Verbraucher entscheiden sich heute zunehmend für energieeffiziente Haushalts- und Industriebeleuchtungsgeräte. Neben dem Sparen spielt jedoch die Qualität der Hintergrundbeleuchtung eine wichtige Rolle. Eine Alternative zu herkömmlichen Lichtquellen sind Induktionslampen.
Sie strahlen ein weiches Licht aus, das für die Augen angenehm ist und die objektive Wahrnehmung von Objekten nicht verändert. Lassen Sie uns das Gerät und die Funktionsweise von Induktionslampen verstehen.
Inhalt des Artikels:
- Gerät und Funktionsprinzip
-
Sorten von Induktionslampen
- Klassifizierung von elektrodenlosen Glühbirnen
- Optionen und Beschriftung
- Die Vorteile von IL
-
Elektrodenlose Lampen
- Anwendungsbereich von IL
- Straßen- und Straßenbeleuchtung
- Sichere industrielle Lichtquellen
- Beleuchtung in Gewächshäusern und Gewächshäusern
- IL-Auswahlregeln
- Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema
Gerät und Funktionsprinzip
Die Hauptlichtquelle in einer Induktionslampe ist Plasma, das künstlich durch die Ionisierung eines hochfrequenten Gasgemisches durch ein elektromagnetisches Feld erzeugt wird.
Der Strom erzeugt ein elektrisches Wechselfeld, wodurch eine Gasentladung in einem Glaskolben auftritt. Das angeregte Quecksilber erzeugt UV-Strahlung, die durch den Leuchtstoff in sichtbares Licht umgewandelt wird.
Induktionslampen gehören zur Kategorie der Gasentladungslichtquellen, auf die näher eingegangen wird dieses Zeug.
Das Design der Induktionslampe umfasst drei grundlegende Funktionselemente:
- Gasentladungsröhre;
- Induktionsspule mit Ferritring;
- elektronisches Vorschaltgerät.
In der Tube befinden sich Quecksilber-Amalgam-Tropfen. Der Kolben selbst ist mit einem Gas geringer chemischer Reaktivität gefüllt - Argon / Krypton, und seine innere Oberfläche ist mit einem anorganischen Leuchtstoff beschichtet.
Die Induktionsspule und der Elektromagnet bilden ein hochfrequentes Magnetfeld, unter dessen Einfluss freie Elektronen beschleunigt werden, kollidieren und Quecksilberatome anregen.
Das Ergebnis ist ultraviolette Strahlung. Phosphor verwandelt sich in ein sichtbares helles Leuchten.
Wie bei einfachen Leuchtstofflampen ergibt die Kombination verschiedener Leuchtstoffe in der Beschichtung des Kolbens IL unterschiedliche Farben. Die gebräuchlichsten Geräte mit einer kolorimetrischen Temperatur von 3500 K, 4100 K, 5000 K, 6500 K
Das elektronische Vorschaltgerät wird an eine 12 V / 24 V Gleichstromquelle oder an ein sinusförmiges Spannungsnetz von 120 V / 220 V / 380 V angeschlossen.
Die Startersteuerung wandelt 50-Hz-Wechselstrom in Gleichstrom und dann in hochfrequenten Strom von 190 kHz bis 2,65 MHz um.
Dieser HF-Strom erzeugt ein magnetisches Feld. Zusätzlich erzeugt der Starter einen starken Startimpuls, der die Induktionslichtquelle zündet.
Um den stabilen Betrieb der elektrodenlosen Beleuchtungsvorrichtung sicherzustellen, kann das Steuersystem auch die Stärke des elektrischen Stroms und seine Frequenz durch die Induktorspule ändern.
Um die Streuung des hochfrequenten elektromagnetischen Feldes zu verringern, sind Lampen mit Ferritabschirmungen und / oder Spezialkernen ausgestattet.
Der Hauptunterschied zwischen induktiven Energiesparlampen und anderen Lichtquellen ist das Fehlen von Filamenten und Kontaktkathoden. In Induktionslampen sind Elektromagnete außerhalb angeordnet, d. H. Es gibt keinen direkten Kontakt der Elektroden mit dem ionisierten gasförmigen Medium.
Dies macht den Ballon der Beleuchtungsvorrichtung gleichmäßiger und in der Temperatur ungefähr gleich belastet.
Bei längerem Betrieb einer solchen Beleuchtung wird das Reißen des Glaskolbens nicht beobachtet, im Laufe der Zeit lagert sich das Elektrodenmaterial nicht an den Wänden ab.
Das Fehlen von Glühelektroden, die für die Zündung gewöhnlicher Glühlampen erforderlich sind, ermöglicht eine unglaublich lange Lebensdauer von Induktionslampen - bis zu 120.000 Betriebsstunden.
Einige Hersteller geben sogar eine Lebensdauer von bis zu 150.000 Stunden an. Dieser Indikator ist 10 mal länger als die Haltbarkeit von Simple fluoreszierende Glühbirnen, Gasentladungs-LVD, Quecksilber-Wolfram und Natrium-Beleuchtungskörper.
Außerdem ist die Lebensdauer der Induktionslichtquellen ungefähr 2-3 mal länger als die Lebensdauer der LEDs.
Sorten von Induktionslampen
Zum ersten Mal wurde die Lampe ohne Kontaktelektroden von Nikola Tesla bereits 1893 auf der Weltausstellung in Chicago vorgeführt. Das der Öffentlichkeit vorgestellte Beleuchtungsgerät wurde vom Magnetfeld der Tesla-Spule gespeist. Und der erste zuverlässige Prototyp der Induktionslichtquelle wurde 1967 von John Melvin Anderson hergestellt.
Klassifizierung von elektrodenlosen Glühbirnen
1994 stellte General Electric die GENURA Kompakt-Energiesparlampe mit integriertem Hochfrequenzgenerator im Sockel vor.
Die Serienproduktion von Induktionsleuchtstofflampen begann in den 1990er Jahren.
Heute sind PHILIPS Lighting, GE Lighting und OSRAM Licht AGO führend in der Herstellung von elektrodenloser, energieeffizienter Beleuchtung. Die Tabelle zeigt die Parameter und die Kosten der verschiedenen Lampenmodelle dieser Hersteller.
Induktionslichtquellen sind je nach Bauart:
- mit integriertem Vorschaltgerät - Stromerzeuger und Lampe sind in einem Block zusammengefasst;
- mit einem separaten elektronischen Starter - der externe Generator und die Lampe sind beabstandete Geräte.
Abhängig von der Art der Anordnung der Spule werden diese Lampen auch in Geräte mit einer externen (Niederfrequenz) und einer internen (Hochfrequenz) Induktivität unterteilt.
Im ersten Fall wird eine Spule mit einem ferromagnetischen Stab um einen Zylinder gewickelt. Die Betriebsfrequenz von Glühlampen mit externer Induktion liegt im Bereich von 190-250 kHz.
Sie haben die besten Voraussetzungen für einen intensiven Wärmeaustausch mit der Umgebung, da die Spule außerhalb des versiegelten Kolbens die vom Gerät erzeugte Wärme leicht abführt. Die Lebensdauer von Niederfrequenzgeräten - bis zu 120000 Stunden.
Im zweiten Fall befindet sich die Induktionsspule mit dem gewickelten Kern im Inneren des Glaskolbens. Die freiwerdende Wärme befindet sich im Hohlraum der Beleuchtungseinrichtung, und daher erwärmen sich die Lampen mit innerer Induktion stärker.
Ihre Betriebsfrequenz liegt im Bereich von 2-3 MHz. Die Ressourcen solcher Lichtquellen überschreiten 75.000 Stunden nicht.
Geräte mit interner Induktivität ähneln in ihrer Erscheinung Vakuumglühlampen. Die Modelle mit externem Induktor haben jedoch die Form eines Rings oder eines Rechtecks
Sowohl Hochfrequenz- als auch Niederfrequenzlampen haben einen großen Sicherheitsspielraum und zeichnen sich durch eine lange Lebensdauer aus.
Optionen und Beschriftung
Gegenwärtig haben Unternehmen, die sich auf Beleuchtung spezialisiert haben, mit der Massenproduktion von Induktionsbirnen verschiedener Formen begonnen. Konstruktionsmerkmale und Versionen sind in ihrer Beschriftung nachverfolgt.
Die ersten beiden Buchstaben in der Chiffre bestimmen den Gerätetyp (IL - Induktionslampe), der dritte gibt die Form an. Nach der Buchstabenbezeichnung wird in der Regel Macht angesagt.
ILK - Induktionsbirnen runde Form. Sie haben eine hohe Lichtausbeute und einen großen spektralphotometrischen Temperaturbereich. Geeignet zum Einbau in runde und ovale Lampen.
Solche Lichtquellen werden aktiv zur Beleuchtung von Lagern, geräumigen Produktions- und Werkstätten, Einkaufszentren und Sportanlagen eingesetzt.
ILSH - Lampen in Form einer Kugel. Hergestellt in der traditionellen Form herkömmlicher Vakuumbeleuchtungsgeräte mit hoher Leistung. Erstellen Sie ein weiches Licht und leuchten Sie fast sofort.
Geeignet zum Austausch Glühlampen Energieeffiziente Lichtquellen, ohne dass die Lampe selbst gewechselt werden muss.
ILSH wird in Scheinwerfern zur Beleuchtung von Hotels und Restaurants, Supermärkten sowie in Straßen- und Industrielampen eingesetzt
ILU - U-förmige Glühlampen. Sie sind Geräte mit einem separaten Generator. Helles weißes Licht ausstrahlen, beim Arbeiten nicht flackern.
Sie werden zur Beleuchtung von Stadien, Tunneln, U-Bahnen und Autobahnen, Werbeständen, Beschilderungen und anderen Objekten eingesetzt.
ILB, ILBK - Lampen mit einem Ringkolben. In ihnen sind Generator, Spule und Rohr zu einer Einheit zusammengefasst. Sie erzeugen ein weiches Licht, das bei Temperaturen bis -35 ° C nicht blind, schnell und einfach beleuchtet wird.
Ähnliche Konstruktionen werden verwendet, um Hotels und Marktplätze, Parks und Plätze, private Gehöfte zu beleuchten.
Gesondert sollte über die Induktionsphytolampen für Pflanzen gesprochen werden. Sie unterscheiden sich in der Form der Glaskolben und der Farbe der Strahlung.
Verschiedene Modelle von Induktions-Fitolampen eignen sich zur Beleuchtung von Grünflächen in einer bestimmten Wachstums- und Entwicklungsphase. Serien solcher Produkte bezeichnen TIL. Die folgenden beiden Buchstaben kennzeichnen das jeweilige Lampenmodell.
Phytolamps Induction GP und VG wurden entwickelt, um Pflanzen im Stadium des vegetativen Wachstums hervorzuheben. Sie werden von einem blauen Emissionsspektrum dominiert.
FL-Geräte werden in der Anfangsphase der Fruchtbildung sowie zur Beschleunigung der Farbbildung eingesetzt. Sie senden rotes Licht aus.
Die Lampen des Modells KL sind universell. Solche Lichtquellen ermöglichen es, das Wachstum von Plantagen zu kontrollieren. Sie erzeugen ein sattes rotes Licht, das für die volle Entwicklung der Pflanzenfrüchte und eine reichhaltige Blüte notwendig ist.
Markierungsbeispiele:
- ILK-40 - 40 W runde Induktionslampe;
- TILPVG-120 - rechteckige fitolamp Induktion mit einer Leistung von 120 W, VG-Modell für das Anfangsstadium des vegetativen Wachstums von Pflanzen.
Die Emission einer Induktionslampe entspricht zu 97% dem Sonnenspektrum und eignet sich daher hervorragend für die künstliche Beleuchtung von Gewächshauskomplexen.
Die Vorteile von IL
Elektrodenlose Lampen erzeugen ein weiches Licht, das für die Augen angenehm zu sehen ist. Blütentöne werden nicht verzerrt.
Die Helligkeit solcher Lampen kann mit einem einfachen im Bereich von 30-100% verändert werden dimmer für glühlampen.
Der Gehalt an Festkörperquecksilber in modernen Induktionslampen ist um ein Vielfaches geringer als in herkömmlichen Leuchtstofflampen mit Gasfüllung.
Induktionsgeräte behalten auch nach 75.000 Betriebsstunden die Lichtleistung bei etwa 80-85% des Originals.
Gewöhnliche Tageslicht-Leuchtstofflampen verlieren gegen Ende ihrer Lebensdauer bis zu 55% an Helligkeit. Mit der Zeit bilden sich dunkle undurchsichtige Kreise auf ihren Flaschen.
Vorteile der Verwendung von induktionselektrodenlosen Lampen:
- Wirkungsgrad von 90%;
- Arbeitsmittel bis 150 000 Stunden;
- Lichtleistung größer als 90-160 lm / W;
- optimale Bedingungen für die visuelle Wahrnehmung von Objekten;
- Betriebstemperaturbereich von -35 ° C bis +50 ° C;
- Farbwiedergabeverhältnis Ra˃80;
- hohe Energieeffizienz;
- minimale Erwärmung des Kolbens;
- unbegrenzte Anzahl von Start / Stopp-Zyklen;
- Mangel an Pulsation;
- die Fähigkeit, die Intensität des Glühens einzustellen;
- Die Gewährleistungsfrist beträgt 5 Jahre.
Hersteller behaupten, Induktionslichtquellen hätten bessere technische Eigenschaften als LEDs und seien um ein Vielfaches billiger. Der Stromverbrauch dieser Art von Glühbirnen ist in etwa gleich.
Elektrodenlose Lampen
Modernisierte Beleuchtungsvorrichtungen, die keine Wärmekathoden und keine Glühwendeln enthalten, werden sowohl für die Innen- als auch für die Außenbeleuchtung verwendet.
Anwendungsbereich von IL
Elektrodenlose Lampen verfügen über einen integrierten Schutz gegen Kurzschluss (Kurzschluss) und Spannungsspitzen.
Induktionslampen sind vibrations- und stoßfest und arbeiten auch bei niedrigen Lufttemperaturen stabil.
Aufgrund der hohen Lichtausbeute bei geringem Stromverbrauch werden sie in verschiedenen Bereichen eingesetzt:
- für die Organisation hochwertiger Straßenbeleuchtung;
- in Einkaufszentren und Hotelkomplexen;
- in Bürozentren und Wohngebäuden;
- zur Beleuchtung von geräumigen Werkstätten und Lagern an Industriestandorten;
- zur Beleuchtung von Gewächshäusern und Gewächshäusern;
- für Autobahn- und Tunnelbeleuchtung;
- für die Organisation der explosionsgeschützten Beleuchtung an der Tankstelle.
Aufgrund der Stabilität der Parameter werden quecksilberfreie Lampen als Präzisionspunktquellen für UV-Strahlung in der Spektrometrie verwendet.
Zusätzlich wird das Prinzip der Induktionsanregung von Gas beim Pumpen von Energie aus externen Quellen in das Arbeitsmedium von Lasern verwendet.
Aufgrund der hochfrequenten elektromagnetischen Strahlung werden Induktionslampen jedoch nicht an Bahnhöfen und Flughäfen installiert.
Diese Lampen können auch Störungen bei gleichzeitiger Arbeit mit hochempfindlichen Labor- und medizinischen Geräten verursachen. Daher wird in Räumen mit ähnlicher Sonderausstattung die Verwendung nicht empfohlen.
Straßen- und Straßenbeleuchtung
Die effektivste Straßenbeleuchtung kann Straßenlampen mit energieeffizienten Induktionslampen ausstatten. Diese Art der Beleuchtung sorgt für eine angenehme Sicht für Fahrer und Fußgänger.
Straßenlaternen haben eine solide Konsolenhalterung und sind an Masten sowie Standardstützen montiert. Sie werden zur Beleuchtung von Parkanlagen und Plätzen, Straßen und Plätzen, Autobahnen und Parkplätzen, Böschungen und Innenhöfen eingesetzt.
Der sofortige Start von IL minimiert Energieverluste und ermöglicht die effizienteste Nutzung des Beleuchtungssystems. Dadurch ist es möglich, die Hintergrundbeleuchtung mithilfe von Bewegungssensoren zu organisieren.
Als Beispiel: Sofortiger Start der Beleuchtung auf Autobahnen an Orten, an denen sich Autos und Fußgänger bewegen.
Zusätzlich kann der empfindliche Bewegungssensor mit einem programmierbaren Dämmerungsschalter kombiniert werden.
Das Gerät ist auf bestimmte Beleuchtungswerte abgestimmt. Wenn die Lichtstärke nicht ausreicht, gibt der Sensor den Befehl, die Lampen einzuschalten.
Durch die Möglichkeit des Dimmens können Sie intelligente Systeme erfolgreich einsetzen, um die Straßenbeleuchtung effektiv zu steuern.
Durch Steuerung der Helligkeit der Induktionslampen mit der Leistungsregelung und der astronomischen Zeitschaltuhr Es können reale Einsparungen an elektrischer Energie erzielt werden, ebenso wie deutlich reduzierte Kosten für Wartung
Die Einführung intelligenter Systeme ermöglicht es, den Beleuchtungszustand zu steuern, Daten zum Energieverbrauch von Lampen zu messen und zu analysieren.
Sichere industrielle Lichtquellen
Der Einsatz von Geräten auf Basis der Induktionstechnik ist eine kostengünstige Lösung für die Modernisierung von Beleuchtungssystemen von Industrieunternehmen.
Induktionslampen sind von hoher Bauqualität und müssen nicht regelmäßig gewartet werden. Sie senken den Stromverbrauch erheblich und tragen zur Verbesserung der Rentabilität der Produktion bei.
Industriebeleuchtungsgeräte haben die Schutzart IP54, die den Betrieb auch bei Verschmutzung und hoher Luftfeuchtigkeit ermöglicht. Sie können in unbeheizten und schlecht belüfteten Bereichen installiert werden.
Gehärtetes Glas in Kombination mit Silikonisolierung schützt das Gehäuse zuverlässig vor dem Eindringen von Fremdkörpern und Wasser.
Es gibt auch explosionsgeschützte Industriemodelle von IL. Sie sorgen nicht nur für eine hochwertige Beleuchtung, sondern verhindern auch das Auftreten entzündlicher Situationen. Solche Geräte erhöhen die Arbeitssicherheit.
Bei induktionsexplosionsgeschützten Leuchten wird eine antistatische Polymerbeschichtung aufgebracht.
Dank dieser Zusammensetzung zeichnen sich die Beleuchtungsvorrichtungen durch Schlagfestigkeit und Beständigkeit gegen negative Temperaturen aus.
Eine spezielle eigensichere Beschichtung wird auch in alkalischer und saurer Umgebung nicht zerstört und behält ihre Eigenschaften 30 Jahre lang bei.
Beleuchtung in Gewächshäusern und Gewächshäusern
Das Spektrum der Induktionslampe von 75% entspricht der photosynthetisch aktiven Strahlung, die für ein aktives Wachstum und eine langfristige Blüte von Pflanzen erforderlich ist.
Deshalb verwenden elektrodenlose Glühlampen als zusätzliche Quellen in Gewächshäusern und Gewächshäuser für die Beleuchtung von Standard- und Kompakt-Anbaukästen sowie für direkte, seitliche und Zwischenreihenbeleuchtung Pflanzen.
Die Betriebstemperatur der Induktionsbeleuchtung überschreitet 60 Grad Celsius nicht, so dass sie sich in der Nähe des Grüns befinden kann
Durch die Verwendung solcher Lampen in den Gro-Boxen können die Kosten für Kühltanks erheblich gesenkt werden.
Durch die Verwendung von IL können Sie auch die Beleuchtung für jede Zone des Gewächshauses vorentwerfen und separat installieren.
Um das maximale Licht im gewünschten Bereich zu korrigieren und zu lenken, verwenden Sie optische Oberflächen - Bildschirme. Sie fokussieren die Strahlung auf einen bestimmten Ort.
Und mit Hilfe von speziellen Reflektoren wird künstliches Licht gleichmäßig über die gesamte Höhe der Grünflächen verteilt.
IL-Auswahlregeln
Bei der Auswahl von Induktionsbeleuchtungsgeräten müssen deren Konstruktionsmerkmale, Leistungsmerkmale und Sicherheit berücksichtigt werden.
Nur unter Beachtung eines solchen Ansatzes kann die IL als sinnvolle Akquisition angesehen werden.
In Fachgeschäften sind heute induktionselektrodenlose Lampen mit einer Leistung von 15 W bis 500 W leicht zu finden. Es gibt aber leistungsstärkere, für verschiedene Produktionsanforderungen ausgelegte.
Für Leuchten mit Standard E14, E27 und E40 sind ovale Glühlampen erhältlich.
Es gibt auch spezielle rechteckige und ringförmige Induktionsbeleuchtungsgeräte, die sowohl mit Wechselstrom als auch mit Gleichstrom betrieben werden können.
Es ist anzumerken, dass Induktionsbirnen in der Form einer Kugel größer sind als herkömmliche Geräte mit einem Glühfaden, da der Hochfrequenzstromgenerator in der Basis verborgen ist. Dies ist beim Kauf zu beachten.
Alle Induktionslampen und elektrodenlosen Lampen sind zertifizierungspflichtig.
Daher ist es sicher, über ihre Sicherheit zu sprechen. Amalgam befindet sich in einer versiegelten Flasche und unterliegt den grundlegenden Betriebsregeln, sein Austreten ist ausgeschlossen.
Sie müssen jedoch verstehen, wie Standard-Leuchtstofflampen, Induktion aufgrund der Anwesenheit von Quecksilberverbindungen und elektronischen Bauteilen eine angemessene Entsorgung erfordern.
Festes Amalgam - eine Legierung aus Quecksilber und anderen Metallen - kann wiederverwendet werden. Das Glas der Lampe wird ebenfalls zur Verarbeitung übergeben, jedoch getrennt vom Leuchtstoff.
Lampen mit Induktionstechnologie gehören nicht zu umweltfreundlichen Beleuchtungsarten und sind in diesem Kriterium den LEDs weit unterlegen.
Es muss hinzugefügt werden, dass die Induktionsglühlampe nicht sofort in ihren stabilen Lichtstrom eintritt. Zu Beginn erzeugt es etwa 80% der Gesamtstrahlung.
Um dieses Maximum zu erreichen, benötigt eine elektrodenlose Lampe 2-3 Minuten. Während dieser Zeit wird das Amalgam ausreichend erhitzt und die benötigte Quecksilbermenge verdampft.
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Die ordnungsgemäße Installation von Induktionslampen unter Einhaltung aller Normen und Vorschriften ermöglicht den effizienten Einsatz energiesparender Technologien. Heutzutage sind solche Lichtquellen eine sinnvolle Alternative zu herkömmlichen Ansätzen zur Organisation der Beleuchtung.
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