Lampade a induzione: dispositivo, tipi, ambito di applicazione + regole di scelta

Oggi i consumatori scelgono sempre più dispositivi di illuminazione domestica e industriale ad alta efficienza energetica. Tuttavia, oltre al risparmio, anche la qualità della retroilluminazione svolge un ruolo importante. Una degna alternativa alle tradizionali sorgenti luminose sono le lampade a induzione.

Emettono una luce morbida, piacevole per gli occhi, che non cambia la percezione oggettiva degli oggetti. Comprendiamo insieme il dispositivo e i principi di funzionamento delle lampade a induzione.

Dispositivo e principio di funzionamento

La fonte di luce primaria nella lampadina a induzione è un plasma creato artificialmente a seguito della ionizzazione della miscela di gas da parte del campo elettromagnetico RF.

La corrente genera un campo elettrico alternato, causando il verificarsi di una scarica di gas in un pallone di vetro. Il mercurio eccitato genera radiazioni UV che, grazie al fosforo, vengono convertite in luce visibile.

Le lampade a induzione appartengono alla categoria delle sorgenti luminose a scarica di gas, di cui è scritto di più questa roba.

Il design della lampada a induzione comprende tre elementi funzionali di base:

• tubo di scarico del gas;
• bobina di induzione ad anello di ferrite;
• alimentatore elettronico.

All'interno del tubo sono presenti gocce di amalgama di mercurio. Il pallone stesso è riempito con un gas a bassa reattività chimica - argon / krypton, e la sua superficie interna è coperta da un fosforo inorganico.

Una bobina di induzione e un elettromagnete formano un campo magnetico ad alta frequenza, sotto l'influenza del quale gli elettroni liberi accelerano, si scontrano ed eccitano gli atomi di mercurio.

Di conseguenza, si formano radiazioni ultraviolette. Con un fosforo si trasforma in un bagliore luminoso visibile.

Come nelle semplici lampadine fluorescenti, la combinazione di diversi fosfori nel rivestimento del pallone fornisce un'illuminazione di vari colori. Molto spesso si trovano dispositivi con una temperatura colorimetrica di 3500 K, 4100 K, 5000 K, 6500 K

Il reattore elettronico è collegato a una sorgente di tensione 12 V / 24 V CC o a una rete di tensione sinusoidale di 120 V / 220 V / 380 V.

Il sistema di controllo di avviamento trasforma una corrente alternata di 50 Hz in una corrente continua e quindi in una corrente ad alta frequenza da 190 kHz a 2,65 MHz.

Questa corrente RF crea un campo magnetico. Inoltre, lo starter genera un forte impulso di avvio, che accende una sorgente luminosa a induzione.

Per garantire un funzionamento stabile del dispositivo di illuminazione senza elettrodi, il sistema di controllo può anche modificare la forza della corrente elettrica e la sua frequenza attraverso la bobina dell'induttore.

Al fine di ridurre la dispersione del campo elettromagnetico ad alta frequenza, le lampade sono dotate di schermi in ferrite e / o nuclei speciali.

La differenza principale tra lampade a induzione a risparmio energetico da altre fonti di luce è l'assenza di filamenti e catodi termici a contatto. Nelle lampade a induzione, gli elettromagneti si trovano all'esterno, cioè non c'è contatto diretto degli elettrodi con il mezzo di gas ionizzato

Ciò rende il cilindro del dispositivo di illuminazione più uniforme e approssimativamente equamente caricato in temperatura.

Durante il funzionamento prolungato di tale illuminazione, non si osserva la rottura del bulbo di vetro; nel tempo, il materiale dell'elettrodo non si deposita sulle pareti.

L'assenza di elettrodi a incandescenza necessari per accendere le lampadine convenzionali consente di ottenere una durata incredibilmente lunga delle lampade a induzione - fino a 120.000 ore di funzionamento.

Alcuni produttori sostengono addirittura una durata fino a 150.000 ore. Questa cifra è 10 volte la durata del semplice lampadine fluorescenti, LVD a scarica di gas, mercurio-tungsteno e illuminazione al sodio.

Inoltre, la durata delle sorgenti luminose a induzione è circa 2-3 volte più lunga della durata dei LED.

Varietà di lampade a induzione

Per la prima volta, una lampada senza elettrodi a contatto fu dimostrata da Nikola Tesla nel 1893 all'Esposizione Mondiale di Chicago. Il dispositivo di illuminazione presentato al pubblico era alimentato dal campo magnetico della bobina di Tesla. E il primo prototipo affidabile di una sorgente luminosa a induzione è stato creato da John Melvin Anderson nel 1967.

Classificazione delle lampadine senza elettrodi

Nel 1994, General Electric ha introdotto la lampada compatta GENURA a risparmio energetico con un generatore ad alta frequenza integrato nella base.

La produzione in serie di lampade fluorescenti a induzione è iniziata negli anni '90.

Oggi, i leader nella produzione di illuminazione ad elettrodo ad alta efficienza energetica sono PHILIPS Lighting, GE Lighting e OSRAM Licht AGO. La tabella mostra i parametri e il costo dei diversi modelli di lampade di questi produttori

A seconda del tipo di costruzione, le sorgenti luminose a induzione sono:

• con alimentatore incorporato: un generatore elettrico e una lampada sono combinati in un'unica unità;
• con avviatore elettronico separato: il generatore esterno e la lampada sono dispositivi esplosi.

A seconda del metodo di posizionamento della bobina, queste lampade sono anche divise in dispositivi con un induttore esterno (bassa frequenza) e interno (alta frequenza).

Nel primo caso, una bobina con un'asta ferromagnetica è attorcigliata attorno al cilindro. La frequenza operativa delle lampadine con induzione esterna è compresa tra 190 e 250 kHz.

Hanno condizioni migliori per un intenso scambio di calore con l'ambiente, poiché la bobina all'esterno del bulbo sigillato dissipa facilmente il calore generato dal dispositivo. La durata dei dispositivi a bassa frequenza è di 120.000 ore.

Nel secondo caso, una bobina di induzione con un nucleo avvolto si trova all'interno di un bulbo di vetro. Il calore generato è nella cavità del dispositivo di illuminazione, e quindi le lampade con induzione interna sono riscaldate più fortemente.

La loro frequenza operativa è nell'intervallo di 2-3 MHz. La risorsa di tali sorgenti luminose non supera le 75.000 ore.

In apparenza, i dispositivi con un induttore interno assomigliano a lampadine a vuoto. Ma i modelli con un induttore esterno hanno la forma di un anello o di un rettangolo

Le lampade ad alta e bassa frequenza hanno un ampio margine di sicurezza e una lunga durata.

Opzioni di esecuzione e marcatura

Attualmente, le aziende specializzate nell'illuminazione hanno lanciato la produzione in serie di lampade a induzione di varie forme. Le caratteristiche del design e le varianti di esecuzione sono tracciate nella loro marcatura.

I primi due caratteri alfabetici nel codice determinano il tipo di dispositivo (IL - lampada a induzione), il terzo indica la forma. Dopo la designazione della lettera, il potere è generalmente dichiarato.

ILK - lampadine a induzione rotonde. Hanno un'emissione luminosa elevata e un'ampia gamma di temperature spettrofotometriche. Adatto per l'installazione in lampade rotonde e ovali.

Tali sorgenti luminose vengono utilizzate attivamente per magazzini di illuminazione, spaziosi negozi di produzione e riparazione, centri commerciali, basi sportive.

ILSH - lampade a forma di palla. Sono realizzati nella forma tradizionale di dispositivi di illuminazione a vuoto convenzionali ad alta potenza. Crea una luce soffusa e accendi quasi all'istante.

Adatto per la sostituzione lampadine fonti di luce ad alta efficienza energetica senza la necessità di cambiare la lampada stessa.

ILSH è installato in proiettori per l'illuminazione di hotel e ristoranti, supermercati, nonché in lampade stradali e industriali

ILU - Lampadine a forma di U Sono dispositivi con un generatore separato. Emettono una luce bianca brillante, non tremolano durante il funzionamento.

Sono utilizzati per illuminare stadi, tunnel, metropolitane e autostrade, stand pubblicitari, insegne e altri oggetti.

ILB, ILBK - lampade con una forma anulare di una lampadina. In essi, il generatore, la bobina e il tubo sono combinati in un'unica unità. Genera luce soffusa che non si acceca, si accende rapidamente e facilmente a temperature fino a -35 ° C.

Costruzioni simili vengono utilizzate per illuminare hotel e piani commerciali, aree e piazze di parchi e territori domestici privati.

Separatamente, si dovrebbe dire sui fitolampi a induzione per le piante. Differiscono nella forma del bulbo di vetro e nel colore della radiazione.

Diversi modelli di phytolamp a induzione sono adatti per illuminare spazi verdi durante un certo periodo di crescita e sviluppo. Le serie di tali prodotti indicano TIL. Le due lettere seguenti indicano un modello di lampada specifico.

Phytolamps induction GP e VG sono destinati all'illuminazione delle piante nella fase di crescita vegetativa. Lo spettro delle radiazioni blu prevale in esse.

I dispositivi FL vengono utilizzati nella fase iniziale della formazione dei frutti, nonché per accelerare la formazione dei colori. Emettono luce rossa.

Le lampadine modello KL sono universali. Tali fonti di luce consentono di controllare la crescita delle piantagioni. Generano luce rossa saturata, necessaria per il pieno sviluppo dei frutti delle piante e una fioritura abbondante.

Esempi di etichettatura:

• ILK-40 - Lampada a induzione rotonda da 40 W;
• TILPVG-120 è un phytolamp a induzione rettangolare con una potenza di 120 W, un modello VG per lo stadio iniziale della crescita vegetativa delle piante.

La radiazione di una lampadina a induzione corrisponde allo spettro solare del 97% ed è quindi eccellente per l'illuminazione artificiale dei complessi di serre.

Vantaggi dell'utilizzo di IL

Le lampade senza elettrodi generano una luce morbida, confortevole per la percezione degli occhi. I toni di colore non sono distorti.

La luminosità di tali lampade può essere modificata entro il 30-100% con un semplice dimmer per dispositivi con un filamento.

Il contenuto di mercurio a stato solido nelle moderne lampade a induzione è parecchie volte inferiore rispetto alle lampade fluorescenti tradizionali a gas

Anche dopo 75.000 ore di funzionamento, i dispositivi a induzione mantengono il livello di potenza luminosa intorno all'80-85% dell'originale.

La luce diurna convenzionale LL verso la fine della sua vita utile perde fino al 55% di luminosità. Sul loro pallone si formano scuri cerchi opachi nel tempo.

I vantaggi dell'utilizzo di lampade senza elettrodo a induzione:

• Efficienza del 90%;
• durata fino a 150.000 ore;
• l'emissione luminosa è superiore a 90-160 lm / W;
• condizioni ottimali per la percezione visiva degli oggetti;
• temperatura di funzionamento compresa tra -35 ° C e +50 ° C;
• coefficiente di resa cromatica Ra˃80;
• indicatori di alta efficienza energetica;
• riscaldamento minimo del pallone;
• numero illimitato di cicli di avvio / spegnimento;
• mancanza di ondulazione;
• la capacità di regolare l'intensità del bagliore;
• Il periodo di garanzia è di 5 anni.

I produttori affermano che le sorgenti luminose a induzione hanno caratteristiche tecniche migliori rispetto ai LED e sono molte volte più economiche. Il consumo di energia di questi tipi di lampadine è quasi lo stesso.

Applicazione di lampade senza elettrodi

I dispositivi di illuminazione modernizzati che non contengono catodi e filamenti termici vengono utilizzati per l'illuminazione sia interna che esterna.

Il campo di applicazione di IL

Le lampade senza elettrodi hanno una protezione integrata contro il corto circuito (corto circuito) e le sovratensioni.

Gli apparecchi a induzione sono resistenti ai carichi di vibrazione e agli urti accidentali, funzionano stabilmente anche a basse temperature dell'aria

A causa dell'elevata resa luminosa con un piccolo consumo di elettricità, vengono utilizzati in vari campi:

• organizzare l'illuminazione stradale di alta qualità;
• nei complessi commerciali e alberghieri;
• in centri di uffici e locali domestici;
• per l'illuminazione di grandi officine e magazzini in impianti industriali;
• evidenziare serre e serre;
• per l'illuminazione di autostrade e tunnel;
• per l'organizzazione di illuminazione antideflagrante presso la stazione di servizio.

A causa della stabilità dei parametri, le lampade senza elettrodi al mercurio vengono utilizzate come fonti puntuali di precisione della radiazione UV nella spettrometria.

Inoltre, il principio dell'eccitazione del gas di induzione viene applicato nel processo di pompaggio di energia da fonti esterne nell'ambiente di lavoro dei laser.

Tuttavia, a causa della presenza di radiazioni elettromagnetiche ad alta frequenza, le lampade a induzione non sono installate nelle stazioni ferroviarie e negli aeroporti.

Inoltre, queste lampadine possono causare interferenze durante il lavoro con apparecchiature di laboratorio e mediche ultra sensibili. Pertanto, in stanze con attrezzature speciali simili, non è consigliabile utilizzarle.

Illuminazione stradale e stradale

L'illuminazione stradale più efficace può fornire ai lampioni lampade a induzione a risparmio energetico. Questo tipo di illuminazione garantisce una visibilità confortevole per guidatori e pedoni.

Le luci stradali hanno un solido supporto a sbalzo e sono montate su pali e su pali standard. Sono utilizzati per illuminare aree e piazze del parco, strade e piazze, autostrade e parcheggi, argini, cortili.

L'avvio istantaneo di IL riduce al minimo le perdite di energia e consente di utilizzare il sistema di illuminazione nel modo più efficiente possibile. Ciò consente di organizzare l'illuminazione utilizzando i sensori di movimento.

Un esempio è il lancio istantaneo dell'illuminazione sulle autostrade in luoghi in cui si muovono automobili e pedoni.

Inoltre, un sensore di movimento sensibile può essere combinato con un interruttore crepuscolare programmabile.

Il dispositivo è regolato su valori di illuminazione specifici. Se il livello della luce è insufficiente, il sensore darà un comando per accendere le lampade.

La capacità di oscuramento consente di utilizzare con successo sistemi intelligenti per la gestione efficace dell'illuminazione stradale.

Controllando la luminosità delle lampade a induzione utilizzando un regolatore di potenza e un timer astronomico, è possibile ottenere un reale risparmio di energia elettrica e ridurre significativamente i costi di manutenzione.

L'introduzione di sistemi intelligenti consente di monitorare lo stato dell'illuminazione, misurare e analizzare i dati sul consumo di energia delle lampade.

Sorgenti luminose industriali sicure

L'uso di dispositivi basati sulla tecnologia a induzione è una soluzione economica per l'ammodernamento dei sistemi di illuminazione delle imprese industriali.

Le lampade a induzione sono di alta qualità costruttiva e non richiedono una manutenzione regolare. Riducono significativamente il consumo di elettricità e aiutano ad aumentare la redditività della produzione.

I dispositivi di illuminazione industriale hanno un grado di protezione IP54, che consente il funzionamento anche in condizioni di inquinamento e alta umidità. Possono essere installati in locali non riscaldati e poco ventilati.

Il vetro temperato in combinazione con l'isolamento in silicone protegge in modo affidabile l'alloggiamento dall'ingresso di impurità estranee e acqua.

Esistono anche modelli industriali IL a prova di esplosione. Non solo forniscono un'illuminazione di alta qualità, ma prevengono anche il verificarsi di situazioni di pericolo di incendio. Tali dispositivi aumentano il livello di sicurezza sul posto di lavoro.

Un rivestimento polimerico antistatico viene applicato al caso di apparecchi antideflagranti a induzione.

Grazie a questa composizione, i dispositivi di illuminazione sono caratterizzati da resistenza agli urti e resistenza alle temperature negative.

Lo speciale rivestimento intrinsecamente sicuro non si deteriora nemmeno in un ambiente alcalino e acido ed è in grado di mantenere le sue proprietà per 30 anni.

Retroilluminazione in serre e serre

Lo spettro della lampada a induzione corrisponde al 75% della radiazione fotosinteticamente attiva necessaria per la crescita attiva e la lunga fioritura delle piante.

Questo è il motivo per cui le lampadine senza elettrodo vengono utilizzate come fonti aggiuntive nelle serre e nelle serre per illuminare scatole di coltivazione standard e compatte, illuminazione diretta, laterale e inter-fila delle piante.

La temperatura operativa dei dispositivi di illuminazione a induzione non supera i 60 gradi Celsius, il che consente di posizionarli vicino agli spazi verdi

L'uso di tali lampade in scatole di coltivazione consente di ridurre significativamente il costo dei serbatoi di raffreddamento.

L'uso di IL consente inoltre di pre-progettare e installare separatamente l'illuminazione per ciascuna zona della serra.

Per correggere e dirigere il massimo della luce verso il settore desiderato utilizzare superfici ottiche - schermi. Concentrano le radiazioni su un sito specifico.

E con l'aiuto di speciali riflettori, la luce artificiale viene distribuita uniformemente su tutta l'altezza degli spazi verdi.

Regole per la scelta di IL

Quando si scelgono i dispositivi di illuminazione a induzione, è importante considerare le loro caratteristiche di progettazione, caratteristiche operative e il grado di sicurezza.

Solo con questo approccio, IL può essere considerata un'acquisizione utile.

Oggi nei negozi specializzati non è difficile trovare lampade a induzione senza elettrodo con potenza da 15 W a 500 W. Ma ce ne sono di più potenti progettati per varie esigenze di produzione.

Sono disponibili lampade a bulbo ovale per apparecchi con portalampade standard E14, E27 ed E40.

Esistono anche speciali tipi rettangolari e circolari di dispositivi di illuminazione a induzione che possono funzionare sia in corrente alternata che continua.

Vale la pena notare che le lampadine a induzione a forma di sfera avranno dimensioni maggiori rispetto ai filamenti a incandescenza convenzionali, poiché il generatore RF è nascosto nella base. Questo è importante da considerare quando si acquista.

Tutte le lampade a induzione e senza elettrodo sono sottoposte a certificazione obbligatoria.

Pertanto, possiamo parlare con sicurezza della loro sicurezza. L'amalgama è in un pallone sigillato e, fatte salve le regole operative di base, è esclusa la sua perdita.

Tuttavia, deve essere compreso, come le lampade fluorescenti standard, le lampade a induzione richiedono uno smaltimento adeguato a causa della presenza di composti di mercurio e componenti elettronici.

Un amalgama solido - una lega di mercurio con altri metalli - può essere riutilizzato. Anche il vetro della lampada viene consegnato per il riciclaggio, ma separatamente dal fosforo.

Le lampade con tecnologia a induzione non sono considerate tipi di illuminazione ecocompatibili e in questo criterio sono molto inferiori ai LED.

Va aggiunto che la lampadina a induzione non raggiunge immediatamente il suo flusso luminoso stabile. All'inizio, emette circa l'80% della radiazione totale.

Per questo indicatore ha raggiunto il massimo, una lampada senza elettrodi richiede 2-3 minuti. Durante questo periodo, l'amalgama viene sufficientemente riscaldata e la quantità richiesta di mercurio viene evaporata.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Lampade a induzione: una nuova generazione di lampade a scarica. Il principio di funzionamento di questo tipo di illuminazione:

Ciò che rende le lampade a induzione, le caratteristiche di lampade di questo tipo e ambito:

I vantaggi dell'utilizzo di moderne sorgenti luminose a induzione nelle imprese industriali:

La corretta installazione delle lampade a induzione in conformità con tutti gli standard e le norme consente l'uso efficiente della tecnologia di risparmio energetico. Oggi, tali fonti di luce sono una ragionevole alternativa agli approcci tradizionali all'organizzazione dell'illuminazione.

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