Lămpi cu inducție: dispozitiv, tipuri, domeniul de aplicare + reguli de selecție

Astăzi, consumatorii aleg din ce în ce mai mult dispozitive de iluminat de uz casnic și industrial eficiente din punct de vedere energetic.Cu toate acestea, pe lângă economii, și calitatea luminii de fundal joacă un rol important. Lămpile cu inducție sunt o alternativă demnă la sursele tradiționale de iluminat.

Ele emit o lumină moale, plăcută ochiului și nu schimbă percepția obiectivă a obiectelor. Să aruncăm o privire la proiectarea și principiile de funcționare ale lămpilor cu inducție împreună.

Proiectare și principiu de funcționare

Sursa primară de lumină dintr-o lampă cu inducție este plasma, creată artificial ca urmare a ionizării unui amestec de gaz de către un câmp electromagnetic de înaltă frecvență.

Curentul generează un câmp electric alternativ, determinând apariția unei descărcări de gaz în balonul de sticlă. Mercurul excitat generează radiații UV, care sunt transformate în lumină vizibilă datorită unui fosfor.

Lămpile cu inducție aparțin categoriei surselor de iluminat cu descărcare în gaz, despre care sunt scrise mai multe acest material.

Designul unei lămpi cu inducție include trei elemente funcționale de bază:

• tub de descărcare a gazelor;
• bobina de inducție cu inel de ferită;
• balast electronic.

În interiorul tubului sunt picături de amalgam de mercur. Balonul în sine este umplut cu un gaz cu reactivitate chimică scăzută - argon/cripton, iar suprafața sa interioară este acoperită cu un fosfor anorganic.

Bobina de inducție și electromagnetul formează un câmp magnetic de înaltă frecvență, sub influența căruia electronii liberi sunt accelerați, se ciocnesc și excită atomii de mercur.

Rezultatul este radiația ultravioletă. Fosforul îl transformă într-o strălucire strălucitoare vizibilă.

Ca și în cazul becurilor fluorescente simple, combinația de diferiți fosfori în învelișul becului IL produce o strălucire de culori diferite. Cele mai comune dispozitive sunt cu temperaturi colorimetrice de 3500 K, 4100 K, 5000 K, 6500 K

Balastul electronic este conectat la o sursă de tensiune DC de 12 V/24 V sau la o rețea de tensiune sinusoidală de 120 V/220 V/380 V.

Sistemul de control al pornitorului transformă curentul alternativ de 50 Hz în curent continuu și apoi în curent de înaltă frecvență de la 190 kHz la 2,65 MHz.

Acest curent RF creează un câmp magnetic. În plus, demarorul generează un impuls puternic de pornire, care aprinde sursa de lumină cu inducție.

Pentru a asigura funcționarea stabilă a dispozitivului de iluminat fără electrod, sistemul de control poate modifica și puterea curentului electric și frecvența acestuia prin bobina inductorului.

Pentru a reduce împrăștierea câmpurilor electromagnetice de înaltă frecvență, lămpile sunt echipate cu ecrane de ferită și/sau miezuri speciale.

Principala diferență dintre lămpile de economisire a energiei cu inducție și alte surse de lumină este absența filamentelor și a catozilor termici de contact. În lămpile cu inducție, electromagneții sunt amplasați în exterior, adică nu există un contact direct al electrozilor cu mediul de gaz ionizat.

Acest lucru face ca cilindrul dispozitivului de iluminat să fie mai uniform și încărcat aproximativ egal în temperatură.

La funcționarea prelungită a unui astfel de iluminat, nu se observă crăparea becului de sticlă; în timp, materialul electrodului nu se depune pe pereți.

Absența electrozilor cu filament necesari pentru a aprinde becurile convenționale permite lămpilor cu inducție să atingă o durată de viață incredibil de lungă - până la 120.000 de ore de funcționare.

Unii producători pretind chiar o durată de viață de până la 150.000 de ore. Această cifră este de 10 ori mai mare decât durabilitatea unui simplu becuri fluorescente, HPDS cu descărcare în gaz, mercur-tungsten și corpuri de iluminat cu sodiu.

În plus, durata de viață a surselor de lumină cu inducție este de aproximativ 2-3 ori mai mare decât durata de viață a LED-urilor.

Tipuri de lămpi cu inducție

Nikola Tesla a demonstrat pentru prima dată o lampă fără electrozi de contact încă din 1893, la Expoziția Mondială de la Chicago. Dispozitivul de iluminat prezentat publicului era alimentat de câmpul magnetic al unei bobine Tesla. Iar primul prototip de încredere al unei surse de lumină cu inducție a fost creat de John Melvin Anderson în 1967.

Clasificarea becurilor fără electrozi

În 1994, General Electric a introdus lampa compactă de economisire a energiei GENURA cu un generator de înaltă frecvență încorporat în bază.

Producția în serie de lămpi fluorescente cu inducție a început în anii 1990.

Astăzi, liderii în producția de dispozitive de iluminat fără electrozi eficiente din punct de vedere energetic sunt corporațiile PHILIPS Lighting, GE Lighting și OSRAM Licht AGO. Tabelul prezintă parametrii și costurile diferitelor modele de lămpi de la acești producători

În funcție de tipul de design, sursele de lumină cu inducție sunt:

• cu balast încorporat – generatorul electric și lampa sunt combinate într-o singură unitate;
• cu un starter electronic separat - generatorul extern și lampa sunt dispozitive separate.

În funcție de modul în care este plasată bobina, aceste lămpi sunt, de asemenea, împărțite în dispozitive cu un inductor extern (de joasă frecvență) și intern (de înaltă frecvență).

În primul caz, o bobină cu o tijă feromagnetică este înfășurată în jurul unui cilindru. Frecvența de funcționare a lămpilor cu inducție externă se află în intervalul 190-250 kHz.

Au condiții mai bune pentru schimbul intens de căldură cu mediul, deoarece serpentina din afara balonului etanș disipează cu ușurință căldura generată de dispozitiv. Durata de viață a dispozitivelor de joasă frecvență este de până la 120.000 de ore.

În cel de-al doilea caz, o bobină de inducție cu un miez bobinat este situată în interiorul unui bec de sticlă. Căldura generată ajunge în cavitatea dispozitivului de iluminat, motiv pentru care lămpile cu inducție internă se încălzesc mai puternic.

Frecvența lor de operare este în intervalul 2-3 MHz. Resursa unor astfel de surse de lumină nu depășește 75.000 de ore.

În aparență, dispozitivele cu inductor intern seamănă cu becurile de vid. Dar modelele cu inductor extern au forma unui inel sau dreptunghi

Atât lămpile de înaltă frecvență, cât și cele de joasă frecvență au o marjă mare de siguranță și au o durată de viață lungă.

Opțiuni și marcaje

În prezent, companiile specializate în iluminat au lansat producția în masă de lămpi cu inducție de diferite forme. Caracteristicile de design și opțiunile de design pot fi văzute în marcajele lor.

Primele două caractere alfabetice din cod determină tipul dispozitivului (IL - lampă cu inducție), al treilea indică forma. După desemnarea literei, puterea este de obicei anunțată.

ILK – lămpi rotunde cu inducție.Au o eficiență luminoasă ridicată și o gamă largă de temperaturi spectrofotometrice. Potrivit pentru instalare în corpuri de iluminat rotunde și ovale.

Astfel de surse de lumină sunt utilizate în mod activ pentru a ilumina depozitele, atelierele spațioase de producție și reparații, centrele comerciale și facilitățile sportive.

ILSH – lămpi în formă de minge. Fabricat în forma tradițională a dispozitivelor convenționale de iluminat cu vid de mare putere. Ele creează o lumină moale și se aprind aproape instantaneu.

Potrivit pentru înlocuire becuri cu incandescență la surse de lumină eficiente din punct de vedere energetic, fără a fi nevoie să schimbați lampa în sine.

ILS sunt instalate în proiectoare pentru iluminat hoteluri și restaurante, supermarketuri, precum și în lămpi stradale și industriale

ILU – becuri în formă de U. Sunt dispozitive cu un generator separat. Ele emit lumină albă strălucitoare și nu pâlpâie în timpul funcționării.

Sunt folosite pentru a ilumina stadioane, tuneluri, metrouri și autostrăzi, standuri de publicitate, indicatoare și alte obiecte.

ILB, ILBK – lămpi cu bec în formă de inel. În ele, generatorul, bobina și tubul sunt combinate într-o singură unitate. Acestea generează lumină moale care nu orbiește, se luminează rapid și ușor la temperaturi de până la -35 °C.

Modele similare sunt folosite pentru iluminarea hotelurilor și zonelor comerciale, a zonelor de parc și a grădinilor publice, a zonelor de grădină private.

Merită menționat separat despre fitolampile cu inducție pentru plante. Ele diferă prin forma becului de sticlă și culoarea radiației.

Diferite modele de fitolampi cu inducție sunt potrivite pentru iluminarea spațiilor verzi într-o anumită perioadă de creștere și dezvoltare. Serii de astfel de produse sunt desemnate TIL. Următoarele două litere indică modelul specific de lampă

Fitolampile de inducție GP și VG sunt destinate iluminarii plantelor în stadiul de creștere vegetativă. În ele predomină spectrul albastru al radiațiilor.

Dispozitivele FL sunt utilizate în faza inițială a formării fructelor, precum și pentru a accelera formarea florilor. Ei emit lumină roșie.

Becurile model KL sunt universale. Astfel de surse de lumină fac posibilă controlul creșterii plantărilor. Ele generează lumină roșie bogată, necesară dezvoltării depline a fructelor plantelor și înfloririi abundente.

Exemple de marcare:

• ILK-40 – lampă rotundă cu inducție cu o putere de 40 W;
• TILPVG-120 este o fitolampa cu inducție dreptunghiulară cu o putere de 120 W, model VG pentru stadiul inițial de creștere vegetativă a plantelor.

Emisia unei lămpi cu inducție corespunde în proporție de 97% spectrului solar și, prin urmare, este excelentă pentru iluminarea artificială a complexelor de sere.

Avantajele utilizării IL

Lămpile fără electrozi generează lumină moale care este confortabilă pentru ochi. Nuanțele culorilor nu sunt distorsionate.

Luminozitatea unor astfel de lămpi poate fi modificată cu 30-100% folosind un simplu dimmer pentru dispozitivele cu filament.

Conținutul de mercur solid în lămpile moderne cu inducție este de câteva ori mai mic decât în ​​lămpile fluorescente convenționale umplute cu gaz

Chiar și după 75.000 de ore de funcționare, dispozitivele cu inducție mențin un nivel de putere a luminii de 80-85% față de cel original.

LL-urile convenționale pentru lumină naturală își pierd până la 55% din luminozitate spre sfârșitul duratei de viață. De-a lungul timpului, pe baloanele lor se formează cercuri întunecate, opace.

Avantajele utilizării lămpilor cu inducție fără electrozi:

• Eficiență 90%;
• durata de viata de pana la 150.000 de ore;
• putere de lumină mai mare de 90-160 lm/W;
• condiții optime pentru percepția vizuală a obiectelor;
• interval de temperatură de funcționare de la -35 °C la +50 °C;
• coeficient de redare a culorii Ra˃80;
• indicatori de eficiență energetică ridicată;
• încălzirea minimă a balonului;
• număr nelimitat de cicluri de pornire/oprire;
• fără pulsații;
• capacitatea de a regla intensitatea strălucirii;
• Perioada de garantie este de 5 ani.

Producătorii susțin că sursele de lumină cu inducție au caracteristici tehnice mai bune decât LED-urile și sunt de câteva ori mai ieftine. Consumul de energie al acestor tipuri de becuri este aproximativ același.

Aplicarea lămpilor fără electrozi

Dispozitivele de iluminat modernizate care nu conțin catozi și filamente termice sunt folosite atât pentru iluminatul de interior, cât și de exterior.

Domeniul de utilizare a IL

Lămpile fără electrozi au protecție încorporată împotriva scurtcircuitelor (scurtcircuite) și a supratensiunii.

Lămpile cu inducție sunt rezistente la vibrații și impacturi accidentale și funcționează stabil chiar și la temperaturi scăzute ale aerului

Datorită eficienței luminoase ridicate și consumului redus de energie electrică, acestea sunt utilizate în diverse domenii:

• pentru organizarea iluminatului stradal de înaltă calitate;
• în complexe comerciale, de divertisment și hoteliere;
• în centre de birouri și spații casnice;
• pentru iluminarea atelierelor si depozitelor spatioase la instalatii industriale;
• pentru iluminarea serelor și a serelor;
• pentru iluminarea autostrăzilor și a tunelurilor;
• pentru organizarea iluminatului antiexploziv la benzinării.

Datorită stabilității parametrilor lor, lămpile cu mercur fără electrozi sunt folosite ca surse punctuale de precizie de radiație UV în spectrometrie.

În plus, principiul excitației inductive a gazului este utilizat în procesul de transfer de energie din surse externe în mediul de lucru al laserelor.

Cu toate acestea, din cauza prezenței radiațiilor electromagnetice de înaltă frecvență, lămpile cu inducție nu sunt instalate în gări și aeroporturi.

Aceste becuri pot provoca, de asemenea, interferențe atunci când sunt utilizate simultan cu echipamente ultrasensibile de laborator și medicale. Prin urmare, nu este recomandat să le folosiți în încăperi cu astfel de echipamente speciale.

Iluminat stradal si rutier

Cel mai eficient iluminat rutier poate fi asigurat de lămpile stradale cu lămpi de inductie eficiente din punct de vedere energetic. Acest tip de iluminare garantează o vizibilitate confortabilă atât pentru șoferi, cât și pentru pietoni.

Lămpile rutiere au un suport cantilever rezistent și sunt montate pe stâlpi, precum și suporturi standard. Sunt folosite pentru a ilumina zonele și piețele de parc, străzi și piețe, autostrăzi și parcări, terasamente și curți.

Pornirea instantanee IL minimizează pierderile de energie și vă permite să utilizați sistemul de iluminat cât mai eficient posibil. Acest lucru face posibilă organizarea luminii folosind senzori de mișcare

De exemplu, pornirea instantanee a iluminatului pe autostrăzi în locurile în care există mișcare a mașinilor și a pietonilor.

În plus, un senzor de mișcare sensibil poate fi combinat cu un întrerupător de crepuscular programabil.

Dispozitivul este reglat la anumite niveluri de lumină. Dacă nivelul de lumină este insuficient, senzorul va da o comandă de aprindere a lămpilor.

Posibilitatea de reglare a luminii permite utilizarea cu succes a sistemelor inteligente pentru controlul eficient al iluminatului stradal.

Prin controlul luminozității lămpilor cu inducție folosind un regulator de putere și un cronometru astronomic, puteți realiza economii reale de energie electrică și, de asemenea, puteți reduce semnificativ costurile de întreținere.

Introducerea sistemelor inteligente face posibilă controlul stării de iluminare, măsurarea și analiza datelor privind consumul de energie al lămpilor.

Surse de lumină industriale sigure

Utilizarea dispozitivelor bazate pe tehnologia de inducție este o soluție rentabilă pentru modernizarea sistemelor de iluminat ale întreprinderilor industriale.

Lămpile cu inducție sunt de înaltă calitate și nu necesită întreținere regulată. Acestea reduc semnificativ consumul de energie electrică și ajută la îmbunătățirea profitabilității producției.

Dispozitivele de iluminat industrial au o clasa de protectie IP54, care permite functionarea chiar si in conditii de murdarie si umiditate ridicata. Ele pot fi instalate în zone neîncălzite și slab ventilate.

Sticla securizată combinată cu izolația din silicon protejează în mod fiabil carcasa de impuritățile străine și de pătrunderea apei în interior.

Există, de asemenea, modele industriale IL rezistente la explozie. Ele nu numai că oferă un iluminat de înaltă calitate, ci și previn apariția pericolelor de incendiu. Astfel de dispozitive cresc nivelul de siguranță la locul de muncă

Pe corpul lămpilor cu inducție rezistente la explozie este aplicat un strat de polimer antistatic.

Datorită acestei compoziții, dispozitivele de iluminat se caracterizează prin rezistență la impact și rezistență la temperaturi sub zero.

Acoperirea specială rezistentă la scântei nu se deteriorează nici măcar în medii alcaline și acide și își poate păstra proprietățile timp de 30 de ani.

Iluminat în sere și serare

Spectrul unei lămpi de inducție corespunde în proporție de 75% radiației fotosintetic active necesare creșterii active și înfloririi pe termen lung a plantelor.

De aceea, becurile fără electrozi sunt folosite ca surse suplimentare în sere și sere, pentru iluminarea cutiilor de cultură standard și compacte, iluminarea directă, laterală și inter-rânduri a plantelor.

Temperatura de funcționare a dispozitivelor de iluminat cu inducție nu depășește 60 de grade Celsius, ceea ce le permite să fie amplasate în apropierea spațiilor verzi

Utilizarea unor astfel de lămpi în cutiile de creștere face posibilă reducerea semnificativă a costurilor rezervoarelor de răcire.

Utilizarea IL vă permite, de asemenea, să preproiectați și să instalați separat iluminatul pentru fiecare zonă a serei.

Pentru a corecta și a direcționa lumina maximă către sectorul dorit, se folosesc suprafețe optice - ecrane. Acestea concentrează radiațiile pe o anumită zonă.

Și cu ajutorul unor reflectoare speciale, lumina artificială este distribuită uniform pe toată înălțimea spațiilor verzi.

Reguli de selecție IL

Atunci când alegeți dispozitivele de iluminat cu inducție, este important să țineți cont de caracteristicile de design ale acestora, de caracteristicile de performanță, precum și de gradul de siguranță.

Numai dacă este urmată această abordare, IL poate fi considerată o achiziție care merită.

Astăzi, în magazinele specializate, este ușor să găsești lămpi cu inducție fără electrozi cu o putere de la 15 W la 500 W. Dar există și altele mai puternice, concepute pentru diverse nevoi de producție.

Lămpile cu bec oval sunt disponibile pentru corpurile de iluminat cu soclu standard E14, E27 și E40.

Există, de asemenea, tipuri speciale dreptunghiulare și inelare de dispozitive de iluminat cu inducție care pot funcționa atât cu curent alternativ, cât și cu curent continuu.

Este de remarcat faptul că lămpile cu inducție în formă de bilă vor avea dimensiuni mai mari decât dispozitivele convenționale cu filament incandescent, deoarece generatorul de curent RF este ascuns în bază. Acest lucru este important de luat în considerare atunci când cumpărați

Toate lămpile cu inducție și lămpile fără electrozi sunt supuse certificării obligatorii.

Prin urmare, putem vorbi cu încredere despre siguranța lor. Amalgamul se află într-un balon etanș și, sub rezerva regulilor de funcționare de bază, scurgerea acestuia este exclusă.

Cu toate acestea, trebuie să înțelegeți, ca și lămpile fluorescente standard, lămpile cu inducție necesită o eliminare adecvată din cauza prezenței compușilor de mercur și a componentelor electronice.

Amalgamul solid, un aliaj de mercur cu alte metale, poate fi reutilizat. Sticla de la lampă este și ea reciclată, dar separat de fosfor.

Lămpile cu tehnologie de inducție nu sunt tipuri de iluminare ecologice și sunt mult inferioare LED-urilor în acest criteriu.

Trebuie adaugat ca un bec de tip inductie nu isi atinge imediat fluxul luminos stabil. La început, produce aproximativ 80% din radiația totală.

Pentru ca acest indicator să ajungă la maxim, o lampă fără electrod are nevoie de 2-3 minute. În acest timp, amalgamul se încălzește suficient și cantitatea necesară de mercur se evaporă.

Concluzii și video util pe această temă

Lămpile cu inducție sunt o nouă generație de lămpi cu descărcare în gaz. Principiul de funcționare al acestui tip de iluminat:

Ce face că lămpile sunt inductive, caracteristicile lămpilor de acest tip și domeniul de aplicare:

Avantajele utilizării surselor moderne de lumină cu inducție în întreprinderile industriale:

Instalarea corectă a lămpilor cu inducție în conformitate cu toate standardele și reglementările vă permite să utilizați eficient tehnologia de economisire a energiei. Astăzi, astfel de surse de lumină reprezintă o alternativă rezonabilă la abordările tradiționale de organizare a iluminatului.

Ai experiență în utilizarea lămpilor cu inducție? Sau ai avut întrebări după ce ai studiat materialul? Le poți întreba în blocul de comentarii de sub articol. Acolo puteți împărtăși experiența dumneavoastră sau puteți oferi sfaturi valoroase vizitatorilor site-ului nostru.