Bài tập nhóm BÓNG ĐÈN CAO ÁP NATRI ( thiết bị điện dân dụng )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
VIỆN KỸ THUẬT & CÔNG NGHỆ

BÀI TẬP NHĨM
MƠN HỌC: THIẾT BỊ ĐIỆN DÂN DỤNG
GIẢNG VIÊN: PGS.TS. NGUYỄN TIẾN DŨNG


NHĨM 4

NGUYỄN ĐÌNH DŨNG
NGUYỄN NAM DƯƠNG
NGUYỄN TIẾN DŨNG


BĨNG ĐÈN CAO ÁP NATRI LÀ
GÌ?
Bóng đèn cao áp natri là bóng đèn
phóng điện áp suất cao, ánh sáng của
bóng đèn được phát ra trực tiếp từ hồ
quang giữa hai điện cực thông qua
hỗn hợp thủy ngân và kim loại natri
(sodium) hóa hơi áp suất cao ở trong
một ống phóng điện hồ quang.
Bóng đèn cao áp natri là loại bóng
đèn đã từng được phổ biến nhất hành
tinh, nó có khá nhiều tên gọi khác
nhau như: bóng cao áp ánh sáng vàng;
bóng đèn cao áp sodium; bóng đèn
HPS; bóng SON cao áp; high pressure
soidum lamp… hoặc được gọi theo

tên thương mại của các nhà sản xuất
bóng đèn.


Đặc điểm thơng số kỹ thuật bóng đèn cao áp natri
Cơng suất bóng đèn thơng
dụng

35W; 70W; 100W; 150W; 250W; 400W;
1000W; 2000W

Tuổi thọ trung bình

~ 24.000 giờ

Hiệu suất phát quang

80lm/w ~ 150lm/w tùy thuộc vào từng loại bóng

Chỉ số kết xuất màu CRI

Ra 20 ~ 30 đối với bóng đèn tiêu chuẩn
Ra 60 ~ 85 đối với bóng đèn cao cấp

Nhiệt độ màu CCT

Khoảng 2000°K đối với bóng đèn tiêu chuẩn
Khoảng 2700°K đối với bóng đèn cao cấp

Thời gian khởi động

1 ~ 2 phút.


ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
Bộ phận phát sáng là một ống hồ quang (Arc
Tube) nhỏ được làm bằng vật liệu gốm ơxít
nhơm thiêu kết Lucalox, bên trong ống hồ
quang có chứa khí xenon và hỗn hợp natri thủy
ngân. Ở hai đầu ống hồ quang có đặt điện hai
điện cực bằng vonfram.
Bao phủ bên ngồi ống phóng điện hồ quang là
một vỏ bóng đèn thủy tinh nhằm mục bảo vệ
các phần nhỏ khác khỏi tác động bên ngoài, giữ
nhiệt cho ống hồ quang để có hiệu suất phát
sáng tốt hơn và bảo vệ mọi thứ bên ngồi bóng
đèn khỏi bức xạ cực tím.
Bóng đèn cao áp nartri cũng tương tự như các
loại bóng đèn phóng điện cường độ cao khác,
nó cần một bộ chấn lưu đi kèm để kích hoạt
khởi động và kiểm sốt dịng điện cung cấp cho
bóng đèn nhằm đảm bảo hồ quang hoạt động ổn
định.


NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG:
+ Thoạt đầu khi điện áp được đặt giữa
các điện cực, hồ quang được thiết lập
thông qua khí xenon bị kích hoạt ion
hóa, ở giai đoạn này bóng đèn phát ra

ánh sáng màu xanh da trời.
+ Nhiệt bên trong ống hồ quang tiếp
tục tăng lên và thủy ngân bắt đầu bị
bốc hơi ion hóa. Ở giai đoạn này bóng
đèn phát ra ánh sáng màu hơi xanh do
tơng màu xanh của hơi thủy ngân.
+ Áp suất và nhiệt độ hơi thủy ngân
tiếp tục trăng cho đến khi đủ điều kiện
để natri bay hơi. Ở trạng thái ion hóa,
các hơi trong ống hồ quang sẽ phát ra
ánh sáng màu khác nhau, kết hợp màu
xanh của hơi thủy ngân và phát ra
màu vàng tinh khiết của natri, ánh
sáng bóng đèn được chuyển dần sang
màu cam. Tới khi natri bốc hơi hồn
tồn thì bóng đèn đạt được độ sáng tối
đa.


LỊCH SỬ BĨNG ĐÈN CAO ÁP NATRI:
Năm 1930 bóng đèn hơi natri đã bắt đầu được giới thiệu, đây là loại bóng đèn phóng khí sodium áp suất
thấp, mặc dù chúng có hiệu suất phát quang khá cao nhưng lại tạo ra thứ ánh sáng vàng vọt cường độ thấp
với độ kết xuất màu cực kém nên không được được chào đón rộng rãi.
Lúc này người ta cũng đã biết được rằng nếu tăng được áp suất hơi sodium trong ống hồ quang thì ánh sáng
phát ra sẽ có chất lượng tốt hơn nhiều. Tuy nhiên, vấn đề chính của giai đoạn đó là họ chưa thể tìm được
loại vật liệu bền vững nào có thể chịu được áp suất cao, chịu được nhiệt độ cao và chịu được ăn mòn của
sodium.
Năm 1955 Robert L.Coble (làm việc tại General Electric Lab gần Schenectady New York) đã phát triển
được một loại vật liệu được mới gọi là Lucalox, đây là vật liệu oxít nhơm thiêu kết rất bền vững với sự ăn
mòn của natri ở nhiệt độ cao và áp suất cao.

Năm 1964 bóng đèn cao áp natri phiên bản thương mại lần đầu tiên được ra đời nhờ vào kết quả nghiên
cứu của ba nhà khoa học Louden, Schmidt và Homonnay (làm việc tại một trung tâm nghiên cứu của
General Electric ở Cleveland) vì họ đã chế tạo được ống hồ quang bằng vật liệu Lucalox và lắp các điện
cực đặc biệt vào bên trong ống.
Năm 1980 các kỹ sư của General Electric đã có nhiều cải tiến hơn để tăng hiệu suất phát quang cũng như
tuổi thọ làm việc của bóng đèn này.
Ngay nay bóng đèn cao áp natri đang mất dần vị thế cạnh tranh bởi sự ra đời của nguồn sáng LED có quá
nhiều ưu điểm và trong tương lai rất gần nó sẽ bị thay thế hoàn toàn bởi nguồn sáng LED.


ỨNG DỤNG:

+ Chiếu sáng đường phố: Đèn natri cao áp có ánh sáng
mạnh và ổn định, giúp tăng cường an tồn giao thơng và
an ninh cho người dân. Đèn natri cao áp cũng ít gây ơ
nhiễm ánh sáng cho bầu trời đêm và các thiết bị quan sát
thiên văn

Đèn natri cao áp là một loại
đèn phóng điện áp suất cao,
sử dụng hơi natri để tạo ra
ánh sáng màu vàng hoặc cam.
Đèn natri cao áp có hiệu suất
phát quang cao, tuổi thọ dài
và chi phí thấp. Đèn natri cao
áp có nhiều ứng dụng trong
chiếu sáng công cộng, khu
công nghiệp, sân vận động,
nhà kính và trồng trọt,… Một
số ứng dụng cụ thể của đèn

natri cao áp là:


+ Chiếu sáng khu cơng nghiệp: Đèn natri
cao áp có khả năng chiếu sáng rộng và xa,
phù hợp cho các khu vực có diện tích lớn
và u cầu độ sáng cao như nhà máy, kho
bãi, bến cảng, sân bay và nhà ga
+ Chiếu sáng sân vận động: Đèn natri cao
áp có ánh sáng gần giống với ánh sáng tự
nhiên, giúp tạo ra môi trường thi đấu thoải
mái và chân thực cho các vận động viên và
khán giả. Đèn natri cao áp cũng có thể điều
chỉnh được góc chiếu và cường độ sáng
theo nhu cầu
+ Chiếu sáng nhà kính và trồng trọt: Đèn
natri cao áp có thể cung cấp ánh sáng nhân
tạo cho các loại cây trồng trong nhà kính
hoặc ngồi trời, giúp tăng cường quang
hợp và tăng năng suất. Đèn natri cao áp
cũng có thể ảnh hưởng đến chu kỳ sinh
trưởng và ra hoa của các loại cây