Miksi metallihalogenidilamppujen lämpeneminen kestää niin kauan?

Kun osallistut öiseen baseball-otteluun, olet ehkä huomannut, että metallihalogenidilamput (MH) eivät lähde käyntiin suurimmalla valovoimakkuudellaan. Tämän vuoksi stadionit kytkevät ne yleensä päälle ennen iltahämärää, kun ei ole tarpeeksi pimeää tarvitsemaan niiden valaistusta. Rensselaer Polytechnic Instituten valaistustutkimuslaitos raportoi:

"[Metallihalogenidilampuilla (MH)] kuluu yhdestä viiteentoista minuuttia tuottaakseen 90 prosenttia enimmäisvalomäärästään. Termi "lämpenemisaika" (tai "käynnistysaika") viittaa tähän aikaan. Valoa ei voi sytyttää uudelleen heti sen jälkeen, kun se on sytytetty jonkin aikaa ja sammutettu sitten. Valokaariputki tarvitsee aikaa jäähtyä ennen kuin lamppu voidaan sytyttää uudelleen; muuten valo ei syty uudelleen. Takaisinkytkentäaika on tälle aikakehykselle annettu nimi. Perinteisten anturin käynnistys-MH-lamppujen lakkausjaksot voivat kestää jopa 15 minuuttia, vaikka ne ovat usein huomattavasti lyhyempiä pulssikäynnistys-MH-lampuissa. Valmistajan dokumentaatiossa todetaan, että MH-lampun pulssikäynnistysajat voivat olla yli kaksi kertaa nopeampia kuin anturin käynnistyksen MH-lampun uudelleensytytysajat.

Lämmittelyvaihe, josta keskustellaan, on samanlainen kuin mitä usein todistaisit valtavalla stadionilla tai virkistyskentällä, kun metallihalogenidivalot sytytetään ensimmäisen kerran. Polttimosta tulee hyvin heikkoa hehkua, joka kirkastuu vähitellen, kun se jätetään palamaan pitkiä aikoja. Itse valon mekaaninen rakenne on syynä tähän. Valokaarilampputyyppi on metallihalogenidi. Elohopeahöyryn, korkeapainenatriumin ja loistelamppujen tapaan se toimii korkean intensiteetin purkausvalona (HID). Polttimon käytön aikana putken sisällä olevat erikoissuolat – elohopean ja metallihalogenidien yhdistelmä – höyrystyvät plasmaksi. Useiden tuhansien celsiusasteiden lämpötila on saavutettava, jotta lamppu toimisi. Sisäiset suolat haihtuvat ja siitä johtuva valonlaadun muutos tapahtuu valon lämmetessä. Jokin tarvitsee aikaa saavuttaakseen maksimivoimansa (siis lämpenemisjakson).

Vaikka metallihalogenidivalot ovat yleisiä stadioneilla ympäri maata, ne korvataan yhä useammin LED-valaisimilla. Vaikka metallihalogenidi tarjoaakin laadukkaan valaistuksen, sen käytössä on joitain merkittäviä haittoja, kuten kyvyttömyys sytyttää valoja uudelleen, kun ne on sammutettu. Lisäksi ne kuluttavat paljon energiaa ja vievät aikaa lämmetä. Nämä ongelmat voidaan ratkaista LED-valaistuksella, ja monet urheiluareenat ovat jo tehneet liikkeen.

Vaikka laajamittaisen jälkiasennuksen suorittaminen on valtava työ, se maksaa itsensä nopeasti takaisin ylläpito- ja kulutuskulujen sekä mahdollisten hyvitysten ansiosta. Lisäksi on olemassa useita tapoja maksaa LED-päivityksestä (lue tästä lisätietoja). LED-muunnoksen tutkiminen on ehdottomasti vaivan arvoista virkistysalueita hallinnoiville viranomaisille tai urheilukenttiä ylläpitäville yrityksille. Vuosia sitten metallihalogenidivalot olisivat voineet olla paras vaihtoehto, mutta LED-tekniikka on tulevaisuuden tapa.

football floodlights