Halogenglödlampor

Allt sedan glödlampan uppfanns för drygt hundra år sedan har man oavbrutet strävat efter att förbättra denna. När en glödlampa brinner förångas volfram från glödtråden och avsätter sig på lampkolvens insida som en mörk beläggning. Det minskar ljuset från lampan. Omkring 1960 lyckades man utnyttja en reversibel kemisk reaktion mellan jod och volfram som förhindrade svärtningen. Resultatet blev halogenglödlampan.

Ljusutbytet ökade dessutom från ca 12 till 22 lm/W. Utvecklingen har fortsatt. Till det senaste hör att man belägger kolven med ett värmereflekterande skikt. Värmen reflekteras tillbaka på glödtråden och ljusutbytet ökar med 60 % till ca 35 lm/W.

Halogenglödlampor tillverkas i många olika varianter. De finns i utföranden för nätspänning 230 V och lågspänning (vanligen 12 V), med och utan reflektor etc.

Konstruktion och funktion

Halogenglödlampan har en glödtråd av volfram som skyddas av en glaskolv. Av temperaturskäl är kolven mindre än för en glödlampa. Den har annan form och är tillverkad av kvartsglas. Gasfyllningen i lampan innehåller halogen, oftast brom.

När lampan är tänd förångas volfram från glödtråden. I en vanlig glödlampa avsätter sig detta på lampkolven som svärtas. I halogenlampan bildas istället vid en temperatur på ca 1400° C en kemisk förening mellan volfram och halogenen. Så länge temperaturen på glaset överstiger 260° C förblir den nya föreningen i gasform och det uppstår ingen svärtning av glaskolven.

När gasen kommer i närheten av den heta glödtråden spjälkas den sönder av värmen till volfram och halogen. Volframatomerna avsätter sig på glödtråden och halogenen fortsätter att cirkulera i kolven och kan reagera med nya volframatomer. Återföringen av volfram till glödtråden och den högre temperen gör att ljusutbytet och livslängden ökar.

I många halogenglödlampor innesluts brännaren i en yttre lampkolv. Den kan exempelvis vara utformad som en reflektor. Lågvoltslamporna har en kraftigare och kompaktare glödtråd. Det ger bättre prestanda än med lampor som är avsedda för nätspänning 230 V.

Kolvlampa halogen för 230 V

Dessa lampor har brännaren innesluten i en yttre glaskolv. Sockel är vanligen E27 eller E14. Den yttre kolven kan vara klar eller opaliserad och skyddar mot UV-strålning. Brinnläget är godtyckligt.

Lamporna kan i de flesta fall ersätta motsvarande glödlampor och ger då mer ljus och större livslängd.

Lämpliga användningsområden är i downlights, pendelarmaturer, bords- och golvarmaturer mm inom offentlig miljö. Det är givetvis inget som hindrar att de används i bostäder men för vanliga hushållskonsumenter är de dyrare att använda än vanliga glödlampor.

Reflektorlampor för 230 V

I dessa lampor är den yttre kolven utformad som en reflektor. De finns med olika effekter och spridningsvinklar.

En av dessa lampor är utformad som en liten pressglaslampa och har sockel E27. Det gör att den kan ersätta andra och mindre effektiva pressglaslampor. Man kan också montera den i vanliga spotlights. Fördelarna är större livslängd, mer ljus och möjlighet till att växla mellan olika spridningsvinklar. När lampan monteras i en vanlig spotlight behövs inte längre spotlightens reflektor.

Denna typ av lampor hittar man ofta i butiker. De ger en möjlighet till bättre och billigare ljus utan att behöva investera i nya armaturer.

Är man ute efter bästa möjliga ljus skall man dock använda lågvoltslampor. Det finns en speciell reflektorlampa som har ljusdelen i lågvoltsutförande samt en inbyggd elektronisk transformator som gör att lampan direkt kan anslutas till 230 V. Lampan ger lågvoltsteknikens fördelar i form av lampa för nätspänning. Livslängden uppges till hela 5000 timmar.

En annan reflektorlampa för 230 V, som har blivit vanlig i armaturer för bostäder, påminner väldigt mycket om en 12 V reflektorlampa. Syftet har givetvis varit att ta fram en reflektorlampa som är liten och enkel att använda. Lampan finns både med kalljusreflektor och Al-reflektor som minskar värmeutsläppet bakåt.

Ljuskällorna har förhållandevis höga effekter och blir mycket varma. De har socklar som förhindrar att man av misstag sätter en kalljuslampa i en armatur som inte är godkänd för detta.

Stavformade lampor för 230 V

Stavformade lampor med två socklar var en av de första halogenlamporna. De mindre typerna används för att belysa skyltar och varor i butiker. De större effekterna är vanliga i strålkastare för byggarbetsplatser, fasadbelysningar och mindre idrottsanläggning.

Lampor med effekter upp till 500 W har tämligen oberoende brinnläge medan de större varianterna skall monteras horisontellt +/- 4°. Finns med IR-beläggning.

Vid strålkastarbelysning är det en klar fördel att halogenlamporna, till skillnad från urladdningslampor, tänder direkt. Ljuset är varmt och har ett behagligt sken.

Vid långa brinntider bör man annars av ekonomiska skäl välja strålkastare med lämpliga urladdningslampor.

Lågvoltslampor utan reflektor

Detta är den minsta och enklaste typen av lågvoltshalogenlampa. I princip består den av en brännare med stiftsockel. Kolven kan vara klar eller frostad.

Lampor i detta utförande bör helst vara i lågtrycksutförande och ha dopat glas som filtrerar bort UV-strålningen (UV-block/UV-stop). Lampor som inte är av lågtryckstyp får bara användas i armaturer med skyddsglas. Lämpliga användningsområden är armaturer för platsbelysning, spotlights, downlights m fl där armaturerna har inbyggd reflektor. Ytterligare användningsområden är dekorativ belysning när man vill åstadkomma en glittereffekt.

Kalljuslampor för lågvolt

Kalljuslamporna har en reflektor av glas. Den har en beläggning som gör att ljuset riktas framåt medan en stor del av värmen går bakåt. De är därför speciellt lämpliga att belysa värmekänsliga varor i butiker, konst, utställningsföremål mm.

Kalljuslamporna är mycket vanliga och används både där de är lämpliga och mindre lämpliga. Ljuskällan är i första hand avsedd för punktbelysning men har även kommit att användas för allmänbelysning, där den ofta orsakar blädning och värmeproblem.

De flesta tillverkare erbjuder flera sortiment med inriktning på yrkesanvändning eller hemmabruk. "Proffssortimentet" har bättre egenskaper såsom mer ljus, större livslängd, mindre UV-strålning, men är något dyrare i inköp. Idag används huvudsakligen lampor med frontglas.

Kalljuslamporna finns med IRC-teknik. Den ökar ljusutbytet så att en IRC-lampa på 35 W ger ungefär lika mycket ljus som en vanlig halogenlampa på 50 W. Lamporna blir dock ungefär lika varma och därför bör man gå ner ett effektsteg när man använder IRC-lampor så att armaturen inte blir överhettad.

Lågvoltslampor med aluminiumreflektor

Det finns ett flertal reflektorlampor i halogenutförande som har reflektor av aluminium eller glas med aluminiumbeläggning.

Aluminiumreflektorn är effektivare och optisk mer precis än kalljuslampornas glasreflektor. Man får därför mer ljus och en bättre ljusbild. Såväl ljus som värme riktas framåt.

Med en liten kopp över själva brännaren och en högblank parabolisk aluminiumreflektor får man en lampa med mycket exakt ljusspridning och mycket låg bländning.

Lämpliga användningsområden för halogenlampor med aluminiumreflektor är spotlights i butiker, belysning för museer och utställningar, accentbelysning i bostäder, restauranger mm, samt i arbetsbelysningar.

Belysningsavstånd

Halogenlampor blir mycket varma när de lyser och strålar även värme i ljusriktningen. Felaktig användning kan innebära en brandrisk. På armaturer för lampor med riktad ljus, finns en symbol med minsta tillåta avstånd till belyst föremål eller yta. Givetvis får armaturerna inte överbestyckas.

UV-strålning

Ljus och UV-strålning bleker och påverkar känsligt material. Blekningen beror på den spektrala sammansättningen, styrkan och exponeringstiden.

Brännaren i halogenlamporna är tillverkad av kvartsglas. Detta har större genomsläpplighet för kortvågig strålning och därför ökar risken för exempelvis blekning. Lampor av god kvalitet har dopat glas i brännaren eller så är de försedda med frontglas som minskar den skadliga strålningen. Några rikser för människor finns inte vid normal användning.

Lågtryck

Flertalet halogenglödlampor tillverkas idag i lågtrycksutförande. De får därför användas i armaturer utan skyddsglas. Lampor i lågtrycksutförande och armaturer som kräver sådana lampor är märkta med en speciell lågtryckssymbol.

Lampbyte

Halogenlampor skall alltid bytas i spänningslöst tillstånd. Vid 230 V lampor är spänningen farlig och vid 12 V lampor är strömmarna så höga att lampsockeln kan skadas.

Halogenlampor utan yttre kolv skall inte beröras med bara fingrar. Fett från fingrarna bränner fast i glaset och skadar lamporna. Om man av misstag tagit i en lampa skall den göras ren med en mjuk trasa, fuktad med sprit.

Tänk också på att lampor som inte svalnat kan vara extremt varma att ta i.

Installation av lågvoltslampor

En vanlig uppfattning är att lågvoltslampor är ofarliga på grund av den låga spänningen och därför kan installeras av vem som helst. I själva verket är strömmarna mycket stora vilket ställer speciella krav på installationen. Installation av lågvoltslampor är en starkströmsinstallation och bör utföras av en behörig elektriker.

För det första skall nätspänningen transformeras till den önskade lampspänningen. Det sker med en skyddstransformator. Den kan vara en elektromagnetisk transformator eller en elektronisk. De elektroniska transformatorerna är mindre, lättare och anpassar sig efter belastningen så att lamporna får så bra driftvärden som möjligt. Transformatorn kan vara monterad i armaturen eller monteras separat och då kan den mata flera lampor. Ur installationssynpunkt är det enklast med transformatorn monterad i armaturen.

Lågvolslamporna har höga driftströmmar. En 12 V lampa på 50 W har en ström på 4,2 ampere. Detta ställer krav på rätt dimensionerade ledningar både vad avser belastning och spänningsfall.

Transformatorn skall vara skyddad mot kortslutning och överbelastning. Finns inte detta i transformatorn, vilket är vanligt i elektroniska transformatorer, måste skydd ske på annat sätt exempelvis med säkringar på sekundärsidan.

För att inte behöva tillgripa grova och svårhanterliga ledningar och stora säkringar är det bättre att dra fram separata ledningar till varje armatur. Med elektroniska transformatorer får ledningarna inte vara längre än 2 m eftersom de kan avge störande högfrekvensfält.

Halogenlampornas ljusstyrka beror på spänningen. Om lamporna får olika spänning, exempelvis genom olika långa ledningar och ojämn belastning kan de lysa med olika styrka.

Halogenlamporna är lika spänningskänsliga som vanliga glödlampor. 5 % överspänning halverar livslängden. För en 12 V lampa motsvarar 5 % en spänning på 0,6 V. Transformatorer som skall mata flera lampor har oftast en tomgångsspänning över 12 V för att kompensera spänningsfallet vid belastning och i ledningar. Om belastningen minskar stiger spänningen och lampornas livslängd minskar. Det är därför viktigt att dimensionera transformator och ledningsnät på rätt sätt.

Värmen i installationer med infällda halogenbelysningar kan vara ett stort problem både när det gäller transformatorer och armaturer.

Transformatorerna är avsedda för en maximal omgivningstemperatur. Överskrids denna minskar livslängden. Transformatorn skall därför inte monteras för nära en ljuskälla och den skall ges god kylning.

Armaturer som monteras infällda måste ha ett visst avstånd till brännbara föremål. Det finns speciella burkar att placera kring armaturerna som förhindrar att brännbara material kan komma i kontakt med armaturen. Burkar gör också att luft kan cirkulera runt armaturen och kyla.

Halogenlampor kan dimmas. Men när effekten minskar sjunker temperaturen och vid en viss punkt upphör halogenprocessen att fungera. Halogenlampan övergår nu till att fungera som en vanlig glödlampa. För att undvika svärtning av kolven bör halogenlampor inte vara permanent neddimmade. Läs mer om dimmning av halogenlampor i avsnittet om ljusreglering.

 
Prenumera på Tidningen
Ljuskultur
Beställ här