Yüksek yoğunluklu deşarj lambaları: Önemli bir aydınlatma çeşidi

Yüksek yoğunluklu deşarj lambası, mat veya şeffaf kuvarz camı içine veya alumina ark tüpünün içine yerleştirilmiş tungsten elektrotlar arasında oluşan arklar aracılığı ile ışık üreten bir çeşit elektrik lambasıdır. Bu tüpün içinde hem gaz hem de metal tuzları bulunmaktadır. Gaz sayesinde lambanın içinde ark oluşması sağlanmaktadır. Ark başladığında, plazma oluşacak şekilde metal tuzları ısınır ve buharlaşır. Bu durum ark tarafından oluşan ışık yoğunluğunu arttırarak elektrik tüketimini düşürmektedir. Yüksek yoğunluklu deşarj lambaları ark lambalarının bir çeşididir. 

Florasan ve akkor telli lambalar ile karşılaştırıldığında, HID (yüksek yoğunluklu deşarj lambaları), ışık verimi çok daha fazladır, çünkü ürettikleri radyasyonun büyük bir kısmı ısı olarak çıkmak yerine görünebilir ışık olarak yayılmaktadır. Toplam ışık verimi ise daha da fazladır, çünkü watt başına üretilen ışık miktarı çok yüksektir.  

Işık yoğunluğu, benzer renk sıcaklığı, renksel geriverim indeksi (CRI), enerji verimliliği ve ömrü karakteristiklerine göre bir çok çeşit kimyasal madde yüksek yoğunluklu deşarj lambalarının içinde kullanılmaktadır. Yüksek yoğunluklu deşarj lambalarının çeşitleri:

• Merküri buharlı lambalar
• Metal halide lambalar
• Seramik metal halide lambalar
• Zenon kısa arklı lambalar
• Ultra Yüksek Performans deşarj lambalarıdır.

Merküri buharlı lambalar, ilk piyasaya sürülen yüksek yoğunluklu deşarj lambalarıdır. Aslen limonküfü rengi üretmektedirler; fakat daha yeni versiyonlarında, limonküfü rengi tonu, daha azdır. Gel gör ki, bu durum merküri buharlı lambalara olan isteğin düşüp, merküri buharlı lambaların yerini sodyum buharlı lambaların ve mertal halide lambaların almasını engellememiştir. 

Metal halide ve seramik metal halide lambalar, doğal beyaz ışık kullanımının zaruri olduğu yerlerde (doğal renk görünümünün) kullanılmaktadır. Bunlara örnek vermek gerekirse, televizyon ve film yapımları, kapalı alanda veya akşam vakti spor karşılaşmalarında, otomobil farlarında, ve akvaryum aydınlatmasında.

Düşük basınçlı sodyum buharlı lambalar, fazlasıyla efektiftir. Sarı-turuncu ışık üretmektedir, efektif renk geriverim indeksine sahiptir. Bu ışık ile aydınlatılan materyaller tek renkli olarak görünmektedir. Bu durum, zararsız ışık diye adlandırılan fotoğraf ışığı olarak da kullanılmasına olanak sağlamaktadır. Yüksek basınçlı sodyum lambalar daha beyaz ışık üretme eğilimindedirler, fakat halen turuncu-pembe ışık karakteristiğine sahiptirler. Rengi düzeltilmiş ve daha beyaz ışık üreten versiyonları da mevcuttur; fakat bu renk düzeltmesinin bir sonucu olarak verimlilik düşmüştür. 

Yüksek basınçlı sodyum lambalar da, florasan lambalar gibi; arkların üretilmesi ve devam ettirilmesi için balasta ihtiyaç duymaktadır. Ark oluşturmak için kullanılan metot değişmektedir. Diğer lambalar genellikle yüksek voltaj darbesini kullanırken; merküri buharlı lambalarda ve bazı metal halide lambalarda genellikle üçüncü bir elektrot ana elektrotlardan bir tanesinin yanına konuşlandırılmıştır.

Yüksek yoğunluklu deşarj lambaları genellikle enerji verimliliği ve/ veya ışık yoğunluğu gereken örneğin geniş alanda yüksek ışık miktarı istenilen yerlerde kullanılmaktadır.Bu alanlara örnek vermek gerekirse; kapalı spor salonu, geniş kamusal alanlar, depolar, sinema salonları, futbol stadyumları, açık hava aktivite alanları, karayolu, açık otoparklar ve patika yollardır.Yakın zamanda, yüksek yoğunluklu sodyum lambaları küçük perakende dükkanlarda, ve meskun (özel konutların bulunduğu) yerlerde kullanılmaya da başlanmıştır. Yüksek yoğunluklu deşarj lambalar aracılığı ile kapalı mekan bahçeciliği daha pratik bir hal almaktadır, çünkü doğal habitatlarında doğrudan güneş ışığına yoğun miktarda ihtiyaç duyan bitkilere bu ihtiyaçlarını karşılama olanağı sağlamaktadır. Ayrıca kapalı mekan akvaryumlarındaki tropikal yoğunluğun üretilmesine yardımcı olmaktadır. Ultra yoğun performanslı yüksek yoğunluklu deşarj lambaları televizyon setlerindeki LCD ve DLP projeksiyonu için veya projeksiyon ekranlar için kullanılmaktadır.

Yüksek yoğunluklu deşarj lambaları, yüksek miktarda Ultra Viole radyasyon üretmektedir. Bu yüzden dolayı UV koruma filtreleri lambanın yüzeyinde kullanılmaktadır. UV koruma filtreleri olmadan yüksek yoğunluklu deşarj lambaları kullanılırsa, veya filtreler herhangi bir hata durumunda devre dışı kalırsa, insanlarda ve hayvanlarda, güneş yanığı ve gözdeki kornea tabakasında yanıklara sebep olabilir. Yüksek yoğunluklu deşarj lambalarının büyük bir kısmı, eğer UV filtresi devre dışı kalırsa ani olarak sönmeye ayarlanmıştır.

1990lı yılların başlarında yüksek yoğunluklu deşarj lambaları motorlu araçların farlarında kullanılmaya başlanmıştır. Bu uygulama araç kullananlardan, gece yol görüşünün daha iyi olması gibi olumlu ve bunun yanı sıra kamaşmaya sebep olması gibi olumsuz tepkiler almıştır. Uluslararası Avrupa taşıt mevzuatı doğrultusunda, farların lens temizleyiciler ve otomatik seviye ayarlayan sistemler ile aracın yüküne ve yüksekliğine bağlı olarak ışık demetinin yol üzerine düşürülmesi gerekmektedir. Fakat Kuzey Amerika’da ve Türkiye’de bu türden bir mevzuat olmamasının yanı sıra aşırı parlak farlara da izin verilmektedir. Güçlendirilmiş yüksek yoğunluklu deşarj lambalarının farlarda kullanılması çok yüksek parlamaya sebep olmaktadır ve dünyanın büyük bir kısmında araç farlarında kullanılması yasaklanmıştır.

Yüksek yoğunluklu deşarj lambaları yüksek performanslı bisiklet farlarında, flashlight ve diğer taşınabilir lambalar gibi kullanılır. Çünkü güç bazında bakıldığında çok yüksek miktarda elektrik üretirler. Yüksek yoğunluklu deşarj lambalar eşdeğeri olan tungsten-halojen ışıklara bakıldığında yarısı kadar elektrik tüketmekte ve bu lambalardan çok daha küçük ve hafiftir.

Yüksek yoğunluklu deşarj lambaları, bir çok hava taşıtında geleneksel iniş ve taksi ışıklarının değiştirilmesinde kullanılmaktadır. 

Yüksek yoğunluklu deşarj lambaları ayrıca dalış ışığı olarak da popülerleşmeye başlamıştır. Merküri-halide lambaların renk sıcaklığı suya nüfuz etmektedir. Bununla birlikte, yüksek yoğunluklu deşarj lambaları halojen lambalardan daha efektiftir, bunun yanı sıra daha uzun yanma süresi veya daha küçük batarya olanağı sağlamaktadır. Yüksek yoğunluklu deşarj lambalarının suyun altında kullanılmasının dezavantajı bu lambaların kırılgan olmasıdır. Bir başka durum ise birçok yüksek yoğunluklu deşarj lambasının tekrardan devreye girebilmesi için 25-30 saniye arası zamana ihtiyaç olmasıdır.

Yüksek yoğunluklu deşarj lambaları ömürlerinin sonuna geldiklerinde, bir çok deşarj lambasında döngü olarak adlandırılan bir fenomen ortaya çıkmaktadır. Bu lambalar daha düşük voltaj değerinde çalışmaya başlar. Çalışma esnasında ısınmaya başladıklarında, ark tüpleri içerisindeki gaz basıncı artar ve arkın devam etmesi için daha yüksek voltaj değerine ihtiyaç duyulmaktadır. Lamba eskimeye başladığında arkın devam edebilmesi için gereken voltaj değeri balastın sağlayamayacağı kadar yüksek bir değere gelmektedir. Bu noktada lamba ısındığında, ark kesilir ve lamba söner. Neticede, arkın sönmesi ile lamba soğur, ark tüpünün içindeki gaz basıncı düşer, ve balast tekrar ark oluşturarak lambayı devreye sokar. Bu şekilde lamba bir süre daha yanar; sonra tekrar söner.

İleri balast tasarımlarında, balast döngü olayının farkına varır ve birkaç denemeden sonra lambayı yakma girişimini bırakır. Eğer güç sistemden çekilirse ve tekrar uygulanırsa, balast yeni bir seri şeklinde lambayı yakmaya girişir. 

Bazen merküri içeren kuvarz tüpler, yüksek yoğunluklu deşarj lambalarının içerisinde patlayabilir. Özellikle yüksek sıcaklığın sebep olduğu açma kapama esnalarında bu durum gerçekleşir. Bu durum gerçekleştiğinde 30 mg’a kadar buhar merküri atmosfere yayılır. Kapalı alanlarda kullanıldığında potansiyel olarak zehirleme durumu oluşabilir. Bir başka senaryo ise ultra yüksek performanslı deşarj lambaları televizyon setlerindeki arka LCD projeksiyonu ve bilgisayar ekranında hata vermesidir. Bazı sağlayıcılar, merküri buharı tehlikesini önlemek için alıcılara merküri vakum temizleyici veya solunum maskesi tavsiye etmektedirler. Ayrıca merküri yüksek yoğunluklu lambalar için özel bir şekilde atık tasfiyesi yapılmalıdır. 

Kaynak:
İnternet üzerinden makalelerin derlenmesi ile oluşturulmuştur.