Lampy indukcyjne: urządzenie, typy, zakres + zasady wyboru

Obecnie konsumenci coraz częściej wybierają energooszczędne domowe i przemysłowe urządzenia oświetleniowe. Jednak oprócz oszczędzania ważną rolę odgrywa także jakość podświetlenia. Godną alternatywą dla tradycyjnych źródeł światła są lampy indukcyjne.

Emitują miękkie światło, przyjemne dla oczu, które nie zmienia obiektywnej percepcji przedmiotów. Rozumiem razem urządzenie i zasady działania lamp indukcyjnych.

Urządzenie i zasada działania

Pierwotnym źródłem światła w żarówce indukcyjnej jest plazma sztucznie wytworzona w wyniku jonizacji mieszaniny gazów przez pole elektromagnetyczne RF.

Prąd generuje przemienne pole elektryczne, powodując wystąpienie wyładowania gazu w szklanej kolbie. Podekscytowana rtęć wytwarza promieniowanie UV, które dzięki luminoforowi przekształca się w światło widzialne.

Lampy indukcyjne należą do kategorii gazowo-wyładowczych źródeł światła, o których więcej jest napisane te rzeczy.

Konstrukcja lampy indukcyjnej obejmuje trzy podstawowe elementy funkcjonalne:

• rura wyładowcza;
• ferrytowa cewka indukcyjna;
• statecznik elektroniczny.

Wewnątrz rurki znajdują się krople amalgamatu rtęciowego. Sama kolba jest wypełniona gazem o niskiej reaktywności chemicznej - argonem / kryptonem, a jej wewnętrzna powierzchnia pokryta jest nieorganicznym luminoforem.

Cewka indukcyjna i elektromagnes tworzą pole magnetyczne o wysokiej częstotliwości, pod wpływem którego wolne elektrony przyspieszają, zderzają się i wzbudzają atomy rtęci.

W rezultacie powstaje promieniowanie ultrafioletowe. Przez luminofor przekształca się w widoczny jasny blask.

Podobnie jak w prostych żarówkach fluorescencyjnych, połączenie różnych luminoforów w powłoce kolby daje podświetlenie różnych kolorów. Najczęściej znajdują się urządzenia o temperaturze kolorymetrycznej 3500 K, 4100 K, 5000 K, 6500 K.

Statecznik elektroniczny jest podłączony do źródła napięcia 12 V / 24 V DC lub do sinusoidalnej sieci napięciowej 120 V / 220 V / 380 V.

Układ sterowania rozrusznikiem przekształca prąd przemienny o wartości 50 Hz w prąd stały, a następnie w prąd o wysokiej częstotliwości od 190 kHz do 2,65 MHz.

Ten prąd RF tworzy pole magnetyczne. Ponadto rozrusznik generuje silny impuls startowy, który zapala źródło światła indukcyjnego.

Aby zapewnić stabilną pracę bezelektrodowego urządzenia oświetleniowego, układ sterowania może również zmieniać siłę prądu elektrycznego i jego częstotliwość przez cewkę indukcyjną.

Aby zmniejszyć rozproszenie pola elektromagnetycznego o wysokiej częstotliwości, lampy są wyposażone w ekrany ferrytowe i / lub specjalne rdzenie.

Główną różnicą między energooszczędnymi lampami indukcyjnymi z innych źródeł światła jest brak żarników i kontaktowych katod termicznych. W lampach indukcyjnych elektromagnesy znajdują się na zewnątrz, to znaczy nie ma bezpośredniego kontaktu elektrod z jonizowanym medium gazowym

To sprawia, że ​​cylinder urządzenia oświetleniowego jest bardziej jednolity i w przybliżeniu równomiernie obciążony temperaturowo.

Podczas długotrwałego działania takiego oświetlenia nie obserwuje się pękania szklanej żarówki; z czasem materiał elektrody nie osadza się na ścianach.

Brak elektrod żarowych potrzebnych do zapalenia tradycyjnych żarówek pozwala osiągnąć niezwykle długą żywotność lamp indukcyjnych - do 120 000 godzin pracy.

Niektórzy producenci twierdzą nawet, że ich żywotność wynosi nawet 150 000 godzin. Liczba ta jest 10-krotnie większa niż wytrzymałość prostego żarówki fluorescencyjne, wyładowanie gazowe LVD, rtęć i wolfram oświetlenie sodowe.

Ponadto żywotność indukcyjnych źródeł światła jest około 2–3 razy dłuższa niż żywotność diod LED.

Odmiany lamp indukcyjnych

Po raz pierwszy lampa bez elektrod kontaktowych zademonstrowała Nikola Tesla w 1893 roku na Wystawie Światowej w Chicago. Przedstawione publicznie urządzenie oświetleniowe było zasilane przez pole magnetyczne cewki Tesli. Pierwszy niezawodny prototyp indukcyjnego źródła światła został stworzony przez Johna Melvina Andersona w 1967 roku.

Klasyfikacja żarówek bezelektrodowych

W 1994 r. General Electric wprowadził kompaktową energooszczędną lampę GENURA ze zintegrowanym generatorem wysokiej częstotliwości w podstawie.

Produkcja seryjna indukcyjnych lamp fluorescencyjnych rozpoczęła się w latach 90.

Dziś liderami w produkcji energooszczędnego oświetlenia bezelektrodowego są PHILIPS Lighting, GE Lighting i OSRAM Licht AGO. Tabela pokazuje parametry i koszty różnych modeli lamp tych producentów

W zależności od rodzaju konstrukcji indukcyjne źródła światła to:

• z wbudowanym statecznikiem - generator elektryczny i lampa są połączone w jednym urządzeniu;
• z osobnym elektronicznym rozrusznikiem - zewnętrzny generator i lampa są urządzeniami rozłożonymi na części.

W zależności od sposobu umieszczenia cewki lampy te są również podzielone na urządzenia z cewką zewnętrzną (o niskiej częstotliwości) i wewnętrzną (o wysokiej częstotliwości).

W pierwszym przypadku cewka z prętem ferromagnetycznym jest skręcona wokół cylindra. Częstotliwość robocza żarówek z indukcją zewnętrzną mieści się w zakresie 190–250 kHz.

Mają lepsze warunki do intensywnej wymiany ciepła z otoczeniem, ponieważ cewka na zewnątrz zamkniętej żarówki łatwo rozprasza ciepło wytwarzane przez urządzenie. Żywotność urządzeń o niskiej częstotliwości wynosi do 120 000 godzin.

W drugim przypadku cewka indukcyjna z uzwojonym rdzeniem znajduje się w szklanej bańce. Generowane ciepło znajduje się we wnęce urządzenia oświetleniowego, a zatem lampy z indukcją wewnętrzną są podgrzewane mocniej.

Ich częstotliwość robocza mieści się w zakresie 2-3 MHz. Zasób takich źródeł światła nie przekracza 75 000 godzin.

Z wyglądu urządzenia z wewnętrznym induktorem przypominają żarówki próżniowe. Ale modele z zewnętrznym induktorem mają kształt pierścienia lub prostokąta

Zarówno lampy wysokiej, jak i niskiej częstotliwości mają duży margines bezpieczeństwa i długą żywotność.

Opcje wykonania i oznaczenia

Obecnie firmy specjalizujące się w oświetleniu rozpoczęły masową produkcję lamp indukcyjnych o różnych kształtach. Cechy konstrukcyjne i warianty wykonania są prześledzone w ich oznakowaniu.

Pierwsze dwa znaki alfabetyczne w kodzie określają typ urządzenia (IL - lampa indukcyjna), trzeci wskazuje formę. Po oznaczeniu literowym moc jest zwykle deklarowana.

ILK - okrągłe żarówki indukcyjne. Mają wysoką moc świetlną i szeroki zakres temperatur spektrofotometrycznych. Nadaje się do montażu w okrągłych i owalnych lampach.

Takie źródła światła są aktywnie wykorzystywane do magazynów oświetleniowych, przestronnych hal produkcyjnych i naprawczych, centrów handlowych, baz sportowych.

ILSH - lampy w kształcie kuli. Wykonane są w tradycyjnej formie konwencjonalnych próżniowych urządzeń oświetleniowych dużej mocy. Stwórz miękkie światło i zapal się niemal natychmiast.

Nadaje się do wymiany żarówki energooszczędne źródła światła bez konieczności wymiany samej lampy.

ILSH są instalowane w naświetlaczach do oświetlania hoteli i restauracji, supermarketów, a także lamp ulicznych i przemysłowych

ILU - Żarówki w kształcie litery U. Są to urządzenia z osobnym generatorem. Emitują jasne białe światło, nie migają podczas pracy.

Służą do oświetlania stadionów, tuneli, metra i autostrad, stojaków reklamowych, szyldów i innych obiektów.

ILB, ILBK - lampy o pierścieniowym kształcie żarówki. W nich generator, cewka i lampa są połączone w jednym urządzeniu. Generuj miękkie światło, które nie oślepia, szybko i łatwo zapala się w temperaturach do -35 ° C.

Podobne konstrukcje stosowane są do oświetlania hoteli i podłóg handlowych, terenów parkowych i placów oraz prywatnych terenów domowych.

Osobno należy powiedzieć o indukcyjnych fitolampach dla roślin. Różnią się kształtem szklanej żarówki i kolorem promieniowania.

Różne modele fitolamp indukcyjnych nadają się do oświetlania terenów zielonych w pewnym okresie wzrostu i rozwoju. Serie takich produktów wskazują TIL. Następne dwie litery wskazują konkretny model lampy.

Indukcje fitolampów GP i VG są przeznaczone do oświetlania roślin na etapie wzrostu wegetatywnego. Przebiega w nich widmo promieniowania niebieskiego.

Urządzenia FL są stosowane w początkowej fazie tworzenia owoców, a także w celu przyspieszenia tworzenia kolorów. Emitują czerwone światło.

Żarówki modelowe KL są uniwersalne. Takie źródła światła pozwalają kontrolować wzrost nasadzeń. Generują nasycone czerwone światło, niezbędne do pełnego rozwoju owoców roślin i obfitego kwitnienia.

Przykłady etykietowania:

• Okrągła lampa indukcyjna ILK-40 - 40 W;
• TILPVG-120 to prostokątny fitolamp indukcyjny o mocy 120 W, model VG do wstępnego etapu wegetatywnego wzrostu roślin.

Promieniowanie żarówki indukcyjnej odpowiada spektrum słonecznemu o 97%, a zatem jest doskonałe do sztucznego oświetlenia kompleksów szklarniowych.

Korzyści z używania IL

Lampy bezelektrodowe wytwarzają miękkie światło, wygodne do postrzegania przez oczy. Odcienie kolorów nie są zniekształcone.

Jasność takich lamp można zmienić za pomocą prostego w zakresie 30-100% ściemniacz dla urządzeń z filamentem.

Zawartość rtęci w stanie stałym w nowoczesnych lampach indukcyjnych jest kilkakrotnie niższa niż w tradycyjnych świetlówkowych lampach wypełnionych gazem

Nawet po 75 000 godzin pracy urządzenia indukcyjne zachowują poziom mocy świetlnej na poziomie około 80-85% oryginału.

Konwencjonalne światło dzienne LL pod koniec okresu użytkowania traci do 55% jasności. Z czasem na ich kolbach powstają ciemne, nieprzezroczyste koła.

Zalety stosowania indukcyjnych lamp bezelektrodowych:

• Sprawność 90%;
• żywotność do 150 000 godzin;
• wydajność świetlna wynosi ponad 90-160 lm / W;
• optymalne warunki wizualnego postrzegania obiektów;
• zakres temperatur roboczych od -35 ° C do +50 ° C;
• współczynnik oddawania barw Ra˃80;
• wskaźniki wysokiej efektywności energetycznej;
• minimalne ogrzewanie kolby;
• nieograniczona liczba cykli uruchamiania / wyłączania;
• brak tętnienia;
• możliwość dostosowania intensywności blasku;
• Okres gwarancji wynosi 5 lat.

Producenci twierdzą, że indukcyjne źródła światła mają lepsze parametry techniczne niż diody LED i są kilkakrotnie tańsze. Zużycie energii tego rodzaju żarówek jest prawie takie samo.

Zastosowanie lamp bezelektrodowych

Zmodernizowane urządzenia oświetleniowe, które nie zawierają katod termicznych i żarników, są stosowane zarówno do oświetlenia wewnętrznego, jak i zewnętrznego.

Zakres zastosowania IL

Lampy bezelektrodowe mają wbudowane zabezpieczenie przed zwarciem (zwarciem) i skokami napięcia.

Oprawy indukcyjne są odporne na obciążenia wibracyjne i przypadkowe wstrząsy, działają stabilnie nawet w niskich temperaturach powietrza

Ze względu na wysoką moc świetlną przy niewielkim zużyciu energii elektrycznej znajdują zastosowanie w różnych dziedzinach:

• zorganizować wysokiej jakości oświetlenie uliczne;
• w kompleksach handlowych i hotelowych;
• w centrach biurowych i mieszkalnych;
• do oświetlenia przestronnych warsztatów i magazynów w obiektach przemysłowych;
• podkreślić szklarnie i szklarnie;
• do oświetlania autostrad i tuneli;
• do organizacji oświetlenia przeciwwybuchowego na stacji benzynowej.

Ze względu na stabilność parametrów lampy rtęciowe bezelektrodowe są wykorzystywane jako precyzyjne punktowe źródła promieniowania UV w spektrometrii.

Ponadto zasada wzbudzania gazu indukcyjnego jest stosowana w procesie pompowania energii ze źródeł zewnętrznych do środowiska pracy laserów.

Jednak ze względu na obecność promieniowania elektromagnetycznego o wysokiej częstotliwości lampy indukcyjne nie są instalowane na dworcach kolejowych i lotniskach.

Ponadto żarówki te mogą powodować zakłócenia podczas pracy z ultra wrażliwym sprzętem laboratoryjnym i medycznym. Dlatego w pokojach z podobnym wyposażeniem specjalnym nie zaleca się ich używania.

Oświetlenie uliczne i drogowe

Najbardziej skuteczne oświetlenie drogowe może zapewnić lampy uliczne z energooszczędnymi lampami indukcyjnymi. Ten rodzaj oświetlenia gwarantuje wygodną widoczność zarówno dla kierowców, jak i pieszych.

Światła drogowe mają solidne mocowanie wspornikowe i są zamontowane na słupach, a także na słupach standardowych. Służą do oświetlania parków i placów, ulic i placów, autostrad i parkingów, nasypów, dziedzińców.

Natychmiastowe uruchomienie IL minimalizuje straty energii i pozwala na jak najlepsze wykorzystanie systemu oświetleniowego. Umożliwia to organizowanie oświetlenia za pomocą czujników ruchu.

Przykładem jest natychmiastowe uruchomienie oświetlenia na autostradach w miejscach, w których poruszają się samochody i piesi.

Ponadto czuły czujnik ruchu można połączyć z programowalnym przełącznikiem zmierzchowym.

Urządzenie jest dostosowane do określonych wartości oświetlenia. Jeśli poziom światła jest niewystarczający, czujnik wyda polecenie włączenia lamp.

Możliwość ściemniania umożliwia skuteczne wykorzystanie inteligentnych systemów do skutecznego zarządzania oświetleniem ulicznym.

Kontrolując jasność lamp indukcyjnych za pomocą regulatora mocy i zegara astronomicznego, można osiągnąć realne oszczędności energii elektrycznej, a także znacznie obniżyć koszty konserwacji.

Wprowadzenie inteligentnych systemów umożliwia monitorowanie stanu oświetlenia, pomiar i analizę danych dotyczących zużycia energii przez oprawy.

Bezpieczne przemysłowe źródła światła

Zastosowanie urządzeń opartych na technologii indukcyjnej jest opłacalnym rozwiązaniem do modernizacji systemów oświetleniowych przedsiębiorstw przemysłowych.

Lampy indukcyjne mają wysoką jakość wykonania i nie wymagają regularnej konserwacji. Znacząco zmniejszają zużycie energii elektrycznej i pomagają zwiększyć rentowność produkcji.

Przemysłowe urządzenia oświetleniowe mają klasę ochrony IP54, co pozwala na pracę nawet w warunkach zanieczyszczenia i wysokiej wilgotności. Mogą być instalowane w nieogrzewanych i słabo wentylowanych pomieszczeniach.

Szkło hartowane w połączeniu z izolacją silikonową niezawodnie chroni obudowę przed wnikaniem obcych zanieczyszczeń i wody.

Istnieją również przemysłowe modele przeciwwybuchowe IL. Zapewniają nie tylko wysokiej jakości oświetlenie, ale także zapobiegają występowaniu sytuacji zagrożenia pożarowego. Takie urządzenia zwiększają poziom bezpieczeństwa w miejscu pracy.

Antystatyczna powłoka polimerowa jest nakładana na obudowę przeciwwybuchową indukcyjną.

Dzięki takiemu składowi urządzenia oświetleniowe charakteryzują się odpornością na wstrząsy i odpornością na ujemne temperatury.

Specjalna iskrobezpieczna powłoka nie ulega zniszczeniu nawet w środowisku alkalicznym i kwaśnym i jest w stanie zachować swoje właściwości przez 30 lat.

Podświetlenie w szklarniach i szklarniach

Widmo lampy indukcyjnej odpowiada 75% fotosyntetycznie aktywnego promieniowania niezbędnego do aktywnego wzrostu i długiego kwitnienia roślin.

Dlatego żarówki bezelektrodowe są stosowane jako dodatkowe źródła w szklarniach i szklarniach do oświetlania standardowych i kompaktowych skrzynek do uprawy, bezpośredniego, bocznego i międzyrzędowego oświetlenia roślin.

Temperatura pracy indukcyjnych urządzeń oświetleniowych nie przekracza 60 stopni Celsjusza, co pozwala na umieszczenie ich w pobliżu terenów zielonych

Zastosowanie takich lamp w skrzyniach uprawowych pozwala znacznie obniżyć koszty zbiorników chłodzących.

Zastosowanie IL pozwala również na wstępne zaprojektowanie i osobne zainstalowanie oświetlenia dla każdej strefy szklarni.

Aby skorygować i skierować maksimum światła do pożądanego sektora, użyj powierzchni optycznych - ekranów. Skupiają promieniowanie na określonym miejscu.

A dzięki specjalnym reflektorom sztuczne światło jest równomiernie rozłożone na całej wysokości terenów zielonych.

Zasady wyboru IL

Wybierając urządzenia oświetleniowe indukcyjne, należy wziąć pod uwagę ich cechy konstrukcyjne, właściwości operacyjne, a także stopień bezpieczeństwa.

Tylko przy takim podejściu IL można uznać za wartościowe przejęcie.

Dziś w wyspecjalizowanych sklepach nietrudno znaleźć indukcyjne lampy bezelektrodowe o mocy od 15 W do 500 W. Są jednak mocniejsze, zaprojektowane z myślą o różnych potrzebach produkcyjnych.

Dostępne są owalne żarówki do opraw ze standardowymi oprawkami E14, E27 i E40.

Istnieją również specjalne prostokątne i okrągłe typy indukcyjnych urządzeń oświetleniowych, które mogą pracować zarówno w AC, jak i DC.

Warto zauważyć, że żarówki indukcyjne w kształcie kuli będą miały większy rozmiar niż tradycyjne żarówki, ponieważ generator RF jest ukryty w podstawie. Należy to wziąć pod uwagę przy zakupie.

Wszystkie lampy indukcyjne i lampy bezelektrodowe podlegają obowiązkowej certyfikacji.

Dlatego możemy śmiało mówić o ich bezpieczeństwie. Amalgamat znajduje się w szczelnie zamkniętej kolbie i, z zastrzeżeniem podstawowych zasad działania, jego wyciek jest wykluczony.

Należy jednak zrozumieć, że podobnie jak standardowe lampy fluorescencyjne, lampy indukcyjne wymagają odpowiedniej utylizacji ze względu na obecność związków rtęci i komponentów elektronicznych.

Stały amalgamat - stop rtęci z innymi metalami - może zostać ponownie użyty. Szkło z lampy jest również przekazywane do recyklingu, ale oddzielnie od fosforu.

Lampy z technologią indukcyjną nie są uważane za przyjazne dla środowiska rodzaje oświetlenia, aw tym kryterium są znacznie gorsze od diod LED.

Należy dodać, że żarówka indukcyjna nie osiąga natychmiast stabilnego strumienia świetlnego. Na początku daje około 80% całkowitego promieniowania.

Aby ten wskaźnik osiągnął maksimum, lampa bezelektrodowa potrzebuje 2-3 minut. W tym czasie amalgamat jest wystarczająco ogrzewany i wymagana ilość rtęci zostaje odparowana.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Lampy indukcyjne - nowa generacja lamp wyładowczych. Zasada działania tego rodzaju oświetlenia:

Co sprawia, że ​​lampy indukcyjne, cechy lamp tego typu i zakres:

Zalety stosowania nowoczesnych indukcyjnych źródeł światła w przedsiębiorstwach przemysłowych:

Prawidłowy montaż lamp indukcyjnych zgodnie ze wszystkimi normami i normami pozwala na efektywne wykorzystanie technologii oszczędzania energii. Obecnie takie źródła światła są rozsądną alternatywą dla tradycyjnych podejść do organizacji oświetlenia.

Czy masz doświadczenie w korzystaniu z lamp indukcyjnych? Czy po przestudiowaniu materiału miałeś pytania? Możesz je zapytać w polu komentarza pod artykułem. Tam możesz dzielić się doświadczeniami lub udzielać cennych porad osobom odwiedzającym naszą stronę.