Hoje, os consumidores estão escolhendo cada vez mais dispositivos de iluminação doméstica e industrial que economizam energia. No entanto, além de salvar, a qualidade da luz de fundo desempenha um papel importante. Uma alternativa válida para as fontes de luz tradicionais são as lâmpadas de indução.
Eles emitem uma luz suave que é agradável aos olhos e não altera a percepção objetiva dos objetos. Vamos entender o dispositivo e os princípios da operação de lâmpadas de indução.
Conteúdo do artigo:
- Dispositivo e princípio de funcionamento
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Variedades de lâmpadas de indução
- Classificação de lâmpadas sem eletrodos
- Opções e rotulagem
- Os benefícios do uso de IL
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Lâmpadas sem eletrodo
- Âmbito de uso de IL
- Iluminação de ruas e estradas
- Fontes de luz industriais seguras
- Iluminação em estufas e estufas
- Regras de seleção de IL
- Conclusões e vídeos úteis sobre o tema
Dispositivo e princípio de funcionamento
A principal fonte de luz em uma lâmpada de indução é o plasma, criado artificialmente como resultado da ionização de uma mistura de gás de alta frequência por um campo eletromagnético.
A corrente gera um campo elétrico alternado, causando a ocorrência de uma descarga de gás em um frasco de vidro. O mercúrio excitado gera radiação UV, que é convertida em luz visível através do fósforo.
Lâmpadas de indução pertencem à categoria de fontes de luz de descarga de gás, mais detalhes sobre o que está escrito em essas coisas.
O design da lâmpada de indução inclui três elementos funcionais básicos:
- tubo de descarga de gás;
- bobina de indução com anel de ferrite;
- reator eletrônico.
Dentro do tubo estão gotas de amálgama de mercúrio. O próprio frasco é preenchido com um gás de baixa reatividade química - argônio / criptônio, e sua superfície interna é revestida com um fósforo inorgânico.
A bobina de indução e o eletroímã formam um campo magnético de alta freqüência, sob a influência do qual os elétrons livres são acelerados, colidem e excitam os átomos de mercúrio.
O resultado é radiação ultravioleta. Fósforo é transformado em um brilho brilhante visível.
Como nas lâmpadas fluorescentes simples, a combinação de diferentes fósforos no revestimento do balão IL dá cores diferentes. Os dispositivos mais comuns com uma temperatura colorimétrica de 3500 K, 4100 K, 5000 K, 6500 K
O reator eletrônico é conectado a uma fonte de 12 V / 24 V CC ou a uma rede de tensão senoidal de 120 V / 220 V / 380 V.
O sistema de controle de partida transforma 50 Hz de corrente alternada em corrente contínua e, em seguida, em corrente de alta frequência de 190 kHz a 2,65 MHz.
Esta corrente RF e cria um campo magnético. Além disso, o starter gera um pulso de partida forte que inflama a fonte de luz de indução.
Para garantir a operação estável do dispositivo de iluminação sem eletrodos, o sistema de controle também pode alterar a intensidade da corrente elétrica e sua freqüência através da bobina do indutor.
Para reduzir a dispersão do campo eletromagnético de alta freqüência, as lâmpadas são equipadas com blindagens de ferrite e / ou núcleos especiais.
A principal diferença entre as lâmpadas economizadoras de energia indutivas e outras fontes de luz é a ausência de filamentos e o contacto de catodos térmicos. Em lâmpadas de indução, os eletroímãs estão localizados do lado de fora, ou seja, não há contato direto dos eletrodos com o meio gasoso ionizado
Isso torna o balão do dispositivo de iluminação mais uniforme e aproximadamente igualmente carregado de temperatura.
Com a operação prolongada de tal iluminação, não se observa o craqueamento do bulbo de vidro, com o passar do tempo, o material do eletrodo não se deposita nas paredes.
A ausência de eletrodos incandescentes, necessários para a ignição de lâmpadas comuns, possibilita uma vida útil extremamente longa de lâmpadas de indução - até 120.000 horas de operação.
Alguns fabricantes reivindicam até uma vida útil de até 150.000 horas. Este indicador é 10 vezes maior que a durabilidade do simples lâmpadas fluorescentes, descarga de gás LVD, mercúrio-tungstênio e luminárias de sódio.
Além disso, a vida útil das fontes de luz de indução é aproximadamente 2-3 vezes maior que a vida útil dos LEDs.
Variedades de lâmpadas de indução
Pela primeira vez, a lâmpada sem eletrodos de contato foi demonstrada por Nikola Tesla em 1893 na Exposição Mundial de Chicago. O dispositivo de iluminação apresentado ao público foi alimentado pelo campo magnético da bobina de Tesla. E o primeiro protótipo confiável da fonte de luz de indução foi criado por John Melvin Anderson em 1967.
Classificação de lâmpadas sem eletrodos
Em 1994, a General Electric introduziu a lâmpada compacta de economia de energia GENURA com um gerador integrado de alta frequência na base.
A produção em série de lâmpadas fluorescentes de indução começou nos anos 90.
Hoje, a PHILIPS Lighting, a GE Lighting e a OSRAM Licht AGO são líderes na produção de iluminação eficiente sem eletrodos. A tabela mostra os parâmetros e o custo de diferentes modelos de lâmpadas desses fabricantes.
Dependendo do tipo de construção, as fontes de luz de indução são:
- com reator integrado - gerador elétrico e lâmpada são combinados em um bloco;
- com uma partida eletrônica separada - o gerador externo e a lâmpada são dispositivos espaçados.
Dependendo do método de colocação da bobina, estas lâmpadas são também divididas em dispositivos com um indutor externo (baixa frequência) e interno (alta frequência).
No primeiro caso, uma bobina com haste ferromagnética é enrolada em volta de um cilindro. A freqüência de operação das lâmpadas com indução externa situa-se na faixa de 190-250 kHz.
Eles têm as melhores condições para troca de calor intensiva com o meio ambiente, uma vez que a bobina externa do frasco vedado dissipa facilmente o calor gerado pelo dispositivo. A vida útil dos dispositivos de baixa frequência - até 120000 horas.
No segundo caso, a bobina de indução com o núcleo da ferida está localizada dentro do bulbo de vidro. O calor liberado está na cavidade do dispositivo de iluminação e, portanto, as lâmpadas com indução interna aquecem mais.
Sua freqüência operacional está na faixa de 2-3 MHz. O recurso de tais fontes de luz não excede 75.000 horas.
Na aparência, os dispositivos com um indutor interno lembram lâmpadas de vácuo. Mas os modelos com um indutor externo estão na forma de um anel ou um retângulo
Ambas as lâmpadas de alta frequência e baixa frequência têm uma grande margem de segurança e distinguem-se por uma longa vida útil.
Opções e rotulagem
Atualmente, as empresas especializadas em iluminação iniciaram a produção em massa de lâmpadas de indução de várias formas. Recursos de design e versões são rastreados em sua rotulagem.
Os dois primeiros caracteres alfabéticos na cifra determinam o tipo de dispositivo (IL - lâmpada de indução), o terceiro indica a forma. Após a designação da letra é geralmente anunciado poder.
ILK - forma redonda de lâmpadas de indução. Eles têm alta eficácia luminosa e uma ampla gama de temperaturas espectrofotométricas. Adequado para instalação em lâmpadas redondas e ovais.
Tais fontes de luz são usadas ativamente para iluminar armazéns, oficinas de produção e reparo, shopping centers e instalações esportivas.
ILSH - lâmpadas em forma de bola. Feito na forma tradicional de dispositivos convencionais de iluminação a vácuo de alta potência. Crie uma luz suave e acenda quase instantaneamente.
Adequado para substituição lâmpadas incandescentes fontes de luz energeticamente eficientes sem a necessidade de mudar a própria lâmpada.
O ILSH está instalado em holofotes para iluminar hotéis e restaurantes, supermercados, bem como em luminárias de rua e industriais
ILU - lâmpadas em forma de U. Eles são dispositivos com um gerador separado. Irradie a luz branca brilhante, não pisque quando estiver trabalhando.
Eles são usados para iluminar estádios, túneis, metrôs e rodovias, stands de publicidade, sinalização e outros objetos.
ILB, ILBK - lâmpadas com um balão em forma de anel. Neles o gerador, a bobina e o tubo são combinados em uma única unidade. Eles geram uma luz suave que não cega, rápida e facilmente acesa em temperaturas abaixo de -35 ° C.
Construções similares são usadas para iluminar hotéis e mercados, parques e praças, residências particulares.
Separadamente, deve ser dito sobre os phytolamps de indução para plantas. Eles diferem na forma do bulbo de vidro e na cor da radiação.
Diferentes modelos de indução fitolamp são adequados para iluminação de espaços verdes em um determinado período de crescimento e desenvolvimento. Séries de tais produtos designam TIL. As duas letras a seguir indicam o modelo de lâmpada específico.
Phytolamps indução GP e VG são projetados para destacar plantas na fase de crescimento vegetativo. Eles são dominados por um espectro de emissão azul.
Os dispositivos FL são utilizados na fase inicial de formação de frutos, bem como para acelerar a formação de cores. Eles emitem luz vermelha.
Lâmpadas do modelo KL são universais. Essas fontes de luz permitem controlar o crescimento das plantações. Eles geram uma rica luz vermelha, necessária para o pleno desenvolvimento dos frutos das plantas e floração abundante.
Exemplos de marcação:
- ILK-40 - lâmpada de indução redonda de 40 W;
- TILPVG-120 - indução fitolamp retangular com potência de 120 W, modelo VG para o estágio inicial de crescimento vegetativo das plantas.
A emissão de uma lâmpada de indução é 97% consistente com o espectro solar e, portanto, é excelente para iluminação artificial de complexos de estufa.
Os benefícios do uso de IL
As lâmpadas sem eletrodos geram uma luz suave que é confortável para os olhos verem. Tons de flores não são distorcidos.
O brilho de tais lâmpadas pode ser alterado na faixa de 30-100% com um simples dimmer para dispositivos incandescentes.
O conteúdo de mercúrio em estado sólido em lâmpadas de indução modernas é várias vezes menor do que em lâmpadas fluorescentes convencionais preenchidas com gás.
Mesmo depois de 75.000 horas de operação, os dispositivos de indução retêm o nível de energia da luz em cerca de 80-85% do original.
Lâmpadas fluorescentes comuns à luz do dia perto do final de sua vida útil perdem até 55% de brilho. Com o tempo, círculos opacos escuros se formam em seus frascos.
Vantagens de usar lâmpadas sem eletrodo de indução:
- Eficiência de 90%;
- recurso de trabalho para 150 000 horas;
- saída de luz superior a 90-160 lm / W;
- condições ótimas para percepção visual de objetos;
- faixa de temperatura de operação de -35 ° C a +50 ° C;
- proporção de reprodução de cor Ra˃80;
- alta eficiência energética;
- aquecimento mínimo do frasco;
- número ilimitado de ciclos de início / parada;
- falta de pulsação;
- a capacidade de ajustar a intensidade do brilho;
- O período de garantia é de 5 anos.
Os fabricantes afirmam que as fontes de luz de indução têm melhores características técnicas do que os LEDs e são várias vezes mais baratas. O consumo de energia desses tipos de lâmpadas é praticamente o mesmo.
Lâmpadas sem eletrodo
Os dispositivos de iluminação modernizados que não contêm cátodos e filamentos térmicos são utilizados para iluminação interna e externa.
Âmbito de uso de IL
As lâmpadas sem eletrodo possuem proteção integrada contra curto-circuito (curto-circuito) e surtos de tensão.
As lâmpadas de indução são resistentes a cargas de vibração e choques acidentais, eles trabalham de forma estável, mesmo em baixas temperaturas do ar.
Devido à alta eficiência luminosa com um pequeno consumo de eletricidade, eles são usados em diferentes áreas:
- para a organização de iluminação pública de alta qualidade;
- em shoppings e complexos hoteleiros;
- em centros de escritórios e instalações domésticas;
- para iluminação de espaçosas oficinas e armazéns em locais industriais;
- para iluminação de estufas e estufas;
- para iluminação de rodovias e túneis;
- para a organização de iluminação à prova de explosão no posto de gasolina.
Devido à estabilidade dos parâmetros, as lâmpadas de mercúrio sem eletrodo são usadas como fontes pontuais de precisão da radiação UV na espectrometria.
Além disso, o princípio da excitação por indução de gás é usado no processo de bombear energia de fontes externas para o meio de trabalho dos lasers.
No entanto, devido à presença de lâmpadas de indução de radiação eletromagnética de alta freqüência não são instaladas em estações ferroviárias e aeroportos.
Além disso, essas lâmpadas podem causar interferência no trabalho simultâneo com equipamentos médicos e de laboratório ultra-sensíveis. Portanto, em salas com equipamento especial similar, não são recomendadas a utilização.
Iluminação de ruas e estradas
A iluminação rodoviária mais eficaz pode fornecer lâmpadas de rua com lâmpadas eficientes de indução. Esse tipo de iluminação garante visibilidade confortável para motoristas e pedestres.
As luzes da estrada têm uma montagem sólida do console e são montadas em postes, assim como suportes padrão. Eles são usados para iluminar as áreas do parque e praças, ruas e praças, rodovias e estacionamentos, aterros, pátios.
O início instantâneo do IL minimiza as perdas de energia e permite o uso mais eficiente do sistema de iluminação. Isso possibilita organizar a luz de fundo usando sensores de movimento.
Como exemplo - início imediato da iluminação nas auto-estradas em locais onde existe um movimento de carros e peões.
Além disso, o sensor de movimento sensível pode ser combinado com um interruptor crepuscular programável.
O dispositivo é personalizado para valores específicos de iluminação. Se o nível de luz for insuficiente, o sensor dará um comando para ligar as lâmpadas.
A possibilidade de escurecimento permite que você use com sucesso sistemas inteligentes para gerenciar efetivamente a iluminação pública.
Controlando o brilho das lâmpadas de indução com o controle de potência e temporizador astronômico economia real de energia elétrica pode ser alcançada, bem como custos significativamente reduzidos manutenção
A introdução de sistemas inteligentes permite controlar o estado da iluminação, medir e analisar dados sobre o consumo de energia das lâmpadas.
Fontes de luz industriais seguras
O uso de dispositivos baseados em tecnologia de indução é uma solução econômica para a modernização de sistemas de iluminação de empreendimentos industriais.
As lâmpadas de indução são de alta qualidade de construção e não precisam de manutenção regular. Eles reduzem significativamente o consumo de eletricidade e ajudam a melhorar a rentabilidade da produção.
Os dispositivos de iluminação industrial possuem uma classe de proteção IP54, que permite a operação mesmo em condições de poluição e alta umidade. Eles podem ser instalados em áreas não aquecidas e mal ventiladas.
O vidro temperado em combinação com o isolamento de silicone protege de maneira confiável o invólucro contra a entrada de corpos estranhos e água.
Há também modelos à prova de explosão industriais de IL. Eles não apenas fornecem iluminação de alta qualidade, mas também evitam a ocorrência de situações inflamáveis. Esses dispositivos aumentam a segurança no trabalho.
Um revestimento de polímero antiestático é aplicado ao caso de luminárias à prova de explosão de indução.
Graças a esta composição, os dispositivos de iluminação são caracterizados pela resistência ao impacto e resistência a temperaturas negativas.
O revestimento especial intrinsecamente seguro não é destruído nem mesmo em ambiente alcalino e ácido e é capaz de manter suas propriedades por 30 anos.
Iluminação em estufas e estufas
O espectro da lâmpada de indução em 75% corresponde à radiação fotossinteticamente ativa necessária para o crescimento ativo e o florescimento a longo prazo das plantas.
É por isso que as lâmpadas do tipo eletroduto usam fontes adicionais em estufas e estufas, para iluminação de caixas de cultivo padrão e compactas, iluminação direta, lateral e entre linhas plantas.
A temperatura de operação da iluminação por indução não excede 60 graus Celsius, o que permite que eles estejam localizados perto da área verde
O uso de tais lâmpadas nas caixas permite reduzir significativamente o custo de resfriamento dos tanques.
O uso de IL também permite pré-projetar e instalar separadamente a iluminação para cada zona da estufa.
Para corrigir e direcionar a luz máxima no setor desejado usando superfícies ópticas - telas. Eles focam a radiação em um determinado local.
E com a ajuda de refletores especiais, a luz artificial é distribuída uniformemente por toda a altura dos espaços verdes.
Regras de seleção de IL
Ao escolher dispositivos de iluminação por indução, é importante considerar seus recursos de design, características de desempenho e segurança.
Somente com a observância de tal abordagem, a IL pode ser considerada uma aquisição expedita.
Hoje, em lojas especializadas, é fácil encontrar lâmpadas de indução sem eletrodo com capacidade de 15 W a 500 W. Mas existem mais poderosos, projetados para várias necessidades de produção.
As lâmpadas ovais estão disponíveis para luminárias com cartuchos padrão E14, E27 e E40.
Existem também tipos especiais de iluminação por indução, de tipo retangular e anel, que podem operar tanto em CA quanto em CC.
Vale a pena notar que os bulbos de indução na forma de uma esfera serão maiores em tamanho do que os dispositivos convencionais com um filamento, uma vez que o gerador de corrente de alta frequência está escondido na base. Isso é importante considerar ao comprar.
Todas as lâmpadas de indução e lâmpadas sem eletrodo estão sujeitas a certificação obrigatória.
Portanto, é seguro falar sobre sua segurança. O amálgama está em um frasco selado e sujeito às regras básicas de operação, seu vazamento é excluído.
No entanto, você precisa entender como lâmpadas fluorescentes padrão, indução exigem o descarte adequado por causa da presença de compostos de mercúrio e componentes eletrônicos.
Amálgama sólida - uma liga de mercúrio com outros metais - pode ser reutilizada. O vidro da lâmpada também é entregue para processamento, mas separadamente do fósforo.
Lâmpadas com tecnologia de indução não pertencem a tipos de iluminação ecologicamente corretos e, nesse critério, são muito inferiores aos LEDs.
É necessário acrescentar que a lâmpada do tipo indução não entra imediatamente em seu fluxo luminoso estável. No início, produz cerca de 80% da radiação total.
Para que este número atinja seu máximo, uma lâmpada sem eletrodo precisa de 2 a 3 minutos. Durante este tempo, o amálgama é suficientemente aquecido e a quantidade necessária de mercúrio evapora.
Conclusões e vídeos úteis sobre o tema
Lâmpadas de indução - uma nova geração de lâmpadas de descarga. O princípio de funcionamento deste tipo de iluminação:
O que torna a indução de lâmpadas, características de lâmpadas deste tipo e âmbito de aplicação:
As vantagens de usar fontes de luz de indução modernas em plantas industriais:
A instalação adequada de lâmpadas de indução em conformidade com todas as normas e regulamentos permite o uso eficiente de tecnologia de economia de energia. Hoje, essas fontes de luz são uma alternativa razoável às abordagens tradicionais para a organização da iluminação.
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