Indukciós lámpák: készülék, típusok, alkalmazási kör + kiválasztási szabályok
Napjainkban a fogyasztók egyre gyakrabban választanak energiatakarékos háztartási és ipari világítóberendezéseket.A megtakarítás mellett azonban a háttérvilágítás minősége is fontos szerepet játszik. Az indukciós lámpák méltó alternatívája a hagyományos fényforrásoknak.
Lágy fényt bocsátanak ki, amely kellemes a szemnek, és nem változtatja meg a tárgyak objektív észlelését. Nézzük meg együtt az indukciós lámpák kialakítását és működési elveit.
A cikk tartalma:
Kialakítás és működési elv
Az indukciós lámpa elsődleges fényforrása a plazma, amelyet mesterségesen hoznak létre egy gázkeverék nagyfrekvenciás elektromágneses térrel történő ionizálása eredményeként.
Az áram váltakozó elektromos mezőt hoz létre, ami gázkisülést okoz az üveglombikban. A gerjesztett higany UV-sugárzást hoz létre, amely a foszfornak köszönhetően látható fénnyé alakul.
Az indukciós lámpák a gázkisüléses fényforrások kategóriájába tartoznak, amelyekről bővebben írunk ezt az anyagot.
Az indukciós lámpa kialakítása három alapvető funkcionális elemet tartalmaz:
- gázkisülési cső;
- indukciós tekercs ferritgyűrűvel;
- elektronikus ballaszt.
A cső belsejében higanyamalgám cseppek találhatók. Maga a lombik alacsony kémiai reakcióképességű gázzal – argon/kripton – van megtöltve, belső felülete pedig szervetlen foszforral van bevonva.
Az indukciós tekercs és az elektromágnes nagyfrekvenciás mágneses teret alkotnak, melynek hatására a szabad elektronok felgyorsulnak, ütköznek és gerjesztik a higanyatomokat.
Az eredmény ultraibolya sugárzás. A fénypor látható fényes ragyogássá alakítja át.
Az elektronikus előtét 12 V/24 V DC feszültségforrásra vagy 120 V/220 V/380 V szinuszos feszültségű hálózatra csatlakozik.
Az indítóvezérlő rendszer 50 Hz-es váltakozó áramot alakít át egyenárammá, majd 190 kHz-ről 2,65 MHz-re nagyfrekvenciás árammá.
Ez az RF áram mágneses mezőt hoz létre. Ezenkívül az önindító erős indító impulzust generál, amely meggyújtja az indukciós fényforrást.
Az elektróda nélküli világítóberendezés stabil működése érdekében a vezérlőrendszer az induktortekercsen keresztül is módosíthatja az elektromos áram erősségét és frekvenciáját.
A nagyfrekvenciás elektromágneses mezők szóródásának csökkentése érdekében a lámpákat ferrit képernyővel és/vagy speciális maggal szerelik fel.
Ez egyenletesebbé teszi a világítóberendezés hengerét, és megközelítőleg azonos hőmérsékletűvé teszi.
Az ilyen világítás hosszan tartó működése esetén az üvegbura repedése nem figyelhető meg; idővel az elektróda anyaga nem rakódik le a falakon.
A hagyományos izzók megvilágításához szükséges izzószálas elektródák hiánya lehetővé teszi az indukciós lámpák hihetetlenül hosszú élettartamát - akár 120 000 üzemórát is.
Egyes gyártók akár 150 000 órás élettartamot is állítanak. Ez a szám 10-szer magasabb, mint az egyszerű tartóssága fluoreszkáló izzók, gázkisüléses HPDS, higany-volfrám és nátrium világítótestek.
Ezenkívül az indukciós fényforrások élettartama körülbelül 2-3-szor hosszabb, mint a LED-ek élettartama.
Az indukciós lámpák típusai
Nikola Tesla először 1893-ban mutatott be kontaktelektródák nélküli lámpát a chicagói világkiállításon. A nagyközönségnek bemutatott világítóberendezést egy Tesla tekercs mágneses tere hajtotta. Az indukciós fényforrás első megbízható prototípusát pedig John Melvin Anderson készítette 1967-ben.
Az elektróda nélküli izzók osztályozása
1994-ben a General Electric bemutatta a GENURA kompakt energiatakarékos lámpát, amelynek alapjába beépített nagyfrekvenciás generátor van.
Az indukciós fénycsövek sorozatgyártása az 1990-es években kezdődött.
A kialakítás típusától függően az indukciós fényforrások a következők:
- beépített előtéttel – az elektromos generátor és a lámpa egy egységben van kombinálva;
- külön elektronikus indítóval - a külső generátor és a lámpa különálló eszközök.
A tekercs elhelyezésétől függően ezek a lámpák külső (alacsony frekvenciájú) és belső (nagyfrekvenciás) induktorral rendelkező eszközökre is fel vannak osztva.
Az első esetben egy ferromágneses rúddal ellátott tekercset egy henger köré tekernek. A külső indukciós lámpák működési frekvenciája a 190-250 kHz tartományba esik.
Jobb feltételekkel rendelkeznek a környezettel való intenzív hőcseréhez, mivel a lezárt lombikon kívüli tekercs könnyen elvezeti a készülék által termelt hőt. Az alacsony frekvenciájú készülékek élettartama akár 120 000 óra.
A második esetben egy üvegbura belsejében egy tekercselt maggal ellátott indukciós tekercs található. A keletkező hő a világítóberendezés üregébe kerül, ezért a belső indukciós lámpák erősebben melegszenek fel.
Működési frekvenciájuk 2-3 MHz tartományba esik. Az ilyen fényforrások erőforrása nem haladja meg a 75 000 órát.
Mind a nagy-, mind a kisfrekvenciás lámpák nagy biztonsági ráhagyással és hosszú élettartammal rendelkeznek.
Opciók és jelölések
Jelenleg a világításra szakosodott cégek különféle formájú indukciós lámpák tömeggyártását indították el. A tervezési jellemzők és a tervezési lehetőségek a jelöléseiken láthatók.
A kód első két alfabetikus karaktere határozza meg az eszköz típusát (IL - indukciós lámpa), a harmadik az alakot jelöli. A betűjelölés után rendszerint bejelentik a hatalom.
FAJTA – kerek indukciós lámpák.Nagy fényhatékonysággal és széles spektrofotometriai hőmérséklet-tartományukkal rendelkeznek. Kerek és ovális lámpatestekbe szerelhető.
Az ilyen fényforrásokat aktívan használják raktárak, tágas gyártó- és javítóműhelyek, bevásárlóközpontok és sportlétesítmények megvilágítására.
ILSH – golyó alakú lámpák. Hagyományos, nagy teljesítményű vákuum világítóberendezések hagyományos formájában készült. Lágy fényt hoznak létre, és szinte azonnal világítanak.
Csere alkalmas izzólámpák energiatakarékos fényforrásokhoz anélkül, hogy magát a lámpát kellene cserélni.
ILU – U alakú izzók. Ezek külön generátorral rendelkező eszközök. Erős fehér fényt bocsátanak ki, és működés közben nem villognak.
Stadionok, alagutak, metrók és autópályák, reklámállványok, táblák és egyéb tárgyak megvilágítására szolgálnak.
ILB, ILBK – gyűrű alakú izzós lámpák. Ezekben a generátor, a tekercs és a cső egyetlen egységben van kombinálva. Lágy fényt hoznak létre, amely nem vakít, gyorsan és egyszerűen világít -35 °C-ig.
Hasonló mintákat használnak szállodák és bevásárlóterületek, parkok és nyilvános kertek, privát kertek megvilágítására.
Külön érdemes megemlíteni a növények indukciós fitolámpáit. Az üvegbura alakjában és a sugárzás színében különböznek egymástól.
A GP és VG indukciós fitolámpák a növények vegetatív növekedési szakaszában történő megvilágítására szolgálnak. A kék sugárzási spektrum dominál bennük.
Az FL eszközöket a gyümölcsképződés kezdeti fázisában, valamint a virágképződés felgyorsítására használják. Vörös fényt bocsátanak ki.
A KL modell izzói univerzálisak. Az ilyen fényforrások lehetővé teszik az ültetvények növekedésének szabályozását. Gazdag vörös fényt hoznak létre, amely szükséges a növényi gyümölcsök teljes fejlődéséhez és a bőséges virágzáshoz.
Jelölési példák:
- ILK-40 – kerek indukciós lámpa 40 W teljesítménnyel;
- A TILPVG-120 egy téglalap alakú indukciós fitolámpa 120 W teljesítménnyel, VG modell a növények vegetatív növekedésének kezdeti szakaszában.
Az indukciós lámpa emissziója 97%-ban megfelel a napsugárzás spektrumának, ezért kiválóan alkalmas üvegházi komplexumok mesterséges megvilágítására.
Az IL használatának előnyei
Az elektróda nélküli lámpák lágy fényt hoznak létre, amely kellemes a szemnek. A színárnyalatok nem torzulnak.
Az ilyen lámpák fényereje 30-100% -on belül változtatható egy egyszerű segítségével halványabb izzószálas készülékekhez.
Az indukciós eszközök még 75 000 üzemóra után is megtartják az eredeti fényteljesítmény 80-85%-át.
A hagyományos nappali fényű LL-ek élettartamuk vége felé akár 55%-ot veszítenek fényességükből. Idővel sötét, átlátszatlan körök képződnek a lombikokon.
Az elektróda nélküli indukciós lámpák használatának előnyei:
- Hatékonyság 90%;
- élettartama akár 150 000 óra;
- fényteljesítmény több mint 90-160 lm/W;
- optimális feltételek a tárgyak vizuális észleléséhez;
- üzemi hőmérséklet tartomány -35 °C és +50 °C között;
- színvisszaadási együttható Ra˃80;
- magas energiahatékonysági mutatók;
- a lombik minimális melegítése;
- korlátlan számú indítási/leállítási ciklus;
- nincs pulzáció;
- a ragyogás intenzitásának beállításának képessége;
- A jótállási idő 5 év.
A gyártók azt állítják, hogy az indukciós fényforrások jobb műszaki jellemzőkkel rendelkeznek, mint a LED-ek, és többszörösen olcsóbbak. Az ilyen típusú izzók energiafogyasztása megközelítőleg azonos.
Elektróda nélküli lámpák alkalmazása
A beltéri és kültéri világításhoz egyaránt alkalmaznak korszerűsített világítóberendezéseket, amelyek nem tartalmaznak termikus katódot és izzószálat.
Az IL felhasználási köre
Az elektróda nélküli lámpák beépített védelemmel rendelkeznek rövidzárlatok (rövidzárlatok) és feszültséglökések ellen.
Magas fényhatékonyságuk és alacsony villamosenergia-fogyasztásuk miatt különféle területeken használják:
- minőségi közvilágítás megszervezéséhez;
- bevásárló-, szórakoztató- és szállodakomplexumokban;
- irodaközpontokban és háztartási helyiségekben;
- ipari létesítmények tágas műhelyeinek és raktárainak megvilágítására;
- üvegházak és üvegházak megvilágítására;
- autópályák és alagutak megvilágítására;
- benzinkutak robbanásbiztos világításának megszervezésére.
Paramétereik stabilitása miatt az elektróda nélküli higanylámpákat UV-sugárzás precíziós pontforrásaként használják a spektrometriában.
Ezenkívül a gáz induktív gerjesztésének elvét használják a külső forrásokból származó energia lézerek munkakörnyezetébe történő átvitelének folyamatában.
A nagyfrekvenciás elektromágneses sugárzás jelenléte miatt azonban nem szerelnek fel indukciós lámpákat a vasútállomásokon és a repülőtereken.
Ezek az izzók interferenciát is okozhatnak, ha ultraérzékeny laboratóriumi és orvosi berendezésekkel együtt használják őket. Ezért nem ajánlott ilyen speciális berendezésekkel ellátott helyiségekben használni őket.
Utca- és útvilágítás
A leghatékonyabb útvilágítást az indukciós energiatakarékos lámpákkal ellátott utcai lámpák biztosítják. Ez a fajta világítás kényelmes kilátást garantál mind a vezetők, mind a gyalogosok számára.
Az útlámpák tartós konzolos rögzítéssel rendelkeznek, és oszlopokra, valamint szabványos támasztékokra vannak felszerelve. Parkok és terek, utcák és terek, autópályák és parkolók, töltések és udvarok megvilágítására szolgálnak.
Példaként a világítás azonnali beindítása az autópályákon olyan helyeken, ahol autók és gyalogosok mozognak.
Ezenkívül egy érzékeny mozgásérzékelő programozható alkonykapcsolóval kombinálható.
A készülék meghatározott fényszintekhez van beállítva. Ha a fényszint elégtelen, az érzékelő parancsot ad a lámpák bekapcsolására.
A tompítás lehetősége lehetővé teszi az intelligens rendszerek sikeres alkalmazását az utcai világítás hatékony szabályozására.
Az indukciós lámpák fényerejének teljesítményszabályzóval és csillagászati időzítővel történő szabályozásával valódi elektromos energia megtakarítás érhető el, és a karbantartási költségek is jelentősen csökkenthetők.
Az intelligens rendszerek bevezetése lehetővé teszi a világítás állapotának szabályozását, a lámpák energiafogyasztásának mérését és elemzését.
Biztonságos ipari fényforrások
Az indukciós technológián alapuló eszközök alkalmazása költséghatékony megoldás az ipari vállalkozások világítási rendszereinek korszerűsítésére.
Az indukciós lámpák kiváló minőségűek, és nem igényelnek rendszeres karbantartást. Jelentősen csökkentik az áramfogyasztást és hozzájárulnak a termelés jövedelmezőségének javításához.
Az ipari világítóberendezések IP54-es védelmi osztályúak, amely szennyezett és magas páratartalmú körülmények között is lehetővé teszi a működést. Fűtetlen és rosszul szellőző helyekre telepíthetők.
Az edzett üveg szilikon szigeteléssel kombinálva megbízhatóan védi a házat az idegen szennyeződésektől és a víz bejutása ellen.
Az indukciós robbanásbiztos lámpák testét antisztatikus polimer bevonattal látják el.
Ennek az összetételnek köszönhetően a világítóeszközöket az ütésállóság és a nulla alatti hőmérsékletekkel szembeni ellenállás jellemzi.
A speciális szikraálló bevonat lúgos és savas környezetben sem romlik el, és 30 évig megőrzi tulajdonságait.
Világítás üvegházakban és télikertekben
Az indukciós lámpa spektruma 75%-ban megfelel a növények aktív növekedéséhez és hosszú távú virágzásához szükséges fotoszintetikusan aktív sugárzásnak.
Éppen ezért az elektróda nélküli izzókat kiegészítő forrásként használják üvegházakban és üvegházakban, szabványos és kompakt termesztődobozok megvilágítására, növények közvetlen, oldalsó és sorközi megvilágítására.
Az ilyen lámpák termesztődobozokban történő használata lehetővé teszi a hűtőtartályok költségeinek jelentős csökkentését.
Az IL használata azt is lehetővé teszi, hogy előre megtervezze és külön telepítse a világítást az üvegház minden zónájához.
A maximális fény kijavításához és a kívánt szektorba való irányításához optikai felületeket - képernyőket - használnak. A sugárzást egy adott területre összpontosítják.
A speciális reflektorok segítségével pedig a mesterséges fény egyenletesen oszlik el a zöldfelületek teljes magasságában.
IL kiválasztási szabályok
Az indukciós világítóberendezések kiválasztásakor fontos figyelembe venni azok tervezési jellemzőit, teljesítményjellemzőit, valamint a biztonsági fokot.
Csak ha ezt a megközelítést követik, akkor az IL tekinthető érdemes beszerzésnek.
Ma a szaküzletekben könnyű találni 15 W és 500 W közötti teljesítményű elektróda nélküli indukciós lámpákat. De vannak erősebbek is, amelyeket különféle gyártási igényekre terveztek.
A szabványos E14, E27 és E40 foglalatú lámpatestekhez ovális izzós lámpák kaphatók.
Léteznek speciális téglalap és gyűrűs típusú indukciós világítóberendezések is, amelyek váltakozó és egyenáramról egyaránt működhetnek.
Minden indukciós lámpa és elektróda nélküli lámpa kötelező tanúsításon esik át.
Ezért bizalommal beszélhetünk biztonságukról. Az amalgám zárt lombikban van, és az alapvető működési szabályok betartása mellett a szivárgása kizárt.
Azonban meg kell értenie, hogy a hagyományos fénycsövekhez hasonlóan az indukciós lámpákat is megfelelő ártalmatlanításra van szükség a higanyvegyületek és elektronikus alkatrészek jelenléte miatt.
A szilárd amalgám, a higany más fémekkel alkotott ötvözete újra felhasználható. A lámpa üvegét is újrahasznosítják, de a foszfortól elkülönítve.
Az indukciós technológiájú lámpák nem környezetbarát világítási típusok, és ebben a kritériumban sokkal rosszabbak, mint a LED-ek.
Hozzá kell tenni, hogy egy indukciós típusú izzó nem éri el azonnal a stabil fényáramát. Kezdetben a teljes sugárzás mintegy 80%-át állítja elő.
Ahhoz, hogy ez a mutató elérje a maximumot, egy elektróda nélküli lámpának 2-3 percre van szüksége. Ezalatt az amalgám kellően felmelegszik, és a szükséges mennyiségű higany elpárolog.
Következtetések és hasznos videó a témában
Az indukciós lámpák a gázkisüléses lámpák új generációját jelentik. Az ilyen típusú világítás működési elve:
Mi teszi a lámpákat indukcióssá, az ilyen típusú lámpák jellemzői és alkalmazási köre:
A modern indukciós fényforrások ipari vállalkozásokban való használatának előnyei:
Az indukciós lámpák minden szabványnak és előírásnak megfelelő beszerelése lehetővé teszi az energiatakarékos technológia hatékony alkalmazását. Manapság az ilyen fényforrások ésszerű alternatívát jelentenek a világításszervezés hagyományos megközelítéseivel szemben.
Van tapasztalatod indukciós lámpák használatában? Vagy volt kérdése az anyag tanulmányozása után? Megkérdezheti őket a cikk alatti megjegyzésblokkban. Ott megoszthatja tapasztalatait, vagy értékes tanácsokat adhat az oldalunk látogatóinak.
Nemrég telepítettem indukciós fitolámpákat a növények számára egy üvegházban. A kék spektrumú eszközöket választottam, hogy a fotoszintézis normálisan menjen végbe. Azt is figyelembe vettem, hogy a lámpa nem melegszik fel túlságosan, és egyenletesen ossza el a fényt. Azt is megnéztem, hogy télen is működjön, és normálisan működjön alacsonyabb hőmérsékleten is. Végül a lámpákat választották ki, szerelték fel, a növények profitálnak belőlük, minden működik.
Jó napot, Maxim. A fotoszintézis optimális feltételeit a természetes fény teremti meg. Látványosan az izzólámpáknak felel meg. A. Famintsyn professzor az egyes virágok fotoszintézisére gyakorolt hatást tanulmányozta a 19. században. A vizsgálat eredménye az, hogy a spektrum szélső részeit elnyelő klorofill nem reagál a sárgára, zöldre és kékre. Más szóval, természetellenes körülményeket teremtett a növények számára.
Szívesen vásárolnék ilyen világítóberendezéseket otthonomba, mert a hétköznapi energiatakarékos fénycsövek valamiért hamar kiégnek nálam. A LED-ek megbízhatóak, de a fényük valahogy túl durva, élettelen, egyszerűen nem tudom megszokni. Izzószál esetén túl drágának bizonyul. De a jelenlegi ár, amely több mint 1000 rubel. indukciós lámpához, véget vet a mindennapi használat lehetőségének.
Vásároljon nagy üzletláncokból, amelyek garanciát vállalnak a lámpákra. Láttam indukciós lámpákat öt év garanciával. Ötévente 1000 rubelt költeni egyáltalán nem drága.