Lámparas de inducción: dispositivo, tipos, alcance + reglas de elección
Hoy en día, los consumidores eligen cada vez más dispositivos de iluminación domésticos e industriales con eficiencia energética. Sin embargo, además del ahorro, la calidad de la retroiluminación también juega un papel importante. Una alternativa digna a las fuentes de luz tradicionales son las lámparas de inducción.
Emiten una luz suave, agradable a la vista, que no cambia la percepción objetiva de los objetos. Comprendamos juntos el dispositivo y los principios de funcionamiento de las lámparas de inducción.
El contenido del artículo:
Dispositivo y principio de funcionamiento.
La fuente de luz primaria en el bulbo de inducción es un plasma creado artificialmente como resultado de la ionización de la mezcla de gases por el campo electromagnético de RF.
La corriente genera un campo eléctrico alterno, que provoca la descarga de gas en un matraz de vidrio. El mercurio excitado genera radiación UV que, gracias al fósforo, se convierte en luz visible.
Las lámparas de inducción pertenecen a la categoría de fuentes de luz de descarga de gas, más sobre las cuales está escrito en estas cosas
El diseño de la lámpara de inducción incluye tres elementos funcionales básicos:
- tubo de descarga de gas;
- bobina de inducción de anillo de ferrita;
- lastre electrónico.
Dentro del tubo hay gotas de amalgama de mercurio. El matraz en sí está lleno de un gas con baja reactividad química: argón / criptón, y su superficie interna está cubierta con un fósforo inorgánico.
Una bobina de inducción y un electroimán forman un campo magnético de alta frecuencia, bajo la influencia de los cuales los electrones libres aceleran, colisionan y excitan los átomos de mercurio.
Como resultado, se forma radiación ultravioleta. Por un fósforo se transforma en un brillo brillante visible.
El balastro electrónico está conectado a una fuente de voltaje de CC de 12 V / 24 V o a una red de voltaje sinusoidal de 120 V / 220 V / 380 V.
El sistema de control de arranque transforma una corriente alterna de 50 Hz en una corriente continua y luego en una corriente de alta frecuencia de 190 kHz a 2,65 MHz.
Esta corriente de RF crea un campo magnético. Además, el arrancador genera un fuerte impulso de arranque, que enciende una fuente de luz de inducción.
Para garantizar un funcionamiento estable del dispositivo de iluminación sin electrodos, el sistema de control también puede cambiar la intensidad de la corriente eléctrica y su frecuencia a través de la bobina inductora.
Para reducir la dispersión del campo electromagnético de alta frecuencia, las lámparas están equipadas con pantallas de ferrita y / o núcleos especiales.
Esto hace que el cilindro del dispositivo de iluminación sea más uniforme y tenga una temperatura aproximadamente igual de cargada.
Durante el funcionamiento prolongado de dicha iluminación, no se observan grietas en el bulbo de vidrio; con el tiempo, el material del electrodo no se deposita en las paredes.
La ausencia de electrodos incandescentes necesarios para encender las bombillas convencionales le permite lograr una vida increíblemente larga de las lámparas de inducción, hasta 120,000 horas de funcionamiento.
Algunos fabricantes incluso reclaman una vida de hasta 150,000 horas. Esta cifra es 10 veces más duradera que la simple. bombillas fluorescentes, descarga de gas LVD, mercurio-tungsteno y iluminación de sodio.
Además, la vida útil de las fuentes de luz de inducción es aproximadamente 2-3 veces más larga que la vida útil de los LED.
Variedades de lámparas de inducción.
Por primera vez, Nikola Tesla demostró una lámpara sin electrodos de contacto en 1893 en la Exposición Mundial de Chicago. El dispositivo de iluminación presentado al público estaba alimentado por el campo magnético de la bobina Tesla. Y el primer prototipo confiable de una fuente de luz de inducción fue creado por John Melvin Anderson en 1967.
Clasificación de bombillas sin electrodos
En 1994, General Electric presentó la lámpara compacta de ahorro de energía GENURA con un generador integrado de alta frecuencia en la base.
La producción en serie de lámparas fluorescentes de inducción comenzó en la década de 1990.
Dependiendo del tipo de construcción, las fuentes de luz de inducción son:
- con balasto incorporado: un generador eléctrico y una lámpara se combinan en una unidad;
- con arrancador electrónico separado: el generador externo y la lámpara son dispositivos explosivos.
Dependiendo del método de colocación de la bobina, estas lámparas también se dividen en dispositivos con un inductor externo (baja frecuencia) e interno (alta frecuencia).
En el primer caso, una bobina con una varilla ferromagnética se retuerce alrededor del cilindro. La frecuencia de funcionamiento de las bombillas con inducción externa se encuentra en el rango de 190-250 kHz.
Tienen mejores condiciones para el intercambio de calor intensivo con el medio ambiente, ya que la bobina fuera del bulbo sellado disipa fácilmente el calor generado por el dispositivo. La vida útil de los dispositivos de baja frecuencia es de hasta 120,000 horas.
En el segundo caso, una bobina de inducción con un núcleo enrollado se encuentra dentro de un bulbo de vidrio. El calor generado se encuentra en la cavidad del dispositivo de iluminación y, por lo tanto, las lámparas con inducción interna se calientan más fuertemente.
Su frecuencia de funcionamiento está en el rango de 2-3 MHz. El recurso de tales fuentes de luz no excede las 75,000 horas.
Tanto las lámparas de alta frecuencia como las de baja frecuencia tienen un amplio margen de seguridad y una larga vida útil.
Opciones de ejecución y marcado
Actualmente, las compañías que se especializan en iluminación han lanzado la producción en masa de lámparas de inducción de varias formas. Las características de diseño y las variantes de ejecución se trazan en su marcado.
Los primeros dos caracteres alfabéticos en el código determinan el tipo de dispositivo (IL - lámpara de inducción), el tercero indica la forma. Después de la designación de la letra, generalmente se declara el poder.
ILK - bombillas de inducción redondas. Tienen una alta salida de luz y una amplia gama de temperaturas espectrofotométricas. Apto para instalación en lámparas redondas y ovaladas.
Dichas fuentes de luz se utilizan activamente para iluminar almacenes, espaciosos talleres de producción y reparación, centros comerciales, bases deportivas.
ILSH - lámparas en forma de bola. Se fabrican en la forma tradicional de dispositivos convencionales de iluminación de vacío de alta potencia. Crea una luz suave e ilumina casi al instante.
Apto para reemplazo bombillas Fuentes de luz de bajo consumo sin la necesidad de cambiar la lámpara.
ILU - Bombillas en forma de U. Son dispositivos con un generador separado. Emiten una luz blanca brillante, no parpadean durante el funcionamiento.
Se utilizan para iluminar estadios, túneles, subterráneos y carreteras, stands publicitarios, letreros y otros objetos.
ILB, ILBK - lámparas con forma anular de bombilla. En ellos, el generador, la bobina y el tubo se combinan en una sola unidad. Genere una luz suave que no ciegue, se encienda rápida y fácilmente a temperaturas de hasta -35 ° C.
Se utilizan construcciones similares para iluminar hoteles y pisos comerciales, áreas y plazas de parques y territorios privados de hogares.
Por separado, debe decirse sobre los phytolamps de inducción para plantas. Se diferencian en la forma del bulbo de vidrio y el color de la radiación.
Los inductores de Phytolamps GP y VG están destinados a la iluminación de plantas en la etapa de crecimiento vegetativo. El espectro de radiación azul prevalece en ellos.
Los dispositivos FL se utilizan en la fase inicial de la formación del fruto, así como para acelerar la formación de colores. Emiten luz roja.
Las bombillas modelo KL son universales. Dichas fuentes de luz permiten controlar el crecimiento de las plantaciones. Generan luz roja saturada, necesaria para el desarrollo completo de los frutos de las plantas y la floración abundante.
Ejemplos de etiquetado:
- ILK-40 - Lámpara de inducción redonda de 40 W;
- TILPVG-120 es un phytolamp de inducción rectangular con una potencia de 120 W, un modelo VG para la etapa inicial del crecimiento de la planta vegetativa.
La radiación de una bombilla de inducción corresponde al espectro solar en un 97% y, por lo tanto, es excelente para la iluminación artificial de complejos de invernaderos.
Beneficios de usar IL
Las lámparas sin electrodos generan una luz suave, cómoda para la percepción de los ojos. Los tonos de color no están distorsionados.
El brillo de tales lámparas se puede cambiar dentro del 30-100% con un simple interruptor atenuador para dispositivos con filamento.
Incluso después de 75,000 horas de operación, los dispositivos de inducción retienen el nivel de potencia de la luz en alrededor del 80-85% del original.
La luz del día convencional LL cerca del final de su vida útil pierde hasta un 55% de brillo. En sus matraces se forman círculos opacos oscuros con el tiempo.
Las ventajas de usar lámparas de inducción sin electrodos:
- Eficiencia del 90%;
- vida útil de hasta 150,000 horas;
- la salida de luz es más de 90-160 lm / W;
- condiciones óptimas para la percepción visual de los objetos;
- rango de temperatura de funcionamiento de -35 ° C a +50 ° C;
- coeficiente de reproducción cromática Ra˃80;
- indicadores de alta eficiencia energética;
- calentamiento mínimo del matraz;
- número ilimitado de ciclos de inicio / apagado;
- falta de ondulación;
- la capacidad de ajustar la intensidad del brillo;
- El período de garantía es de 5 años.
Los fabricantes afirman que las fuentes de luz de inducción tienen mejores características técnicas que los LED y son varias veces más baratas. El consumo de energía de este tipo de bombillas es casi el mismo.
Aplicación de lámparas sin electrodos.
Los dispositivos de iluminación modernizados que no contienen cátodos y filamentos térmicos se utilizan tanto para iluminación interior como exterior.
El alcance del uso de IL
Las lámparas sin electrodos tienen protección incorporada contra cortocircuitos (cortocircuitos) y sobretensiones.
Debido a la alta salida de luz con un pequeño consumo de electricidad, se utilizan en varios campos:
- organizar alumbrado público de alta calidad;
- en complejos comerciales y hoteleros;
- en centros de oficinas y locales domésticos;
- para iluminar amplios talleres y almacenes en instalaciones industriales;
- para resaltar invernaderos e invernaderos;
- para iluminar autopistas y túneles;
- para la organización de iluminación a prueba de explosiones en la estación de servicio.
Debido a la estabilidad de los parámetros, las lámparas de mercurio sin electrodos se utilizan como fuentes puntuales de precisión de radiación UV en espectrometría.
Además, el principio de excitación por gas de inducción se aplica en el proceso de bombeo de energía de fuentes externas al entorno de trabajo de los láseres.
Sin embargo, debido a la presencia de radiación electromagnética de alta frecuencia, no se instalan lámparas de inducción en las estaciones de ferrocarril y aeropuertos.
Además, estas bombillas pueden causar interferencias al trabajar con equipos médicos y de laboratorio ultrasensibles. Por lo tanto, en habitaciones con equipos especiales similares, no se recomienda usarlos.
Alumbrado público y vial
La iluminación vial más efectiva puede proporcionar farolas con lámparas de inducción de bajo consumo. Este tipo de iluminación garantiza una visibilidad cómoda tanto para los conductores como para los peatones.
Las luces de carretera tienen un soporte en voladizo sólido y se montan en postes, así como en postes estándar. Se utilizan para iluminar áreas y plazas de parques, calles y plazas, autopistas y estacionamientos, terraplenes, patios.
Un ejemplo es el lanzamiento instantáneo de iluminación en autopistas en lugares donde se mueven automóviles y peatones.
Además, un sensor de movimiento sensible se puede combinar con un interruptor crepuscular programable.
El dispositivo se ajusta a valores de iluminación específicos. Si el nivel de luz es insuficiente, el sensor dará una orden para encender las lámparas.
La capacidad de atenuación permite el uso exitoso de sistemas inteligentes para la gestión eficaz del alumbrado público.
Al controlar el brillo de las lámparas de inducción utilizando un regulador de potencia y un temporizador astronómico, puede lograr ahorros reales en energía eléctrica, así como reducir significativamente los costos de mantenimiento.
La introducción de sistemas inteligentes permite controlar el estado de la iluminación, medir y analizar datos sobre el consumo de energía de las luminarias.
Fuentes de luz industriales seguras
El uso de dispositivos basados en tecnología de inducción es una solución rentable para la modernización de los sistemas de iluminación de las empresas industriales.
Las lámparas de inducción son de alta calidad de construcción y no requieren mantenimiento regular. Reducen significativamente el consumo de electricidad y ayudan a aumentar la rentabilidad de la producción.
Los dispositivos de iluminación industrial tienen una clase de protección IP54, que permite su funcionamiento incluso en condiciones de contaminación y alta humedad. Se pueden instalar en habitaciones sin calefacción y con poca ventilación.
El vidrio templado en combinación con aislamiento de silicona protege de manera confiable la carcasa del ingreso de impurezas extrañas y agua.
Se aplica un recubrimiento de polímero antiestático en el caso de accesorios de inducción a prueba de explosión.
Gracias a esta composición, los dispositivos de iluminación se caracterizan por la resistencia a los golpes y la resistencia a las temperaturas negativas.
El recubrimiento especial intrínsecamente seguro no se deteriora incluso en un ambiente alcalino y ácido y puede mantener sus propiedades durante 30 años.
Retroiluminación en invernaderos e invernaderos.
El espectro de la lámpara de inducción corresponde al 75% de la radiación fotosintéticamente activa necesaria para el crecimiento activo y la floración prolongada de las plantas.
Es por eso que las bombillas de tipo sin electrodos se utilizan como fuentes adicionales en invernaderos e invernaderos para iluminar cajas de cultivo estándar y compactas, iluminación directa, lateral e interhileras de plantas.
El uso de tales lámparas en cajas de cultivo permite reducir significativamente el costo de los tanques de enfriamiento.
El uso de IL también le permite pre-diseñar e instalar iluminación por separado para cada zona del invernadero.
Para corregir y dirigir el máximo de luz al sector deseado, utilice superficies ópticas: pantallas. Centran la radiación en un sitio específico.
Y con la ayuda de reflectores especiales, la luz artificial se distribuye uniformemente en toda la altura de los espacios verdes.
Reglas para elegir IL
Al elegir dispositivos de iluminación de inducción, es importante tener en cuenta sus características de diseño, características operativas, así como el grado de seguridad.
Solo con este enfoque, IL puede considerarse una adquisición valiosa.
Hoy en día en tiendas especializadas no es difícil encontrar lámparas de inducción sin electrodos con una potencia de 15 W a 500 W. Pero hay otros más potentes diseñados para diversas necesidades de producción.
Las lámparas de bombilla ovalada están disponibles para accesorios con portalámparas E14, E27 y E40 estándar.
También hay tipos especiales de dispositivos de iluminación de inducción rectangulares y circulares que pueden funcionar tanto en CA como en CC.
Todas las lámparas de inducción y lámparas sin electrodos se someten a una certificación obligatoria.
Por lo tanto, podemos hablar con confianza sobre su seguridad. La amalgama está en un matraz sellado y, sujeto a las reglas básicas de funcionamiento, se excluye su fuga.
Sin embargo, debe entenderse que, al igual que las lámparas fluorescentes estándar, las lámparas de inducción requieren una eliminación adecuada debido a la presencia de compuestos de mercurio y componentes electrónicos.
Una amalgama sólida, una aleación de mercurio con otros metales, puede reutilizarse. El vidrio de la lámpara también se entrega para su reciclaje, pero por separado del fósforo.
Las lámparas con tecnología de inducción no se consideran tipos de iluminación ecológicos, y en este criterio son muy inferiores a los LED.
Debe agregarse que la bombilla de inducción no alcanza de inmediato su flujo luminoso estable. Al principio, emite alrededor del 80% de la radiación total.
Para que este indicador alcance su máximo, una lámpara sin electrodos necesita 2-3 minutos. Durante este tiempo, la amalgama se calienta lo suficiente y se evapora la cantidad requerida de mercurio.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Lámparas de inducción: una nueva generación de lámparas de descarga. El principio de funcionamiento de este tipo de iluminación:
Lo que hace que las lámparas de inducción, características de lámparas de este tipo y alcance:
Ventajas de utilizar fuentes de luz de inducción modernas en empresas industriales:
La instalación correcta de las lámparas de inducción de acuerdo con todos los estándares y normas permite el uso eficiente de la tecnología de ahorro de energía. Hoy, tales fuentes de luz son una alternativa razonable a los enfoques tradicionales para la organización de la iluminación.
¿Tiene experiencia usando lámparas de inducción? O, después de estudiar el material, ¿tiene preguntas? Puedes preguntarles en el cuadro de comentarios debajo del artículo. Allí puede compartir experiencias o dar valiosos consejos a los visitantes de nuestro sitio.
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Él mismo instaló recientemente phytolamps de inducción para plantas en un invernadero. Elegí dispositivos de espectro azul para que la fotosíntesis se llevara a cabo normalmente. Tomó en cuenta que la lámpara no se calentaba mucho y distribuía la luz de manera uniforme. También parecía que podía trabajar en invierno, funcionaba normalmente a temperaturas más bajas. Como resultado, las lámparas fueron seleccionadas, entregadas, las plantas estaban bien, todo funcionó.
Buenas tardes, Maxim. Las condiciones óptimas para la fotosíntesis son creadas por la luz natural. Espectralmente correspondiente a lámparas incandescentes. La influencia en la fotosíntesis de colores individuales fue llevada a cabo por el profesor A. Famintsyn en el siglo XIX. El resultado del estudio: la clorofila, que absorbe las partes extremas del espectro, no responde al amarillo, verde y azul. En otras palabras, creó condiciones antinaturales para las plantas.
Me encantaría comprar tales dispositivos de iluminación para el hogar, porque por alguna razón, los luminiscentes comunes que ahorran energía se queman rápidamente. Los LED son confiables, pero la luz de ellos es de alguna manera demasiado dura, inanimada, no me acostumbraré. Con un filamento resulta demasiado caro. Pero el precio actual de más de 1000 rublos. para una lámpara de inducción, pone fin a la posibilidad de aplicación en la vida cotidiana.
Compre en grandes minoristas de la red que ofrecen garantía en lámparas. Conocí lámparas de inducción con una garantía de cinco años.Gastar 1000r cada cinco años no es nada costoso.