Lampes DRL : dispositif, caractéristiques, règles de sélection

La lampe DRL, qui reste populaire, est représentative des dispositifs d'éclairage à décharge, caractérisés par un flux lumineux riche et une durabilité.Les produits contenant du mercure ont fait leurs preuves dans l'installation d'éclairage artificiel des rues et des installations industrielles.

Cependant, un certain nombre de nuances techniques et opérationnelles empêchent leur utilisation dans la vie quotidienne et jettent le doute sur leur pertinence pour une utilisation dans d'autres domaines de la vie. Vous apprendrez tout sur les appareils d’éclairage à décharge de gaz haute pression dans notre article. Nos conseils vous aideront à choisir les bons appareils.

Appareil à lampe au mercure

Les lampes DRL sont classées comme dispositifs à décharge de gaz à haute pression. Le domaine d'utilisation prioritaire est l'éclairage des rues, des entreprises, des garages et des ateliers industriels. Les DRL sont utilisés lorsqu'un flux lumineux puissant est nécessaire et qu'il n'y a pas d'exigences particulières concernant la qualité de la reproduction des couleurs.

Principales pièces fonctionnelles :

1. Ballon. La coque extérieure de l'appareil est en verre résistant à la chaleur. À l’intérieur se trouve un brûleur à quartz auquel sont connectés des conducteurs. Les électrodes sont reliées aux cathodes en connectant des polarités opposées à une résistance en carbone. L'air a été pompé hors du ballon, l'azote a été pompé et la surface intérieure est recouverte de phosphore.
2. Base. Responsable de recevoir l'électricité du réseau en connectant un contact ponctuel et fileté à une douille montée dans la lampe.
3. Brûleur à quartz. Le principal élément fonctionnel d'une lampe au mercure.Structurellement, il s'agit d'un flacon de quartz dans lequel des électrodes sont placées des deux côtés : deux principales et deux supplémentaires d'allumage.

L'espace du ballon sous pression est rempli d'un gaz inerte, qui assure l'isolation des échanges thermiques entre le milieu interne et le brûleur. De plus, littéralement une goutte de mercure y est ajoutée. À froid, le composé de mercure ressemble à une couche sur le flacon ou a la forme d'une boule.

Pour comprendre le principe de fonctionnement d'une lampe à arc au mercure, vous devez vous familiariser avec sa structure et le rôle de ses éléments constitutifs

Principe de fonctionnement : l'essence des processus transitoires

L'action d'une lampe à arc au mercure repose sur les processus de décharge électrique en milieu gazeux, se produisant dans une ampoule sous haute pression. Cela génère une source lumineuse semblable à la spirale d’une ampoule à incandescence. Mais il ne s’agit pas d’un filament de tungstène chaud, mais d’un cordon de vapeur de mercure incandescent, « tendu » entre les électrodes.

La lueur persistante de la lampe DRL commence 8 à 10 minutes après l'alimentation en énergie. Pendant ce temps, le courant circulant dans le dispositif d'éclairage est supérieur à la valeur nominale et est limité par la résistance. ballasts.

La durée de démarrage dépend de la température ambiante : plus il fait froid, plus il faut de temps pour « réchauffer » la lampe. Après la mise sous tension, le mercure s'évapore lentement lorsqu'il est chauffé et intensifie progressivement la décharge entre les électrodes de travail.

Lorsque le composant mercure est complètement converti sous forme gazeuse et que la pression à l’intérieur augmente, l’ampoule atteint son rendement lumineux maximum.

L'électricité est fournie à la lampe et une décharge luminescente est créée entre les électrodes principale et d'allumage.À mesure que les porteurs de charge s'accumulent, une panne se produit entre deux électrodes principales opposées - un arc se produit

Un arc voltaïque dans la vapeur de mercure crée une lueur au rendu de couleur inacceptable, principalement des nuances bleu-vert. Le phosphore est responsable de la conversion du rayonnement UV en tons de lumière rouge. La combinaison des couleurs donne la lueur blanche et froide d’une ampoule DRL.

Spécificités d'application : avantages et inconvénients des lampes

Les éclairages de type DRL sont principalement installés sur des poteaux pour éclairer les rues, les routes, les parcs, les zones adjacentes et les bâtiments non résidentiels. Cela est dû aux caractéristiques techniques et opérationnelles des lampes.

Le principal avantage des appareils à arc au mercure est leur puissance élevée, qui permet un éclairage de haute qualité des zones spacieuses et des objets de grande taille.

Il convient de noter que les données du passeport DRL sur le flux lumineux sont pertinentes pour les nouvelles lampes. Au bout d'un trimestre, la luminosité se dégrade de 15 %, après un an - de 30 %

Les avantages supplémentaires incluent :

1. Durabilité. La durée de vie moyenne déclarée par les fabricants est de 12 000 heures. De plus, plus la lampe est puissante, plus elle durera longtemps.
2. Travailler à basse température. C'est un paramètre décisif lors du choix d'un luminaire pour la rue. Les lampes à décharge résistent au gel et conservent leurs caractéristiques de performance à des températures inférieures à zéro.
3. Bonne luminosité et angle d'éclairage. Le rendement lumineux des appareils DRL, en fonction de leur puissance, varie de 45 à 60 Lm/V. Grâce au fonctionnement du brûleur à quartz et au revêtement en phosphore de l'ampoule, une répartition uniforme de la lumière avec un large angle de diffusion est obtenue.
4. Compacité. Les lampes sont relativement petites, la longueur d'un produit de 125 W est d'environ 18 cm, celle d'un appareil de 145 W est de 41 cm.Diamètre – 76 et 167 mm respectivement.

L'une des caractéristiques de l'utilisation des éclairages DRL est la nécessité de se connecter au réseau via Manette de Gaz. Le rôle de l'intermédiaire est de limiter le courant alimentant l'ampoule. Si vous connectez un dispositif d'éclairage en contournant le starter, il grillera en raison du courant électrique important.

La connexion est représentée schématiquement par une connexion en série d'une lampe au phosphore au mercure via une self à l'alimentation électrique. De nombreux éclairages DRL modernes sont déjà équipés d'un mécanisme de ballast - ces modèles sont plus chers que les lampes conventionnelles

Un certain nombre d'inconvénients limitent l'utilisation des lampes DRL au quotidien.

Inconvénients importants :

1. Durée d'allumage. Atteindre le plein éclairage – jusqu’à 15 minutes. Il faut du temps pour chauffer le mercure, ce qui est très gênant à la maison.
2. Sensibilité à la qualité de l'alimentation électrique. Si la tension chute de 20 % ou plus par rapport à la valeur nominale, il ne sera pas possible d'allumer la lampe au mercure et le dispositif lumineux s'éteindra. Lorsque l'indicateur diminue de 10 à 15 %, la luminosité de la lumière se détériore de 25 à 30 %.
3. Bruit pendant le fonctionnement. La lampe DRL émet un bourdonnement, non perceptible dans la rue, mais perceptible à l'intérieur.
4. Ondulation. Malgré l'utilisation d'un stabilisateur, les ampoules scintillent - il n'est pas souhaitable de travailler longtemps dans un tel éclairage.
5. Faible rendu des couleurs. Le paramètre caractérise la réalité de la perception des couleurs environnantes. L'indice de rendu des couleurs recommandé pour les locaux d'habitation est d'au moins 80, idéalement de 90 à 97. Pour les lampes DRL, la valeur indicatrice n'atteint pas 50. Avec un tel éclairage, il est impossible de distinguer clairement les nuances et les couleurs.
6. Utilisation dangereuse. Pendant le fonctionnement, de l'ozone est libéré. ​​Par conséquent, lors de l'utilisation de la lampe à l'intérieur, un système de ventilation de haute qualité est requis.

De plus, la présence de mercure dans le flacon lui-même constitue un danger potentiel. Ces ampoules ne peuvent pas être simplement jetées après utilisation. Pour éviter de polluer l'environnement, ils sont éliminés de manière appropriée.

Une autre limitation de l'utilisation des lampes à décharge dans la vie quotidienne est la nécessité de les installer à une hauteur considérable. Modèles d'une puissance de 125 W – 4 m de suspension, 250 W – 6 m, 400 W et plus puissant – 8 m

Un inconvénient important des éclairages DRL est l'impossibilité de les rallumer tant que la lampe n'a pas complètement refroidi. Lorsque l'appareil fonctionne, la pression du gaz à l'intérieur du flacon en verre augmente considérablement (jusqu'à 100 kPa). Jusqu'à ce que la lampe refroidisse, il est impossible de percer l'éclateur avec la tension de démarrage. Le redémarrage s'effectue au bout d'un quart d'heure environ.

Critères de sélection : évaluation des indicateurs techniques

Lors de la détermination du luminaire optimal, vous devez prendre en compte les caractéristiques suivantes :

• pouvoir;
• forme/taille de la base ;
• luminosité du flux lumineux;
• durée du travail.

Pouvoir. Lorsque vous choisissez cette option, vous devez vous concentrer sur le but et l'emplacement de la lampe. Si un appareil est acheté pour éclairer la route, vous devez alors prendre en compte la distance entre les lampes - plus elle est grande, plus les lampes doivent être efficaces.

La plage des caractéristiques de puissance des éclairages DRL est comprise entre 80 et 1 000 W. Cette valeur est affichée dans les marquages ​​des lampes, par exemple DRL 250, DRL 400, etc.

Flux lumineux. Le principal indicateur du rayonnement lumineux dirigé dans différentes directions. Le paramètre est mesuré en lumens (Lm). C'est par ce critère, et non par la puissance, qu'il faut comparer les performances des différents types de lampes.

Les lampes équipées d'une lampe DRL consomment plus d'électricité pour produire le flux lumineux requis que leurs homologues à LED et les illuminateurs DNAT. La luminosité d'un appareil LED de 100 W correspond à l'indicateur d'éclairage de son homologue à arc au mercure de 400 W

Les économies significatives sur les ressources énergétiques constituent un argument de poids en faveur des LED. Le coût élevé des lampes LED est rentable dès la première année de fonctionnement.

Base. Les éclairages DRL sont disponibles avec les deux types de bases les plus populaires :

• E27 – forme de vis, diamètre – 27 mm. Les appareils à arc au mercure de 80 W et 125 W sont équipés de cette base.
• E40 est la plus grande taille de la catégorie « E ». Le culot de 40 mm est utilisé dans les lampes de 250 W et plus, destinées à éclairer de grandes surfaces.

Outre le type de vissage dans la douille, vous devez également prendre en compte les dimensions de l'abat-jour.

La largeur et la longueur de la lampe à décharge dépendent de la puissance de l'appareil. Plus les performances de l'éclairage DRL sont élevées, plus il est grand et lourd

Durée du service. Ce paramètre est largement déterminé par la qualité de fabrication, à savoir la responsabilité du fabricant. Il est préférable de choisir des lampes avec une durée de vie maximale. En règle générale, les appareils haute puissance ont une durée de vie plus longue.

Pour plus de clarté, les caractéristiques générales des lampes de différentes puissances sont présentées dans le tableau récapitulatif. Tous les appareils électriques fonctionnent en courant alternatif, la fréquence standard est de 50 Hz

Certaines informations sur les caractéristiques des lampes sont incluses dans l'étiquetage. Dans la pratique domestique, l'abréviation de la lettre désigne le nom de l'illuminateur et l'abréviation numérique désigne la puissance. La production de lampes au mercure est réglementée par GOST 27682-88 et GOST 53074-2008.

Les produits étrangers de type DRL sont marqués QE ​​selon le système international ILCOS.Certains fabricants adhèrent à l'ordre de désignation paneuropéen ZVEI et allemand LBS.

Marqueurs pour lampes au mercure d'entreprises populaires :

• HPL-Philips ;
• HRL – Radium ;
• MBF – Général Électrique ;
• HQL-Osram ;
• HSL et HSB – Sylvanie.

Désignations supplémentaires selon ILCOS : QB – modèles avec ballast intégré, QG – ampoule sphérique, QR – lampes avec couche intérieure réfléchissante.

Quel fabricant privilégier ?

Il est recommandé de choisir des produits de marques connues, il vaut mieux s'abstenir d'acheter des ampoules chinoises bon marché « sans nom ».

Les fabricants suivants ont gagné la confiance des acheteurs appareils à mercure:

• Osram (Allemagne) ;
• Philips (Pays-Bas) ;
• General Electric (États-Unis/Hongrie) ;
• Suivant (Pologne) ;
• Eurosvet (Ukraine);
• Lisma (Russie);
• DeLux (Chine).

Sur le marché européen, deux marques sont considérées comme leaders dans la production et la vente de produits d'éclairage : Osram et Philips. Les deux sociétés ont de nombreuses années d'expérience - plus d'un siècle, une large gamme et un réseau de vente développé.

Les paramètres de fonctionnement des lampes DRL des principaux fabricants correspondent aux caractéristiques déclarées, les appareils ont un rendement élevé - à une puissance de 250 W, le flux lumineux atteint 12 500 lm. Coût estimé – 8-10 USD.

La société américaine General Electric possède des usines en Europe. La qualité des produits et la durée de vie ne sont pas inférieures aux marques précédentes et le prix est légèrement inférieur. Pour un éclairage DRL d'une puissance de 250 W, vous devez payer environ 7 USD.

E.Next est une holding d'ingénierie électrique dont le principal fabricant d'appareils est le groupe d'entreprises polonaises Tarel. La gamme de produits comprend de nombreuses séries de lampes différentes pour l'éclairage domestique, public et industriel.

Les éclairages E.Next 250 W, comparés aux lampes de puissance similaire fabriquées en Allemagne et aux Pays-Bas, sont inférieurs à leurs concurrents en termes de rendu des couleurs (Ra=40) et de durée de vie (12 000 heures). Prix ​​​​approximatif – 5 USD

Les lampes à arc au mercure de marque russe, ukrainienne et chinoise sont dans la même catégorie de prix, le coût moyen des produits pour 250 W est de 3 USD. L'inconvénient des appareils d'éclairage est leur fonctionnement limité - selon les données du passeport, les ampoules dureront 5 000 heures.

Avant d'acheter, vous devez vérifier la base pour la qualité et la "précision" du filetage - certains utilisateurs notent la difficulté de visser les lampes Lisma dans la douille

Comparaison des ampoules DRL avec des analogues

Les lampes à décharge sont souvent comparées entre elles et avec des LED plus rentables. Les analogues les plus proches du DRL sont trois types d'illuminateurs : DRI, DRI et DNAT. Essayons d'identifier les caractéristiques et les avantages concurrentiels des différentes ampoules.

DRV. Une lampe à arc au mercure-tungstène est très similaire en termes de conception et de principe de fonctionnement à un DRL. Structurellement, à l'intérieur du ballon se trouvent une torche à décharge de mercure et une spirale en tungstène. Le dernier élément limite le courant du brûleur, ce qui signifie que des ballasts supplémentaires ne sont pas nécessaires.

Les principales différences entre les lampes au mercure-tungstène et les DRL :

• Ils consomment plus d'électricité - le flux lumineux du DRV 250 ne dépasse pas 5 500 Lm ;
• durée de fonctionnement estimée – 3000 heures ;
• s'allume en 1 minute.

DR. Lampes à arc au mercure avec additifs émetteurs : indium, sodium, halogénure de thalium, etc. Les composants métalliques augmentent le rendement lumineux des appareils jusqu'à 75-90 Lm/W.

Un avantage supplémentaire des lampes au mercure aux halogénures métalliques est un rendu des couleurs amélioré.Pour faire fonctionner le DRI, comme le DRL, ils nécessitent une connexion via un starter

ADNT. Les lampes à arc au sodium offrent le rendement lumineux le plus élevé et la durée de vie la plus longue parmi les éclairages à décharge. Performance ampoules au sodium avec le temps, il ne diminue pas aussi sensiblement que les lampes DRL.

Caractéristiques du DNAT :

• puissance lumineuse maximale – 125 Lm/W ;
• opérabilité – dans les 20 000 heures ;
• stabilité relative des paramètres;
• large plage de températures de fonctionnement ;
• atteignant un éclairage maximal en 5 à 7 minutes.

Inconvénients des sources lumineuses au sodium : pulsation importante et faible coefficient de rendu des couleurs, Ra=25. Le spectre d'émission est dominé par les couleurs rouge et jaune.

Les lampes à décharge cèdent en toute confiance la place aux options LED. Appareils LED ils surpassent leurs prédécesseurs dans tous les paramètres techniques et opérationnels.

Les avantages indéniables des LED : respect de l'environnement, pulsations minimales, durée de vie, commutation instantanée, excellente reproduction des couleurs et contraste. En plus d'excellent caractéristiques de performance, les dispositifs à diodes ont une résistance à la température et une résistance mécanique.

L'efficacité des lampes LED est inégalée, l'efficacité de fonctionnement atteint 95 à 98 %. Le principal facteur limitant quelque peu le rééquipement des lampes est le prix élevé des lampes LED.

Exigences relatives à l'élimination des appareils au mercure

Vous ne pouvez pas jeter sans réfléchir les ampoules usagées ou défectueuses contenant du mercure. Les appareils dont l'ampoule est endommagée constituent une menace sérieuse pour la santé humaine et l'environnement dans son ensemble et nécessitent donc élimination spécifique.

La question de la procédure d'élimination des déchets dangereux est pertinente tant pour les propriétaires d'entreprises que pour les résidents ordinaires. Le traitement des lampes au mercure est effectué par des organisations ayant reçu la licence appropriée.

L'entreprise conclut un contrat de service avec une telle entreprise. Sur demande, un représentant de l'entreprise de recyclage se rend sur place, récupère et enlève les lampes pour une désinfection et un recyclage ultérieurs. Le coût estimé du service est de 0,5 USD par luminaire.

Des points de collecte ont été mis en place pour collecter les ampoules contenant du mercure auprès de la population. Les habitants des petites villes peuvent recycler leurs déchets dangereux grâce à un « éco-mobile »

Si la libération lampes contenant du mercure les entreprises sont en quelque sorte contrôlées par les autorités de contrôle, alors le respect des règles de recyclage par la population relève de la responsabilité personnelle des citoyens.

Malheureusement, en raison du manque de sensibilisation, tous les utilisateurs de lampes au mercure ne sont pas conscients des conséquences possibles de la pénétration de vapeurs de mercure dans l'atmosphère environnante.

Tous les types de lampes à économie d'énergie sont décrits en détail dans prochain article, qui examine les principes de fonctionnement, compare les appareils et fournit une évaluation économique simplifiée.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

La revue vidéo proposée décrit la conception de l'éclairage DRL, décrit en détail le principe de fonctionnement et note les principales nuances de fonctionnement :

Les lampes à décharge de gaz de type DRL sont toujours utilisées dans l'éclairage public. Le principal argument en faveur des appareils au mercure est leur flux lumineux puissant et leur coût abordable. Cependant, elles sont progressivement remplacées par des lampes plus avancées qui, outre leur rendement élevé, offrent une bonne qualité d'éclairage et une bonne sécurité d'utilisation.

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