Indukcinės lempos: įrenginys, tipai, taikymo sritis + pasirinkimo taisyklės

Šiandien vartotojai vis dažniau renkasi energiją taupančius buitinius ir pramoninius apšvietimo įrenginius.Tačiau, be taupymo, svarbų vaidmenį atlieka ir foninio apšvietimo kokybė. Indukcinės lempos yra verta alternatyva tradiciniams apšvietimo šaltiniams.

Jie skleidžia švelnią, malonią akiai šviesą ir nekeičia objektyvaus objektų suvokimo. Pažvelkime į indukcinių lempų konstrukciją ir veikimo principus kartu.

Dizainas ir veikimo principas

Pagrindinis šviesos šaltinis indukcinėje lempoje yra plazma, dirbtinai sukurta dėl dujų mišinio jonizacijos aukšto dažnio elektromagnetiniu lauku.

Srovė sukuria kintamą elektrinį lauką, dėl kurio stiklinėje kolboje atsiranda dujų iškrova. Sužadintas gyvsidabris sukuria UV spinduliuotę, kuri fosforo dėka paverčiama matoma šviesa.

Indukcinės lempos priklauso dujų išlydžio apšvietimo šaltinių kategorijai, apie kurią daugiau parašyta ši medžiaga.

Indukcinės lempos dizainą sudaro trys pagrindiniai funkciniai elementai:

• dujų išleidimo vamzdis;
• indukcinė ritė su ferito žiedu;
• elektroninis balastas.

Vamzdžio viduje yra gyvsidabrio amalgamos lašai. Pati kolba užpildyta mažo cheminio reaktyvumo dujomis – argonu/kriptonu, o jos vidinis paviršius padengtas neorganiniu fosforu.

Indukcinė ritė ir elektromagnetas sudaro aukšto dažnio magnetinį lauką, kurio įtakoje laisvieji elektronai pagreitėja, susiduria ir sužadina gyvsidabrio atomus.

Rezultatas yra ultravioletinė spinduliuotė. Fosforas paverčia jį matomu ryškiu švytėjimu.

Kaip ir paprastose fluorescencinėse lemputėse, skirtingų fosforų derinys IL lemputės dangoje sukuria skirtingų spalvų švytėjimą. Dažniausiai naudojami prietaisai, kurių kolorimetrinė temperatūra yra 3500 K, 4100 K, 5000 K, 6500 K

Elektroninis balastas jungiamas prie 12 V/24 V nuolatinės srovės šaltinio arba prie sinusinės 120 V/220 V/380 V įtampos tinklo.

Starterio valdymo sistema paverčia 50 Hz kintamąją srovę į nuolatinę srovę, o vėliau į aukšto dažnio srovę nuo 190 kHz iki 2,65 MHz.

Ši RF srovė sukuria magnetinį lauką. Be to, starteris sukuria stiprų paleidimo impulsą, kuris uždega indukcinį šviesos šaltinį.

Kad būtų užtikrintas stabilus beelektrodinio apšvietimo įrenginio veikimas, valdymo sistema per induktoriaus ritę taip pat gali keisti elektros srovės stiprumą ir jos dažnį.

Siekiant sumažinti aukšto dažnio elektromagnetinių laukų sklaidą, lempose įrengiami ferito ekranai ir/ar specialios gyslos.

Pagrindinis skirtumas tarp indukcinių energiją taupančių lempų ir kitų šviesos šaltinių yra kaitinamųjų siūlų ir kontaktinių šiluminių katodų nebuvimas. Indukcinėse lempose elektromagnetai yra išorėje, tai yra, nėra tiesioginio elektrodų kontakto su jonizuotų dujų aplinka.

Dėl to apšvietimo įtaiso cilindras tampa vienodesnis ir maždaug vienodai apkraunamas temperatūros.

Ilgai veikiant tokiam apšvietimui, stiklo lemputės įtrūkimai nepastebimi, laikui bėgant elektrodo medžiaga nenusėda ant sienų.

Įprastoms lemputėms apšviesti reikalingų kaitinamųjų elektrodų nebuvimas leidžia indukcinėms lempoms pasiekti neįtikėtinai ilgą tarnavimo laiką – iki 120 000 darbo valandų.

Kai kurie gamintojai teigia net iki 150 000 valandų tarnavimo laiką. Šis skaičius yra 10 kartų didesnis nei paprasto patvarumas fluorescencinės lemputės, dujų išlydžio HPDS, gyvsidabrio-volframo ir natrio šviestuvai.

Be to, indukcinių šviesos šaltinių tarnavimo laikas yra maždaug 2-3 kartus ilgesnis nei šviesos diodų.

Indukcinių lempų tipai

Nikola Tesla pirmą kartą pademonstravo lempą be kontaktinių elektrodų dar 1893 metais Pasaulinėje parodoje Čikagoje. Visuomenei pristatytas apšvietimo įrenginys buvo maitinamas Tesla ritės magnetiniu lauku. O pirmąjį patikimą indukcinio šviesos šaltinio prototipą 1967 metais sukūrė Johnas Melvinas Andersonas.

Beelektrodinių lempučių klasifikacija

1994 metais General Electric pristatė kompaktišką energiją taupančią lempą GENURA su įmontuotu aukšto dažnio generatoriumi bazėje.

Serijinė indukcinių liuminescencinių lempų gamyba pradėta 1990 m.

Šiandien beelektrodų energiją taupančių apšvietimo prietaisų gamybos lyderiai yra korporacijos PHILIPS Lighting, GE Lighting ir OSRAM Licht AGO. Lentelėje pateikiami skirtingų šių gamintojų lempų modelių parametrai ir sąnaudos

Priklausomai nuo konstrukcijos tipo, indukciniai šviesos šaltiniai yra:

• su įmontuotu balastu – elektros generatorius ir lempa sujungti viename bloke;
• su atskiru elektroniniu starteriu - išorinis generatorius ir lempa yra atskiri įrenginiai.

Priklausomai nuo ritės padėjimo būdo, šios lempos taip pat skirstomos į įrenginius su išoriniu (žemo dažnio) ir vidiniu (aukšto dažnio) induktoriumi.

Pirmuoju atveju ritė su feromagnetiniu strypu apvyniojama aplink cilindrą. Lempos su išorine indukcija veikimo dažnis yra 190-250 kHz diapazone.

Jie turi geresnes sąlygas intensyviam šilumos mainui su aplinka, nes už sandarios kolbos esanti spiralė lengvai išsklaido prietaiso generuojamą šilumą. Žemo dažnio prietaisų tarnavimo laikas yra iki 120 000 valandų.

Antruoju atveju indukcinė ritė su suvyniota šerdimi yra stiklinės lemputės viduje. Susidariusi šiluma patenka į apšvietimo įrenginio ertmę, todėl lempos su vidine indukcija įkaista stipriau.

Jų veikimo dažnis yra 2-3 MHz diapazone. Tokių šviesos šaltinių resursas neviršija 75 000 valandų.

Išvaizda prietaisai su vidiniu induktoriumi primena vakuumines lemputes. Tačiau modeliai su išorine induktoriumi yra žiedo arba stačiakampio formos

Tiek aukšto, tiek žemo dažnio lempos turi didelę saugos ribą ir ilgą tarnavimo laiką.

Parinktys ir žymėjimai

Šiuo metu įmonės, kurios specializuojasi apšvietimo srityje, pradėjo masinę įvairių formų indukcinių lempų gamybą. Dizaino ypatybes ir dizaino galimybes galima pamatyti jų žymėjimuose.

Pirmieji du abėcėlės simboliai kode nustato įrenginio tipą (IL – indukcinė lempa), trečiasis nurodo formą. Po raidės žymėjimo paprastai pranešama galia.

ILK – apvalios indukcinės lempos.Jie turi didelį šviesos efektyvumą ir platų spektrofotometrinių temperatūrų diapazoną. Tinka montuoti į apvalius ir ovalius šviestuvus.

Tokie šviesos šaltiniai aktyviai naudojami sandėliams, erdvioms gamybos ir remonto dirbtuvėms, prekybos centrams, sporto objektams apšviesti.

ILSH – rutulio formos lempos. Pagaminta tradicine įprastų didelės galios vakuuminio apšvietimo įtaisų forma. Jie sukuria švelnią šviesą ir užsidega beveik akimirksniu.

Tinka keisti kaitrines lemputes į energiją taupančius šviesos šaltinius, nekeičiant pačios lempos.

ILS montuojami prožektoriuose, skirtuose viešbučių ir restoranų, prekybos centrų apšvietimui, taip pat gatvių ir pramoninėse lempose

ILU – U formos lemputės. Tai įrenginiai su atskiru generatoriumi. Jie skleidžia ryškiai baltą šviesą ir veikimo metu nemirga.

Jais apšviečiami stadionai, tuneliai, metro ir greitkeliai, reklaminiai stendai, iškabos ir kiti objektai.

ILB, ILBK – lempos su žiedo formos lempute. Juose generatorius, ritė ir vamzdis yra sujungti į vieną įrenginį. Jie sukuria švelnią šviesą, kuri neakina, greitai ir lengvai užsidega esant iki -35 °C temperatūrai.

Panašūs dizainai naudojami viešbučių ir prekybos zonų, parkų ir viešųjų sodų, privačių sodo zonų apšvietimui.

Atskirai verta paminėti apie indukcines fitolampas augalams. Jie skiriasi stiklinės lemputės forma ir spinduliuotės spalva.

Įvairūs indukcinių fitolampų modeliai tinka apšviesti želdynus tam tikru augimo ir vystymosi laikotarpiu. Tokių gaminių serija žymima TIL. Kitos dvi raidės nurodo konkretų lempos modelį

Indukcinės fitolampos GP ir VG yra skirtos augalų apšvietimui vegetatyvinio augimo stadijoje. Juose vyrauja mėlynas spinduliuotės spektras.

FL prietaisai naudojami pradinėje vaisių formavimo fazėje, taip pat žiedų formavimuisi paspartinti. Jie skleidžia raudoną šviesą.

KL modelio lemputės yra universalios. Tokie šviesos šaltiniai leidžia kontroliuoti sodinukų augimą. Jie sukuria sodrią raudoną šviesą, reikalingą visapusiškam augalų vaisių vystymuisi ir gausiam žydėjimui.

Žymėjimo pavyzdžiai:

• ILK-40 – apvali indukcinė lempa, kurios galia 40 W;
• TILPVG-120 yra stačiakampė indukcinė fitolampa, kurios galia 120 W, modelis VG, skirtas pradinei augalų vegetatyvinio augimo stadijai.

Indukcinės lempos spinduliuotė atitinka 97% saulės spektro, todėl puikiai tinka dirbtiniam šiltnamių kompleksų apšvietimui.

IL naudojimo privalumai

Beelektrodinės lempos sukuria švelnią šviesą, kuri yra patogi akims. Spalvų atspalviai nėra iškraipyti.

Tokių lempų ryškumą galima pakeisti 30–100% naudojant paprastą ryškesnis prietaisams su kaitinimo siūlu.

Kietojo gyvsidabrio kiekis šiuolaikinėse indukcinėse lempose yra kelis kartus mažesnis nei įprastose fluorescencinėse dujomis užpildytose lempose

Net ir po 75 000 darbo valandų indukciniai įtaisai palaiko 80-85% originalios šviesos galios lygį.

Įprastos dienos šviesos LL praranda iki 55 % ryškumo, pasibaigus jų eksploatavimo laikui. Laikui bėgant ant jų kolbų susidaro tamsūs, nepermatomi apskritimai.

Indukcinių lempų be elektrodų pranašumai:

• Efektyvumas 90%;
• tarnavimo laikas iki 150 000 valandų;
• šviesos srautas didesnis nei 90-160 lm/W;
• optimalios sąlygos vizualiniam objektų suvokimui;
• darbinės temperatūros diapazonas nuo -35 °C iki +50 °C;
• spalvų perteikimo koeficientas Ra˃80;
• aukšti energijos vartojimo efektyvumo rodikliai;
• minimalus kolbos šildymas;
• neribotas paleidimo/išjungimo ciklų skaičius;
• nėra pulsacijos;
• galimybė reguliuoti švytėjimo intensyvumą;
• Garantinis laikotarpis yra 5 metai.

Gamintojai teigia, kad indukciniai šviesos šaltiniai pasižymi geresnėmis techninėmis charakteristikomis nei LED ir yra kelis kartus pigesni. Šių tipų lempučių energijos sąnaudos yra maždaug vienodos.

Beelektrodinių lempų taikymas

Modernizuoti apšvietimo įrenginiai, kuriuose nėra šiluminių katodų ir siūlų, naudojami tiek vidaus, tiek lauko apšvietimui.

IL naudojimo sritis

Lempos be elektrodų turi įmontuotą apsaugą nuo trumpojo jungimo (trumpojo jungimo) ir įtampos šuolių.

Indukcinės lempos yra atsparios vibracinėms apkrovoms ir atsitiktiniam smūgiui, stabiliai veikia net esant žemai oro temperatūrai

Dėl didelio šviesos efektyvumo ir mažo elektros suvartojimo jie naudojami įvairiose srityse:

• už kokybiško gatvių apšvietimo organizavimą;
• prekybos, pramogų ir viešbučių kompleksuose;
• biurų centruose ir buitinėse patalpose;
• pramoninių objektų erdvių dirbtuvių ir sandėlių apšvietimui;
• šiltnamių ir šiltnamių apšvietimui;
• greitkeliams ir tuneliams apšviesti;
• sprogimui atsparaus apšvietimo organizavimui degalinėse.

Beelektrodinės gyvsidabrio lempos dėl savo parametrų stabilumo spektrometrijoje naudojamos kaip tikslūs UV spinduliuotės taškiniai šaltiniai.

Be to, energijos perdavimo iš išorinių šaltinių į lazerių darbo aplinką procese naudojamas indukcinio dujų sužadinimo principas.

Tačiau dėl aukšto dažnio elektromagnetinės spinduliuotės geležinkelio stotyse ir oro uostuose indukcinės lempos neįrengiamos.

Šios lemputės taip pat gali sukelti trikdžius, kai jos naudojamos kartu su itin jautria laboratorine ir medicinine įranga. Todėl nerekomenduojama jų naudoti patalpose su tokia specialia įranga.

Gatvių ir kelių apšvietimas

Efektyviausią kelių apšvietimą gali užtikrinti gatvių šviestuvai su indukcinėmis energiją taupančiomis lempomis. Šio tipo apšvietimas garantuoja patogų matomumą tiek vairuotojams, tiek pėstiesiems.

Kelio žibintai turi patvarų konsolinį laikiklį ir montuojami ant stulpų, taip pat standartinės atramos. Jomis apšviečiamos parkų zonos ir skverai, gatvės ir skverai, greitkeliai ir automobilių stovėjimo aikštelės, pylimai, kiemai.

Momentinis IL startas sumažina energijos nuostolius ir leidžia kuo efektyviau naudoti apšvietimo sistemą. Tai leidžia organizuoti apšvietimą naudojant judesio jutiklius

Pavyzdžiui, akimirksniu įjungiamas apšvietimas greitkeliuose tose vietose, kur juda automobiliai ir pėstieji.

Be to, jautrų judesio jutiklį galima derinti su programuojamu prieblandos jungikliu.

Prietaisas pritaikytas tam tikram apšvietimo lygiui. Jei šviesos lygis yra nepakankamas, jutiklis duos komandą įjungti lemputes.

Pritemdymo galimybė leidžia sėkmingai panaudoti išmaniąsias sistemas efektyviai valdyti gatvių apšvietimą.

Reguliuodami indukcinių lempų ryškumą naudodami galios reguliatorių ir astronominį laikmatį, galite realiai sutaupyti elektros energijos ir žymiai sumažinti priežiūros išlaidas.

Išmaniųjų sistemų įdiegimas leidžia valdyti apšvietimo būklę, matuoti ir analizuoti lempų energijos suvartojimo duomenis.

Saugūs pramoniniai šviesos šaltiniai

Indukcine technologija pagrįstų prietaisų naudojimas yra ekonomiškas sprendimas modernizuoti pramonės įmonių apšvietimo sistemas.

Indukcinės lempos yra aukštos kokybės ir nereikalauja reguliarios priežiūros. Jie žymiai sumažina elektros suvartojimą ir padeda pagerinti gamybos pelningumą.

Pramoniniai apšvietimo prietaisai turi IP54 apsaugos klasę, kuri leidžia veikti net nešvariomis ir didelės drėgmės sąlygomis. Jas galima montuoti nešildomose ir blogai vėdinamose patalpose.

Grūdintas stiklas kartu su silikonine izoliacija patikimai apsaugo korpusą nuo pašalinių nešvarumų ir vandens patekimo į vidų.

Taip pat yra pramoninių sprogimui atsparių IL modelių. Jie ne tik užtikrina kokybišką apšvietimą, bet ir apsaugo nuo gaisro pavojaus atsiradimo. Tokie įrenginiai padidina darbo saugos lygį

Ant indukcinių sprogimui atsparių lempų korpuso yra padengta antistatinė polimerinė danga.

Dėl šios kompozicijos apšvietimo prietaisai pasižymi atsparumu smūgiams ir atsparumu minusinei temperatūrai.

Speciali kibirkščių nepraleidžianti danga nesuyra net šarminėje ir rūgštinėje aplinkoje ir gali išlaikyti savo savybes 30 metų.

Apšvietimas šiltnamiuose ir oranžerijose

Indukcinės lempos spektras 75% atitinka fotosintetiškai aktyvią spinduliuotę, reikalingą aktyviam augalų augimui ir ilgalaikiam žydėjimui.

Būtent todėl beelektrodinės lemputės naudojamos kaip papildomi šaltiniai šiltnamiuose ir šiltnamiuose, standartinių ir kompaktiškų auginimo dėžių apšvietimui, tiesioginiam, šoniniam ir tarpueilių augalų apšvietimui.

Indukcinių apšvietimo prietaisų darbo temperatūra neviršija 60 laipsnių Celsijaus, todėl jie gali būti šalia žaliųjų erdvių

Tokių lempų naudojimas auginimo dėžėse leidžia žymiai sumažinti aušinimo bakų kainą.

IL naudojimas taip pat leidžia iš anksto suprojektuoti ir atskirai įrengti apšvietimą kiekvienai šiltnamio zonai.

Koreguoti ir maksimaliai šviesai nukreipti į norimą sektorių, naudojami optiniai paviršiai – ekranai. Jie sutelkia spinduliuotę į tam tikrą sritį.

O specialių atšvaitų pagalba dirbtinė šviesa tolygiai paskirstoma per visą žaliųjų erdvių aukštį.

IL atrankos taisyklės

Renkantis indukcinius apšvietimo įrenginius, svarbu atsižvelgti į jų dizaino ypatybes, eksploatacines charakteristikas, taip pat į saugos laipsnį.

Tik jei laikomasi šio požiūrio, IL gali būti laikomas vertingu įsigijimu.

Šiandien specializuotose parduotuvėse nesunku rasti beelektrodinių indukcinių lempų, kurių galia nuo 15 W iki 500 W. Tačiau yra ir galingesnių, skirtų įvairiems gamybos poreikiams.

Šviestuvams su standartiniais E14, E27 ir E40 lizdais yra lempos su ovalia lempute.

Taip pat yra specialių stačiakampių ir žiedinių tipų indukcinių apšvietimo įtaisų, kurie gali veikti tiek kintamos, tiek nuolatinės srovės maitinimu.

Verta paminėti, kad rutulio formos indukcinės lempos bus didesnės nei įprasti prietaisai su kaitinamuoju siūlu, nes RF srovės generatorius yra paslėptas bazėje. Į tai svarbu atsižvelgti perkant

Visos indukcinės lempos ir lempos be elektrodų turi būti sertifikuotos.

Todėl galime drąsiai kalbėti apie jų saugumą. Amalgama yra sandarioje kolboje ir, laikantis pagrindinių eksploatavimo taisyklių, jos nutekėjimas yra pašalintas.

Tačiau reikia suprasti, kad, kaip ir standartines liuminescencines lempas, indukcines lempas reikia tinkamai utilizuoti dėl gyvsidabrio junginių ir elektroninių komponentų.

Kietoji amalgama, gyvsidabrio ir kitų metalų lydinys, gali būti naudojama pakartotinai. Stiklas iš lempos taip pat yra perdirbamas, bet atskirai nuo fosforo.

Šviestuvai su indukcine technologija nėra aplinkai nekenksmingi apšvietimo tipai ir pagal šį kriterijų yra daug prastesni už šviesos diodus.

Reikia pridurti, kad indukcinio tipo lemputė ne iš karto pasiekia stabilų šviesos srautą. Iš pradžių ji sukuria apie 80% visos spinduliuotės.

Kad šis indikatorius pasiektų maksimumą, lempai be elektrodų reikia 2-3 minučių. Per šį laiką amalgama pakankamai įšyla ir išgaruoja reikalingas gyvsidabrio kiekis.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Indukcinės lempos yra naujos kartos dujų išlydžio lempos. Šio tipo apšvietimo veikimo principas:

Kas daro lempas indukcines, šio tipo lempų ypatybės ir taikymo sritis:

Šiuolaikinių indukcinių šviesos šaltinių naudojimo pramonės įmonėse privalumai:

Teisingas indukcinių lempų montavimas, laikantis visų standartų ir taisyklių, leidžia efektyviai naudoti energiją taupančias technologijas. Šiandien tokie šviesos šaltiniai yra pagrįsta alternatyva tradiciniams apšvietimo organizavimo požiūriams.

Ar turite patirties naudojant indukcines lempas? O gal išstudijavus medžiagą kilo klausimų? Galite jų paklausti komentarų bloke po straipsniu. Ten galite pasidalinti savo patirtimi arba duoti vertingų patarimų mūsų svetainės lankytojams.