Halogeenlamp

Geschreven op 18-01-2010 4:28 door RSN

Halogeenlamp

Een halogeenlamp is een gloeilamp waarbij de ballon gevuld is met een inert gas onder hoge druk. Aan dit gas wordt een kleine hoeveelheid halogeen (broom of jodium) toegevoegd, waaraan de lamp zijn naam ontleent. Een halogeenlamp heeft een hoger rendement (lichtopbrengst per hoeveelheid toegevoerde energie) en een langere levensduur dan een gewone gloeilamp. Het principe van levensduurverlenging door toevoeging van halogenen berust op het Van Arkel-de Boerproces.

Het overgrote deel van de aan een gloeilamp toegevoerde elektriciteit wordt niet omgezet in licht (het zichtbare deel van het elektromagnetisch spectrum), maar in onzichtbare warmte (het onzichtbare deel van het elektromagnetisch spectrum). De verhouding tussen het zichtbare en het onzichtbare wordt voornamelijk bepaald door de temperatuur van de gloeidraad: hoe hoger de temperatuur, hoe groter het zichtbare deel wordt, dus hoe hoger het rendement. Bovendien wordt het licht witter.

Problemen

De levensduur van de lamp stelt echter een grens aan de temperatuur. Het metaal van de gloeidraad verdampt in de loop van de tijd. Als er door fluctuaties in de verdamping een dunne plek in de gloeidraad ontstaat neemt de stroomdichtheid en de temperatuur ter plaatse toe. Dit vergroot weer de verdampingssnelheid op die plaats. Op den duur brandt de gloeidraad door. Dit gebeurt vanzelfsprekend eerder naarmate de temperatuur van de gloeidraad hoger is.

Daar komt bij dat de metaaldeeltjes van de verdampende gloeidraad neerslaan op het lampglas. Dit wordt hierdoor donkerder, waardoor de lichtopbrengst minder wordt.

In de halogeenlamp worden diverse principes gecombineerd om de levensduur van de gloeidraad te verlengen en de lichtopbrengst te verhogen. In de eerste plaats is de lamp gevuld met een inert gas onder hoge druk (> 20 atmosfeer). Dit gaat de verdamping van de gloeidraad tegen. Om zo’n hoge druk te kunnen weerstaan moet de ballon van de lamp echter zeer klein zijn. Dat schept twee problemen: ten eerste wordt het lampglas zeer heet, en ten tweede wordt de lampballon – ondanks de gereduceerde verdamping – toch nog snel zwart. Voor de lampballon wordt dan ook een speciaal hittebestendig kwartsglas gebruikt. Aan het inerte gas wordt voorts een kleine hoeveelheid halogeen (gewoonlijk broom) toegevoegd. Het halogeen reageert met de metaaldamp en vormt een halogenide. Deze verbinding slaat niet neer op de glazen ballon zolang die heet genoeg is (> 250 °C). Bij veel hogere temperatuur, zoals die van de gloeidraad, ontleedt de verbinding in metaal en halogeen.

Door het inerte gas onder hoge druk, gecombineerd met deze zelf-reparatie zouden halogeenlampen een zeer veel langere levensduur kunnen hebben dan gloeilampen, maar het is economischer om ze op een hogere temperatuur te laten werken zodat ze meer (en witter) licht geven.

Halogeenlampen worden veel heter dan conventionele gloeilampen. Als men ze bij het verwisselen met de vingers beetpakt kunnen hierdoor organische resten (vette vingers) op de lamp komen die dan bij het branden door verkoling bruine vlekken geven. Deze donkere resten zorgen voor een grotere verhitting van de lamp die de levensduur sterk verkort.

Laagspanningshalogeen

Naast de, vaak buisvormige, 230 V-halogeenlampen is vooral de kleine laagspanningshalogeenlamp (12 V) populair geworden. Bij dit type worden de bovenstaande maatregelen om de gloeidraad te sparen gecombineerd met nog een derde principe: een lamp die op lage spanning werkt heeft (bij hetzelfde vermogen) een veel dikkere gloeidraad. Daardoor gaat hij vanzelfsprekend langer mee, of hij kan heter gemaakt worden bij dezelfde levensduur. (Dit geldt overigens voor alle laagspanningslampen, dus niet alleen voor halogeenlampen.)

Door dit principe te combineren met bovenstaande ontstaat een zeer klein lampje met een korte, dikke, gloeidraad dat nog iets rendabeler is en nog iets witter licht geeft. Nadeel is dat er (bij voeding uit het lichtnet) altijd een transformator of schakelende voeding nodig is, met de daaruit volgende energieverliezen.

Een belangrijk voordeel van dit type lamp is dat hij zo klein is; het licht is gemakkelijk te bundelen. Typen met een ingebouwde (efficiënte) reflector zijn volop te koop. Ze zijn goed geschikt als leeslamp of

HIR

In 2003 kwamen de eerste halogeenlampen op de markt met HIR-technologie (Halogen Infra Red). Dit zijn altijd laagspanningslampen met ingebouwde reflector. De reflector weerkaatst de infrarode warmtestraling terug naar de gloeidraad, en helpt zo mee om de temperatuur van de draad hoog te houden; de warmtestraling wordt als het ware “hergebruikt”. Het rendement van dit type is dan ook aanzienlijk hoger (tot ca. 40 lm/W)

Cijfers

Voor een normale gloeilamp wordt als beste compromis een temperatuur van ca. 2500 °C (2800 kelvin) aangehouden, wat een levensduur geeft van ca. 1000 uur.

Bij een laagspanningshalogeenlamp wordt een temperatuur van ca. 2900 °C (3200 K) aangehouden. Dat betekent een hoger rendement: ca. 15 à 20%. De nieuwste lampen met HIR-technologie komen op ca. 30%. Ter vergelijking: het rendement van een spaarlamp is ca. 40%, van een tl-buis 65%.

Standaard

   * De ANSI heeft voor halogeenlampen diverse standaards uitgegeven waaronder de MR16, MR11 en MR8.
   * De IEC geeft voor de halogeen voeten zoals de bipinvoet en de bajonetvoet de normering af.


Login om dit wiki-artikel aan te vullen of te wijzigen. Ben je nog niet geregistreerd? Meld je aan!

Tags:
Halogeen, lamp

Revisies:

Er zijn geen revisies voor dit artikel.





Artikelen op autoblog.nl