Indukcijas spuldzes: ierīce, veidi, pielietojuma joma + izvēles noteikumi
Mūsdienās patērētāji arvien vairāk izvēlas energoefektīvas mājsaimniecības un rūpnieciskās apgaismes ierīces.Tomēr papildus ietaupījumiem svarīga loma ir arī fona apgaismojuma kvalitātei. Indukcijas lampas ir cienīga alternatīva tradicionālajiem apgaismojuma avotiem.
Tie izstaro maigu gaismu, kas ir patīkama acij un nemaina objektu objektīvo uztveri. Apskatīsim kopā indukcijas spuldžu konstrukciju un darbības principus.
Raksta saturs:
Dizains un darbības princips
Primārais gaismas avots indukcijas lampā ir plazma, kas mākslīgi radīta gāzu maisījuma jonizācijas rezultātā ar augstfrekvences elektromagnētisko lauku.
Strāva rada mainīgu elektrisko lauku, izraisot gāzes izlādi stikla kolbā. Uzbudināts dzīvsudrabs rada UV starojumu, kas, pateicoties fosforam, pārvēršas redzamā gaismā.
Indukcijas spuldzes pieder pie gāzizlādes apgaismojuma avotu kategorijas, par kurām vairāk ir rakstīts šo materiālu.
Indukcijas lampas dizains ietver trīs galvenos funkcionālos elementus:
- gāzizlādes caurule;
- indukcijas spole ar ferīta gredzenu;
- elektroniskais balasts.
Caurules iekšpusē ir dzīvsudraba amalgamas pilieni. Pati kolba ir piepildīta ar gāzi ar zemu ķīmisko reaktivitāti - argonu/kriptonu, un tās iekšējā virsma ir pārklāta ar neorganisku fosforu.
Indukcijas spole un elektromagnēts veido augstfrekvences magnētisko lauku, kura ietekmē brīvie elektroni tiek paātrināti, saduras un ierosina dzīvsudraba atomus.
Rezultāts ir ultravioletais starojums. Fosfors pārvērš to redzamā spilgtā mirdzumā.
Elektroniskais balasts ir pievienots līdzstrāvas sprieguma avotam 12 V/24 V vai sinusoidālajam sprieguma tīklam 120 V/220 V/380 V.
Startera vadības sistēma pārveido 50 Hz maiņstrāvu līdzstrāvā un pēc tam augstfrekvences strāvā no 190 kHz līdz 2,65 MHz.
Šī RF strāva rada magnētisko lauku. Turklāt starteris ģenerē spēcīgu palaišanas impulsu, kas aizdedzina indukcijas gaismas avotu.
Lai nodrošinātu bezelektrodu apgaismojuma ierīces stabilu darbību, vadības sistēma caur induktora spoli var mainīt arī elektriskās strāvas stiprumu un tās frekvenci.
Lai samazinātu augstfrekvences elektromagnētisko lauku izkliedi, lampas ir aprīkotas ar ferīta ekrāniem un/vai speciāliem serdeņiem.
Tas padara apgaismes ierīces cilindru vienmērīgāku un aptuveni vienādi noslogotu temperatūrā.
Ilgstoši darbojoties šādam apgaismojumam, stikla spuldzes plaisāšana netiek novērota, laika gaitā elektrodu materiāls nenogulsnējas uz sienām.
Kvēldiega elektrodu trūkums, kas nepieciešams parasto spuldžu apgaismošanai, ļauj indukcijas lampām sasniegt neticami ilgu kalpošanas laiku - līdz 120 000 darba stundām.
Daži ražotāji pat apgalvo, ka kalpošanas laiks ir līdz 150 000 stundām. Šis rādītājs ir 10 reizes lielāks nekā vienkāršā izturība dienasgaismas spuldzes, gāzizlādes HPDS, dzīvsudraba-volframa un nātrija apgaismes ķermeņi.
Turklāt indukcijas gaismas avotu kalpošanas laiks ir aptuveni 2-3 reizes ilgāks nekā gaismas diožu kalpošanas laiks.
Indukcijas spuldžu veidi
Nikola Tesla pirmo reizi demonstrēja lampu bez kontaktelektrodiem 1893. gadā Pasaules izstādē Čikāgā. Sabiedrībai prezentētā apgaismes ierīce tika darbināta ar Tesla spoles magnētisko lauku. Un pirmo uzticamo indukcijas gaismas avota prototipu izveidoja Džons Melvins Andersons 1967. gadā.
Bezelektrodu spuldžu klasifikācija
1994. gadā General Electric prezentēja GENURA kompakto enerģijas taupīšanas lampu ar iebūvētu augstfrekvences ģeneratoru pamatnē.
Indukcijas dienasgaismas spuldžu sērijveida ražošana sākās 90. gados.
Atkarībā no konstrukcijas veida indukcijas gaismas avoti ir:
- ar iebūvētu balastu – elektriskais ģenerators un lampa apvienoti vienā blokā;
- ar atsevišķu elektronisko starteri - ārējais ģenerators un lampa ir atdalītas ierīces.
Atkarībā no spoles novietošanas veida šīs lampas tiek sadalītas arī ierīcēs ar ārējo (zemfrekvences) un iekšējo (augstfrekvences) induktors.
Pirmajā gadījumā ap cilindru tiek apvilkta spole ar feromagnētisko stieni. Spuldžu ar ārējo indukciju darbības frekvence ir diapazonā no 190-250 kHz.
Tiem ir labāki apstākļi intensīvai siltuma apmaiņai ar vidi, jo spole ārpus noslēgtās kolbas viegli izkliedē ierīces radīto siltumu. Zemfrekvences ierīču kalpošanas laiks ir līdz 120 000 stundām.
Otrajā gadījumā stikla spuldzes iekšpusē atrodas indukcijas spole ar brūces serdi. Radītais siltums nonāk apgaismes ierīces dobumā, tāpēc lampas ar iekšējo indukciju uzsilst spēcīgāk.
To darbības frekvence ir 2-3 MHz diapazonā. Šādu gaismas avotu resurss nepārsniedz 75 000 stundu.
Gan augstfrekvences, gan zemfrekvences spuldzēm ir liela drošības rezerve un ilgs kalpošanas laiks.
Iespējas un marķējumi
Šobrīd uzņēmumi, kas specializējas apgaismojumā, ir uzsākuši dažādu formu indukcijas spuldžu masveida ražošanu. Dizaina iezīmes un dizaina iespējas var redzēt to marķējumos.
Pirmās divas alfabēta rakstzīmes kodā nosaka ierīces veidu (IL - indukcijas lampa), trešā norāda formu. Pēc burtu apzīmējuma parasti tiek paziņota jauda.
ILK – apaļas indukcijas lampas.Tiem ir augsta gaismas efektivitāte un plašs spektrofotometrisko temperatūru diapazons. Piemērots uzstādīšanai apaļos un ovālos gaismekļos.
Šādi gaismas avoti tiek aktīvi izmantoti, lai apgaismotu noliktavas, plašas ražošanas un remontdarbnīcas, iepirkšanās centrus, sporta objektus.
ILSH – lodītes formas lampas. Izgatavots tradicionālajā parasto lieljaudas vakuuma apgaismojuma ierīču veidā. Tie rada maigu gaismu un iedegas gandrīz uzreiz.
Piemērots nomaiņai kvēlspuldzes uz energoefektīviem gaismas avotiem bez nepieciešamības mainīt pašu lampu.
ILU – U-veida spuldzes. Tās ir ierīces ar atsevišķu ģeneratoru. Tie izstaro spilgti baltu gaismu un darbības laikā nemirgo.
Tos izmanto stadionu, tuneļu, metro un lielceļu, reklāmas stendu, izkārtņu un citu objektu apgaismošanai.
ILB, ILBK – lampas ar gredzenveida spuldzi. Tajos ģenerators, spole un caurule ir apvienoti vienā vienībā. Tie rada mīkstu gaismu, kas neapžilbina, ātri un viegli iedegas temperatūrā līdz -35 °C.
Līdzīgi dizaini tiek izmantoti viesnīcu un iepirkšanās zonu, parku zonu un publisko dārzu, privāto dārzu zonu apgaismošanai.
Atsevišķi ir vērts pieminēt augu indukcijas fitolampas. Tie atšķiras pēc stikla spuldzes formas un starojuma krāsas.
Indukcijas fitolampas GP un VG ir paredzētas augu apgaismošanai veģetatīvās augšanas stadijā. Tajās dominē zilais starojuma spektrs.
FL ierīces izmanto augļu veidošanās sākuma fāzē, kā arī ziedu veidošanās paātrināšanai. Tie izstaro sarkanu gaismu.
KL modeļa spuldzes ir universālas. Šādi gaismas avoti ļauj kontrolēt stādījumu augšanu. Tie rada bagātīgu sarkano gaismu, kas nepieciešama pilnīgai augu augļu attīstībai un bagātīgai ziedēšanai.
Marķēšanas piemēri:
- ILK-40 – apaļa indukcijas lampa ar jaudu 40 W;
- TILPVG-120 ir taisnstūrveida indukcijas fitolamps ar jaudu 120 W, modelis VG augu veģetatīvās augšanas sākuma stadijai.
Indukcijas spuldzes emisija atbilst 97% saules spektram, un tāpēc ir lieliski piemērota siltumnīcu kompleksu mākslīgajam apgaismojumam.
IL izmantošanas priekšrocības
Bezelektrodu lampas rada maigu gaismu, kas ir ērta acīm. Krāsu toņi nav izkropļoti.
Šādu lampu spilgtumu var mainīt 30-100% robežās, izmantojot vienkāršu dimmer ierīcēm ar kvēldiegu.
Pat pēc 75 000 darba stundām indukcijas ierīces saglabā gaismas jaudas līmeni 80-85% no oriģināla.
Parastās dienasgaismas LL ekspluatācijas laika beigās zaudē līdz pat 55% no sava spilgtuma. Laika gaitā uz to kolbām veidojas tumši, necaurspīdīgi apļi.
Bezelektrodu indukcijas spuldžu izmantošanas priekšrocības:
- Efektivitāte 90%;
- kalpošanas laiks līdz 150 000 stundām;
- gaismas jauda vairāk nekā 90-160 lm/W;
- optimāli apstākļi objektu vizuālai uztverei;
- darba temperatūras diapazons no -35 °C līdz +50 °C;
- krāsu atveides koeficients Ra˃80;
- augsti energoefektivitātes rādītāji;
- minimāla kolbas karsēšana;
- neierobežots palaišanas/izslēgšanas ciklu skaits;
- nav pulsācijas;
- spēja pielāgot mirdzuma intensitāti;
- Garantijas laiks ir 5 gadi.
Ražotāji apgalvo, ka indukcijas gaismas avotiem ir labāki tehniskie parametri nekā LED, un tie ir vairākas reizes lētāki. Šāda veida spuldžu enerģijas patēriņš ir aptuveni vienāds.
Bezelektrodu lampu pielietojums
Gan iekštelpu, gan āra apgaismojumam tiek izmantotas modernizētas apgaismes ierīces, kas nesatur termokatodus un kvēldiegas.
IL lietošanas joma
Bezelektrodu lampām ir iebūvēta aizsardzība pret īssavienojumiem (īssavienojumiem) un sprieguma pārspriegumiem.
Augstās gaismas efektivitātes un zemā elektroenerģijas patēriņa dēļ tos izmanto dažādās jomās:
- kvalitatīva ielu apgaismojuma organizēšanai;
- iepirkšanās, izklaides un viesnīcu kompleksos;
- biroju centros un sadzīves telpās;
- rūpniecisko objektu plašu darbnīcu un noliktavu apgaismošanai;
- siltumnīcu un siltumnīcu apgaismošanai;
- automaģistrāļu un tuneļu apgaismošanai;
- sprādziendroša apgaismojuma organizēšanai degvielas uzpildes stacijās.
Pateicoties to parametru stabilitātei, bezelektrodu dzīvsudraba spuldzes tiek izmantotas kā UV starojuma precizitātes punktveida avoti spektrometrijā.
Turklāt enerģijas pārnešanas procesā no ārējiem avotiem lāzeru darba vidē tiek izmantots gāzes induktīvās ierosmes princips.
Tomēr augstfrekvences elektromagnētiskā starojuma klātbūtnes dēļ dzelzceļa stacijās un lidostās indukcijas lampas netiek uzstādītas.
Šīs spuldzes var izraisīt arī traucējumus, ja tās tiek izmantotas vienlaikus ar īpaši jutīgu laboratorijas un medicīnas aprīkojumu. Tāpēc nav ieteicams tos izmantot telpās ar šādu īpašu aprīkojumu.
Ielu un ceļu apgaismojums
Visefektīvāko ceļa apgaismojumu var nodrošināt ielu lampas ar indukcijas energoefektīvām lampām. Šāda veida apgaismojums garantē ērtu redzamību gan autovadītājiem, gan gājējiem.
Ceļa lukturiem ir izturīgs konsoles stiprinājums un tiek montēti uz stabiem, kā arī standarta balsti. Tos izmanto, lai apgaismotu parku zonas un skvērus, ielas un laukumus, šosejas un autostāvvietas, uzbērumus un pagalmus.
Kā piemēru var minēt momentānu apgaismojuma iedarbināšanu uz lielceļiem vietās, kur notiek automašīnu un gājēju kustība.
Turklāt jutīgo kustības sensoru var apvienot ar programmējamu krēslas slēdzi.
Ierīce ir pielāgota noteiktam apgaismojuma līmenim. Ja gaismas līmenis ir nepietiekams, sensors dos komandu ieslēgt lampas.
Aptumšošanas iespēja ļauj veiksmīgi izmantot inteliģentas sistēmas efektīvai ielu apgaismojuma kontrolei.
Regulējot indukcijas spuldžu spilgtumu, izmantojot jaudas regulatoru un astronomisko taimeri, jūs varat sasniegt reālus elektroenerģijas ietaupījumus un arī ievērojami samazināt uzturēšanas izmaksas.
Inteliģentu sistēmu ieviešana ļauj kontrolēt apgaismojuma stāvokli, izmērīt un analizēt datus par lampu enerģijas patēriņu.
Droši industriālie gaismas avoti
Uz indukcijas tehnoloģiju balstītu ierīču izmantošana ir rentabls risinājums rūpniecības uzņēmumu apgaismojuma sistēmu modernizēšanai.
Indukcijas lampām ir augsta uzbūves kvalitāte, un tām nav nepieciešama regulāra apkope. Tie ievērojami samazina elektroenerģijas patēriņu un palīdz uzlabot ražošanas rentabilitāti.
Rūpnieciskajām apgaismes ierīcēm ir IP54 aizsardzības klase, kas ļauj darboties pat netīros un augsta mitruma apstākļos. Tos var uzstādīt neapsildāmās un slikti vēdināmās vietās.
Rūdīts stikls apvienojumā ar silikona izolāciju droši aizsargā korpusu no svešķermeņu un ūdens iekļūšanas iekšpusē.
Indukcijas sprādziendrošo spuldžu korpusam tiek uzklāts antistatisks polimēru pārklājums.
Pateicoties šim sastāvam, apgaismes ierīcēm ir raksturīga triecienizturība un izturība pret mīnusa temperatūru.
Īpašais dzirksteles necaurlaidīgais pārklājums nebojājas pat sārmainā un skābā vidē un var saglabāt savas īpašības 30 gadus.
Apgaismojums siltumnīcās un ziemas dārzos
Indukcijas lampas spektrs 75% atbilst fotosintētiski aktīvajam starojumam, kas nepieciešams augu aktīvai augšanai un ilgstošai ziedēšanai.
Tāpēc bezelektrodu spuldzes izmanto kā papildu avotus siltumnīcās un siltumnīcās, standarta un kompakto audzēšanas kastu apgaismošanai, augu tiešai, sānu un starprindu apgaismošanai.
Šādu lampu izmantošana audzēšanas kastēs ļauj ievērojami samazināt dzesēšanas tvertņu izmaksas.
IL izmantošana ļauj arī iepriekš projektēt un atsevišķi uzstādīt apgaismojumu katrai siltumnīcas zonai.
Lai koriģētu un novirzītu maksimālu gaismu uz vēlamo sektoru, tiek izmantotas optiskās virsmas – ekrāni. Viņi fokusē starojumu uz noteiktu apgabalu.
Un ar īpašu atstarotāju palīdzību mākslīgā gaisma tiek vienmērīgi sadalīta visā zaļo zonu augstumā.
IL atlases noteikumi
Izvēloties indukcijas apgaismojuma ierīces, ir svarīgi ņemt vērā to konstrukcijas īpašības, veiktspējas īpašības, kā arī drošības pakāpi.
Tikai tad, ja tiek ievērota šī pieeja, IL var uzskatīt par vērtīgu iegādi.
Mūsdienās specializētajos veikalos ir viegli atrast bezelektrodu indukcijas lampas ar jaudu no 15 W līdz 500 W. Bet ir arī jaudīgāki, kas paredzēti dažādām ražošanas vajadzībām.
Gaismekļiem ar standarta ligzdām E14, E27 un E40 pieejamas lampas ar ovālu spuldzi.
Ir arī īpaši taisnstūrveida un gredzenveida indukcijas apgaismojuma ierīces, kas var darboties gan ar maiņstrāvas, gan līdzstrāvas strāvu.
Visām indukcijas lampām un bezelektrodu lampām tiek veikta obligāta sertifikācija.
Tāpēc mēs varam ar pārliecību runāt par viņu drošību. Amalgama atrodas noslēgtā kolbā, un, ievērojot darbības pamatnoteikumus, tās noplūde ir izslēgta.
Tomēr jums ir jāsaprot, ka tāpat kā standarta dienasgaismas spuldzēm, arī indukcijas spuldzēm ir nepieciešama atbilstoša utilizācija dzīvsudraba savienojumu un elektronisko komponentu klātbūtnes dēļ.
Cieto amalgamu, dzīvsudraba sakausējumu ar citiem metāliem, var izmantot atkārtoti. Stikls no lampas arī tiek pārstrādāts, bet atsevišķi no fosfora.
Lampas ar indukcijas tehnoloģiju nav videi draudzīgi apgaismojuma veidi un šajā kritērijā ir daudz zemāki par gaismas diodēm.
Jāpiebilst, ka indukcijas tipa spuldze uzreiz nesasniedz savu stabilo gaismas plūsmu. Sākumā tas rada aptuveni 80% no kopējā starojuma.
Lai šis indikators sasniegtu maksimumu, lampai bez elektroda ir vajadzīgas 2-3 minūtes. Šajā laikā amalgama pietiekami uzsilst un nepieciešamais dzīvsudraba daudzums iztvaiko.
Secinājumi un noderīgs video par tēmu
Indukcijas spuldzes ir jaunas paaudzes gāzizlādes spuldzes. Šāda veida apgaismojuma darbības princips:
Kas padara lampas indukcijas, šāda veida lampu īpašības un pielietojuma joma:
Mūsdienu indukcijas gaismas avotu izmantošanas priekšrocības rūpniecības uzņēmumos:
Pareiza indukcijas spuldžu uzstādīšana atbilstoši visiem standartiem un noteikumiem ļauj efektīvi izmantot enerģijas taupīšanas tehnoloģiju. Mūsdienās šādi gaismas avoti ir saprātīga alternatīva tradicionālajām apgaismojuma organizēšanas pieejām.
Vai jums ir pieredze indukcijas spuldžu izmantošanā? Vai arī pēc materiāla izpētes jums radās kādi jautājumi? Tos varat jautāt komentāru blokā zem raksta. Tur jūs varat dalīties savā pieredzē vai sniegt vērtīgus padomus mūsu vietnes apmeklētājiem.
Nesen uzstādīju indukcijas fitolampas augiem siltumnīcā. Es izvēlējos ierīces zilajā spektrā, lai fotosintēze noritētu normāli. Vēl ņēmu vērā, ka lampa pārāk nesakarsa un vienmērīgi sadala gaismu. Es arī paskatījos, lai pārliecinātos, ka tas var darboties ziemā un normāli darboties zemākā temperatūrā. Galu galā tika izvēlētas lampas, uzstādītas, augi no tām gūst labumu, viss darbojas.
Labdien, Maksim. Optimālus apstākļus fotosintēzei rada dabiskais apgaismojums. Īpaši tas atbilst kvēlspuldzēm. Profesors A. Famintsins pētīja ietekmi uz atsevišķu ziedu fotosintēzi 19. gadsimtā. Pētījuma rezultāts ir tāds, ka hlorofils, absorbējot galējās spektra daļas, nereaģē uz dzelteno, zaļo un zilo. Citiem vārdiem sakot, jūs esat radījis nedabiskus apstākļus augiem.
Labprāt iegādātos šādas apgaismes ierīces savām mājām, jo parastās energotaupīgās dienasgaismas spuldzes man nez kāpēc ātri izdeg. Gaismas diodes ir uzticamas, taču gaisma no tām ir kaut kā pārāk skarba, nedzīva, es vienkārši nevaru pie tā pierast. Ar kvēldiegu tas izrādās pārāk dārgs. Bet pašreizējā cena, kas ir vairāk nekā 1000 rubļu. indukcijas lampai, izbeidz iespēju to izmantot ikdienā.
Pērciet lielos ķēdes veikalos, kas nodrošina lampu garantijas. Esmu redzējis indukcijas lampas ar piecu gadu garantiju. Iztērēt 1000 rubļu ik pēc pieciem gadiem nepavisam nav dārgi.