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Lampade a scarica

INTRODUZIONE

È costituita da una ampolla e/o un tubo di vetro o quarzo contenente un gas inerte, miscelato ad un sale, e almeno due elettrodi tra cui avviene la ionizzazione del componente del gas, il quale rilascia fotoni. Possono essere presenti elettrodi supplementari per l'innesco.
Solitamente le lampade a bassa pressione sono a forma di tubo diritto o curvato a U, mentre le lampade ad alta pressione sono costituite da una piccola ampolla di quarzo (adatto a resistere a temperature più elevate).
La lampada può essere contenuta in un involucro in vetro con la funzione di schermare i raggi ultravioletti, ospitare eventuali elementi accessori e proteggere il tubo.
Bisogna prestare particolare attenzione al fatto che le impronte digitali possono danneggiare il bulbo di quarzo della lampada, specie quando è caldo, perché i depositi di grasso presenti sulle dita, rimasti sul bulbo dopo che questo è stato toccato a mani nude, possono carbonizzarsi una volta che la lampada è stata accesa, rendendo il bulbo più fragile nel punto in cui è stato toccato, il che può condurre alla sua rottura.
Poiché il grasso cutaneo può attrarre calore e causare un punto debole sul bulbo, si raccomanda di non toccare a mani nude il rivestimento in quarzo della lampada, ma di usare un panno pulito oppure reggere la lampada per il tramite della base (di porcellana). Se il bulbo viene toccato con le dita, va pulito con un panno imbevuto d’alcol e asciugato.

L'emissione luminosa è monocromatica o limitata alle righe di emissione spettrale del gas contenuto, se questo è a bassa pressione. Il gas può anche essere il vapore di un elemento solido o liquido, per esempio mercurio o sodio. In questo caso però la lampada non è subito efficiente, poiché è necessario che il materiale evapori o sublimi per effetto del calore prodotto dalla scarica nel gas accessorio. Possono essere necessari diversi minuti perché la lampada inizi a produrre una luce accettabile e in molti casi questo è un limite.

SODIO ALTA PRESSIONE ( SON O COMUNEMENTE SAP ) 

Una lampada al sodio del tipo SON da 600 watt Aumentando la pressione, il vapore di sodio si allontana dallo stato di gas ideale e il suo spettro di emissione si allarga rispetto alla riga spettrale monocromatica tipica. La luce prodotta da queste lampade è di colore bianco tendente al giallo (2000-2500 K), caratteristica che le rende adatte per applicazioni in cui la resa dei colori è gradita, ma non fondamentale (per esempio l'illuminazione stradale). Il rendimento luminoso è elevato (fino a 150 lumen/watt nelle ultime esecuzioni Super a migliore rendimento) ed elevata è la durata di vita (oltre 16 000 ore), tuttavia lo spegnimento per esaurimento può arrivare a molte decine di migliaia di ore. Particolari accorgimenti costruttivi fanno fronte all'aggressività chimica del sodio. In caso di interruzione dell'alimentazione (o di violenta agitazione che ne causa lo spegnimento), salvo ballast particolari in grado di generare tensioni di 30-70 kV, la lampada necessita di un ciclo di raffreddamento di 3-5 minuti. A fine vita, a causa dell'esaurimento del sodio nel tubo, il quale una volta vaporizzato sostiene l’arco elettrico, queste lampade diventano instabili durante il funzionamento, dato che essendosi esaurito il sodio l’arco elettrico è sostenuto dal solo gas di innesco (Xeno) che, a causa dell’innalzamento di temperatura e del conseguente innalzamento di resistenza dello stesso, dopo uno o due minuti non riesce più a sostenere l’arco e la lampada si spegne. Una volta che il tubo di scarica si è raffreddato l’accenditore riesce ad ri-innescare la scarica e la lampada si riaccende, quindi la temperatura sale, dunque si rispegne e così via: questa è la causa del fenomeno della repentina accensione e spegnimento delle lampade al sodio, detto in inglese “cycling”, spesso osservabile nei lampioni stradali che persiste fino a quando, a causa dell’esaurimento totale anche del gas di accensione, non sono più in grado di riaccendersi. Tale processo prima dell'esaurimento totale può, se la lampada non viene sostituita, durare anche per molti anni e, in alcune lampade, comporta anche la modifica del colore da appena accesa che diviene bianco o bianco-azzurrato (colore del gas di accensione che viene esaltato dall’assenza di sodio), modificandosi poi durante la fase di accensione (se sufficientemente lunga, dato che con il tempo si accorcia sempre di più fino allo spegnimento) fino al colore normale arancione.
Inoltre, anche prima dell’inizio della fase del “cycling”, un segno premonitore dell’esaurimento della lampada è la modifica del colore della luce la cui tonalità diviene lievemente più rossastra rispetto a quella arancione delle lampade nuove, sempre a causa dell’esaurimento del sodio nel tubo.

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