell'innesco, si forma un arco di scarica bluastro dovuto al gas xeno che provoca un rapido riscaldamento del tubo di scarica. Il sodio incomincia ad evaporare (luce gialla) e l'emissione di luce è in seguito prodotta esclusivamente dal sodio. Dopo che si è instaurata una scarica stabile, la tensione di lampada (tensione di funzionamento) è determinata principalmente dalla pressione del vapore di sodio. Questa pressione, come è noto, dipende dal punto più freddo (cold spot) all'interno del tubo di scarica.
Le caratteristiche prestazioni della lampada al sodio-xenon sono ottenute principalmente grazie ad un'alimentazione "discreta" nel tempo, tramite brevi ed intensi impulsi di corrente, generati da un alimentatore elettronico.
Per ottenere le volute caratteristiche di colore della luce sono stati ottimizzati sia i parametri degli impulsi (durata e ampiezza dell'impulso di corrente) sia la composizione del plasma.
Durante il funzionamento della lampada a 2600 K oppure a 3000 K vengono regolati in maniera differente i parametri degli impulsi.
La lampada viene alimentata con elevate potenze impulsive. La distanza tra due impulsi è in media di circa 5 ms. Per mantenere in vita la scarica tra due impulsi e per garantire un sicuro innesco con l'impulso successivo, viene fornita in questo intervallo di tempo la cosiddetta potenza di mantenimento, che è la potenza minima necessaria affinché non avvenga un'interruzione della scarica nel plasma e quindi non si interrompa neanche l'emissione di luce.
La potenza media assorbita totale è di 77 W.
Un'importante caratteristica del funzionamento ad impulsi è la possibilità di poter mantenere costante per tutta la durata della lampada il suo punto di lavoro e quindi anche i parametri illuminotecnici. L'alimentatore elettronico è in grado di rilevare le condizioni della lampada in base alla pressione del vapore di sodio e alla temperatura del tubo di scarica. Eventuali scostamenti dal valore nominale, fissato con assoluta precisione, vengono rilevati e livellati dal microprocessore.
Questo avviene attraverso un confronto digitale tra la tensione di lampada e il valore nominale relativo al punto di lavoro scelto. Se la tensione di lampada è superiore (inferiore) al valore nominale, la distanza tra i successivi impulsi di potenza viene aumentata (ridotta) fino a che si instaura una tensione di lampada che si trova all'interno della tolleranza del punto di lavoro. Attraverso questa regolazione viene pilotato e mantenuto costante l'indice generale di resa dei colori Ra. La temperatura di colore viene invece influenzata dall'ampiezza della corrente impulsiva. Di conseguenza temperatura di colore e resa dei colori vengono regolati in maniera indipendente.
Con questo tipo di funzionamento possono essere compensate in maniera molto efficace:
- oscillazioni della tensione di rete;
- differenze costruttive da lampada a lampada;
- invecchiamento della lampada;
- influssi termici dell'apparecchio sulla lampada.
A causa della perdita di sodio, dovuta principalmente alla diffusione attraverso il tubo di scarica, si ha un incremento della tensione di lampada. Questo incremento è un indice, nel funzionamento convenzionale, della durata presumibile della lampada. Durante la vita della lampada un incremento della tensione di lampada è in linea di massima escluso. Il compito di regolare la tensione è svolto dal microprocessore dell'alimentatore elettronico che stabilizza in maniera continua la tensione intorno al suo valore nominale. La fine vita è raggiunta quando la potenza di lampada esce dai limiti di regolazione dell'alimentatore elettronico.
Lampade a luce corretta
Un'altra direzione di sviluppo delle lampade al sodio è quella del miglioramento delle caratteristiche cromatiche, sia per quanto riguarda la temperatura di colore che l'indice di resa del colore. Il miglioramento di queste caratteristiche è possibile con l'aumento della pressione interna, che comporta però una perdita dell'efficienza.
I maggiori produttori hanno interpretato questa tecnologia con soluzioni leggermente diverse per quanto riguarda il compromesso tra prestazioni ed efficienza.
Le lampade a luce corretta sono disponibili in forma tubolare trasparente ed ovoidale polverata, e sono intercambiabili con le comuni lampade sodio ad alta pressione.
Una recentissima famiglia di queste lampade sfrutta una tecnologia già applicata per lampade di bassa potenza, in grado di spingere ulteriormente le caratteristiche di colore fino al raggiungimento di una temperatura di colore di 2500 K.
Anche queste lampade sono intercambiabili con le comuni sodio ad alta pressione.
I maggiori produttori hanno interpretato questa tecnologia con soluzioni leggermente diverse per quanto riguarda il compromesso tra prestazioni ed efficienza.
Le lampade a luce corretta sono disponibili in forma tubolare trasparente ed ovoidale polverata, e sono intercambiabili con le comuni lampade sodio ad alta pressione.
Una recentissima famiglia di queste lampade sfrutta una tecnologia già applicata per lampade di bassa potenza, in grado di spingere ulteriormente le caratteristiche di colore fino al raggiungimento di una temperatura di colore di 2500 K.
Anche queste lampade sono intercambiabili con le comuni sodio ad alta pressione.