Sodyum Lambası – Kullanım Alanları ve Özellikler

0
47
sodyum lambaları
sodyum lambaları

Bu makalemizde 1920 den günümüze kadar sodyum lambalarını, gelişimini ve özelliklerini anlatacağız.

Sodyum Lambası Nedir?

Sodyum Lambası, buharlaştırılmış sodyum metalinden bir elektrik arkı oluşturarak çalışır. Lambayı çalıştırmaya veya rengini kontrol etmeye yardımcı olmak için diğer malzemeler ve gazlar kullanılır. 

Sodyum Lambalar ilk olarak 1932 yılında Hollanda’da Philips tarafından ticari olarak üretilmiştir.

İki tür sodyum lambası vardır:

1 – Düşük Basınçlı Sodyum Lambaları (LPS)

2 – Yüksek Basınçlı Sodyum Lambaları (HPS)

Bu lambalar daha çok endüstriyel kullanımların yanı sıra sokak aydınlatması için de kullanılmaktadır.

Düşük Basınçlı Sodyum Lambası

Düşük basınçlı sodyum lambası (LPS), geliştirilen ilk sodyum lambasıydı. İmzası tek renkli sarı rengiyle bilinir. Zayıf CRI veya renksel geriverimi nedeniyle diğer pazarlarda çekici gelmediği için daha çok Avrupa’da kullanılmaktadır. Aldığı tüm akımı insan gözüne en duyarlı renkte (frekansta) ışık oluşturmak için kullandığından dünyanın en verimli lambaları arasındadır. Aksine bir akkor lamba, spektrumun diğer ucundaki Kızılötesi’den (görünmez) UV’ye kadar tüm frekanslarda ışık yaratır. Görünmeyen ışık yapmak için kullanılan enerji, bir elektrik ışığının temel işini yapmaya yardımcı olmadığı için bir enerji israfıdır.

LPS lambasına ayrıca SOX lambası da denir.

Avantajları:

  • Çok verimli lamba
  • Geniş alanların kullanımı için güçlü lamba
  • 5-10 dakikalık ısınma süresine rağmen, bir elektrik kesintisi olduğunda hemen yeniden başlar
  • Lümen çıkışı yaşla birlikte düşmez (LED’lerde veya akkor lambalarda olduğu gibi)

Dezavantajları:

  • Herhangi bir lambanın en kötü renksel geriverimi
  • Sodyum, havaya maruz kaldığında yanabilen tehlikeli bir maddedir (örneğin, çöpte ampulün kırılması gibi)

Özellikler:

Renk Sıcaklığı: 1800
100-190 watt
Ampul ömrü: 18.000 saat

Kullanım Alanları:

  • Dış mekan aydınlatması
  • Güvenlik aydınlatması
  • Uzun tünel aydınlatması (ışık, tünel sürüşünde yakın mesafeden yanıp sönen beyaz ışıklardan daha az yoruyor)

Nasıl Çalışır : Neon gazı nedeniyle nasıl kırmızı bir parıltı oluşturduğunu göreceksiniz. Neon gazı daha düşük bir sıcaklıkta yanar. Sıcaklık arttıkça sodyum buharlaşmaya başlar ve lamba saf sarıya döner.

Argon daha düşük bir kızdırma voltajına sahiptir, argon daha küçük lambaların daha düşük bir voltajda çalışmasına yardımcı olur. Sokak aydınlatmasında kullanılan daha büyük LPS lambaları çoğunlukla argon kullanmaz.

sodyum lambası
sodyum lambası

Düşük Basınçlı Sodyum Lambalarının Mucidi ve Tarihi

Düşük basınçlı sodyum lambaları ilk olarak 1920’de  Westinghouse’da Arthur H. Compton tarafından icat edildi. 

İlk lamba, her iki tarafında iki elektrot bulunan yuvarlak bir ampuldü. Katı sodyum metali ampulün alt merkezinde kaldı. Isıtıldığında metal buharlaşır ve lamba sarı renkte yanar. 

Lambanın bir küre şeklinde tasarlanması gerekiyordu, çünkü lamba kapatıldığında metal soğuduktan sonra sodyum, ampulün katılaştığı en soğuk kısmına göç etme özelliğine sahiptir. Bir tüp tasarımı, 1920’de zaten geliştirilmiş olan neon lambaya benzer şekilde daha fazla parçacık olurdu, ancak sodyumun tüpün dış uçlarına göç edeceği ve oradaki sodyumun da zamanla elektrotları tahrip edeceği bulundu.

Marcello Pirani : “Düşük basınçlı sodyum lambasında bir sonraki büyük ilerlemeye öncülük etti. Almanya’da Osram için çalıştı ve 1931’de sodyuma dayanıklı bir cam geliştirdi. Lambayı ısıtmak için bir fırın kullandı, bu da sodyumu buharlaştırdı ve lambayı çalıştırdı.”

1932 – Ticari satış için ilk sodyum lambaları Philips tarafından yapıldı. Philips, yaygın kullanıma hazır, güvenilir bir sodyum lambası geliştirmek için muazzam bir çalışma yapan kişilerin isimlerini açıklamadı. İlk lambalar, sodyumu buhar halinde tutacak kadar sıcak tutmak için ampulü yalıtmak için cam arasında bir vakum bulunan çıkarılabilir bir dış cekete sahipti.

Daha sonraki gelişmeler şunları içerir:

-Dış vakum ceketini iç deşarj tüpü ile bir ampul olarak entegre etmek, böylece ayrı dış ceketi ortadan kaldırmak ve yalıtım özelliklerini geliştirmek.

– Kızılötesi (ısı) dalgalarını ampule geri yansıtmak için dış kılıfın iç kısmındaki indiyum kalay kaplama, ampulü daha sıcak tutar ve soğuk havalarda güvenilirliği artırır.

Yüksek Basınçlı Sodyum Lambası

Yüksek basınçlı sodyum lambası, gezegendeki sokak aydınlatması için en yaygın lambadır. Lamba, sodyum lambasının yüksek verimliliği ile daha kabul edilebilir bir renge sahip olduğu için LPS lambasına göre bir gelişmedir. 

Daha iyi renksel geriverim biraz fedakarlıkla gelir, LPS’den daha az verimliliğe sahiptir. General Electric, lambayı ilk olarak Schenectady, New York ve Nela Park, Ohio’da geliştirdi. İlk lamba 1964’te piyasaya çıktı.

Avantajları:

  • Yüksek verimlilik
  • LPS veya floresandan daha küçük boyut, HPS birçok armatür tipine uyar -Eski
  • Mercury Buhar armatürlerine sonradan takılabilir
  • LPS lambalarından daha iyi ampul ömrü

Dezavantajları:

  • Metal halide ve halojen lambalara kıyasla hala kötü bir renksel geriverime
    sahiptir.
  • 52-100V’luk düşük bir ark voltajı çalıştıran kayıplı bir balast (verimsiz) gerektirir. Bu, tüm sistemi birlikte saydığınızda lambanın gerçek verimini azaltır.

Özellikler:

CRI 20-30
watt başına 80-140 lümen
Ampul Ömrü: 24.000

Kullanım Alanları:

  • Dış mekan aydınlatması
  • belediye aydınlatması
  • Ev bahçe aydınlatması
  • Yüksek tavan aydınlatması

Nasıl Çalışır : Yüksek basınçlı sodyum lambası, bir ampul içindeki bir çerçeve tarafından desteklenen dar bir ark tüpünden oluşur. Ark tüpünün içinde daha yüksek verimlilik için yüksek bir basınca sahiptir. Ark tüpünün içinde genellikle sodyum, cıva ve ksenon kullanılır. Ark tüpü, sodyum gibi alkalilerin aşındırıcı etkilerine dayanıklı alüminyum oksit seramikten yapılmıştır.

Lamba çeşitli şekillerde gelir, ancak lambayı çalıştırmanın en yaygın yolu darbeli başlatmadır. Ark tüpünden yüksek voltajlı bir enerji darbesi gönderen balastın içine yerleştirilmiş bir ateşleyici vardır. Bu darbe, ksenon gazında bir ark başlatır. Lamba, ksenon yanarken gök mavisine döner. 

Ark daha sonra cıvayı ısıtır ve cıva buharı daha sonra yanar ve lambaya mavimsi bir renk verir. Lamba ısınır ve sodyum buharlaşan son malzemedir. Sodyum buharı 240°C’nin üzerinde bir yay çizer. Sodyum, daha “beyaz” bir ışık oluşturmak için diğer safsızlıklarla karıştırılır. Cıva, sodyumun saf sarısına mavi bir spektrum ışığı eklemeye yardımcı olur.

Vakumu korumak zordur, oksijen ve diğer gazlar zamanla içeri sızabilir. Alıcı kalan oksijen ve istenmeyen gazların dışarı emme yolu ile, stabil bir vakum tutar. Sodyum genellikle ark tüpünün uçlarındaki amalgam rezervuarlarında depolanır, burada sodyumun tüpün yan tarafındaki tümseklerde depolandığı LPS lambasının aksine soğuk olduğunda (LPS diyagramlarına bakın)

Not: Bu lambalardaki Sodyum oldukça uçucu bir maddedir. Havaya maruz kaldığında sodyum patlayabilir. Sodyum lamba, normal çöplükte çöpe atılmamalıdır. Arkadaki ampuller kırıldığında birçok çöp kamyonu alev aldı. Sodyum lambaları da cıva içerir. Yeni LPS lambaları eskisine göre daha az cıva içerir, ancak bu performansı olumsuz yönde etkilemiştir.

Yüksek Basınçlı Sodyum Lambalarının Mucidi ve Tarihi

Sodyum lambasının ilk mucitleri, ark tüpünde daha yüksek bir basınçla daha iyi verim elde edilebileceğini biliyorlardı. Sorun, sodyumun yüksek basınca, yüksek sıcaklığa ve aşındırıcı özelliklerine dayanabilecek hiçbir malzemenin olmamasıydı.

1955
Sonunda, Compton sodyum lambasını icat ettikten 35 yıl sonra, bir HPS lambası yapmak için ideal bir malzeme keşfedildi. New York, Schenectady yakınlarındaki General Electric Araştırma Laboratuvarı’nda çalışan Robert L. Coble adlı bir araştırmacı, Lucalox adlı bir malzeme geliştirdi. Lucalox, alüminyum oksit seramik için ticari bir terimdi.

Çalışmaları, William Louden, Kurt Schmidt ve Elmer Homonnay’ın HPS lambasını icat etmesinin yolunu açtı.

1964
Louden, Schmidt ve Homonnay, Ohio, Nela Park’ta (Cleveland, OH’de bir General Electric araştırma parkı) bir HPS lambası oluşturmak için çalıştı. Yeni Lucalox malzemesini kullanarak bir ark tüpünün nasıl oluşturulacağını, tüpün nasıl boşaltılacağını ve tüpün içindeki zorlu koşullara dayanacak elektrotların nasıl yerleştirileceğini buldular. Lambanın ilk ticari sürümü 1964’teydi. 1980’lerde GE mühendisleri lamba ömrünü ve verimliliğini daha da geliştirdi.

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz
Lütfen isminizi yazınız