Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
Las lámparas de sodio de alta presión (también conocidas como lámparas HPS o luces HPS) son un tipo de lámpara de sodio que se usa ampliamente en iluminación industrial y muchas áreas públicas al aire libre. Se utilizan comúnmente en estacionamientos públicos, carreteras y otras áreas de seguridad.
Un gran impulsor detrás de su uso es su alta eficiencia: alrededor de 100 lúmenes por vatio (cuando se miden para condiciones de iluminación fotópica). Algunas lámparas de mayor potencia (> 600 vatios) pueden alcanzar una eficacia de alrededor de 150 lúmenes por vatio.
Es muy difícil conseguir cualquier material que esté libre de corrosión en presencia de vapor de sodio a alta temperatura y presión. Ésta es la principal dificultad para producir una lámpara de sodio de alta presión .
En 1959, el desarrollo de la alúmina policristalina (PCA) abrió un nuevo camino para introducir la lámpara de vapor de sodio de alta presión, ya que este material rara vez se ve afectado por el vapor de sodio a alta presión y temperatura. La primera lámpara con 400 W, 42000 lúmenes iniciales y 6000 horas de vida útil salió al mercado por primera vez en 1965. Pero luego, algunas mejoras hicieron esta lámpara con 50000 lúmenes iniciales con 24000 horas a 10 horas por encendido. Podemos obtener una lámpara que tenga 2,4 veces la salida de lúmenes de su contraparte de mercurio con la misma vida útil nominal.
Diagrama de lámpara de sodio de alta presión
Tiene un tubo de arco interno de PCA que está lleno de gas xenón. Este gas xenón se utiliza para encender la lámpara, ya que el potencial de ionización del gas xenón es el más bajo entre todos los demás gases inertes utilizados para este propósito. Además del gas xenón, la amalgama de sodio y mercurio también está presente en este tubo de arco. En cada extremo, se montan electrodos de tungsteno recubiertos y enrollados en la parte posterior. Para sellar el tubo, se usa un sello monolítico en lugar de una tapa de niobio.
El tubo de arco se inserta en una bombilla exterior resistente al calor. Está sostenido por una abrazadera final que está flotando. Esta abrazadera de extremo permite que toda la estructura se expanda y contraiga sin deformarse.
El espacio entre el tubo y la bombilla es un espacio de vacío. Este espacio de vacío es necesario para aislar el calor del tubo de arco porque es necesario mantener el tubo de arco a la temperatura requerida para sostener el arco durante el funcionamiento normal. La lámpara de sodio de alta presión tiene un diámetro muy pequeño (3/8 de pulgada). Por tanto, no hay espacio suficiente para colocar ningún electrodo de arranque en el tubo de arco. Por lo tanto, se requiere un voltaje más alto para iniciar el arco . Para ello se utiliza un balasto con encendedor. Se alimenta alto voltaje a la lámpara desde el balasto utilizando el fenómeno de superposición de un pulso de alto voltaje de baja energía.
Generalmente, un pulso típico tiene un voltaje máximo de 2500 V y tiene una durabilidad de solo 1 microsegundo. Este pulso de alto voltaje hace que el gas xenón se ionice suficientemente. Luego inicia y mantiene el arco de xenón. El arco inicial tiene color azul cielo. Amalgama utilizada en el depósito formado dentro del tubo de arco. Está en la parte posterior de uno de los electrodos. Normalmente se vaporiza durante el funcionamiento de la lámpara. A medida que el arco de xenón ha comenzado, la temperatura del tubo de arco aumenta, lo que primero vaporiza el mercurio y la lámpara comienza a brillar con un color blanco azulado. Este color representa el efecto de la mezcla de xenón y mercurio en la excitación. Gradualmente, la temperatura vuelve a subir y, por último, el sodio se vaporiza y se excita, lo que da como resultado un espectro de sodio amarillo monocromático de baja presión. Durante el período de la línea espectral de sodio se vuelve a 589 nm. Con la temperatura, la presión de sodio aumenta de 0,02 atm en la descarga monocromática a más de 1 atm en el estado estacionario final, condición de amplio espectro. También la presencia de mercurio excitado y xenón da un efecto azulado a la radiación de la lámpara y finalmente sale una agradable luz dorada brillante.
Estas lámparas tienen una alta eficacia luminosa y su vida útil es de aproximadamente 24000 horas. Tiene una excelente capacidad de mantenimiento de lúmenes. A continuación se proporcionan datos de varias lámparas de sodio de alta presión comunes .
