Aujourd'hui, les consommateurs optent de plus en plus pour des appareils d'éclairage domestiques et industriels à haut rendement énergétique. Cependant, outre l’économie, la qualité du rétroéclairage joue un rôle important. Les lampes à induction sont une alternative intéressante aux sources de lumière traditionnelles.
Ils émettent une lumière douce qui est agréable pour les yeux et ne modifie pas la perception objective des objets. Comprenons le dispositif et les principes de fonctionnement des lampes à induction.
Contenu de l'article:
- Dispositif et principe de fonctionnement
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Variétés de lampes à induction
- Classification des ampoules sans électrodes
- Options et étiquetage
- Les avantages d'utiliser IL
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Lampes sans électrodes
- Domaine d'utilisation de l'IL
- Eclairage public
- Sources de lumière industrielles sûres
- Illumination dans les serres et les serres
- Règles de sélection IL
- Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Dispositif et principe de fonctionnement
La principale source de lumière dans une ampoule à induction est le plasma, créé artificiellement à la suite de l'ionisation d'un mélange de gaz haute fréquence par un champ électromagnétique.
Le courant génère un champ électrique alternatif, provoquant l'apparition d'une décharge de gaz dans un ballon en verre. Le mercure excité génère des rayons UV qui se transforment en lumière visible à travers le phosphore.
Les lampes à induction appartiennent à la catégorie des sources lumineuses à décharge, lesquelles sont décrites plus en détail à ce truc.
La conception de la lampe à induction comprend trois éléments fonctionnels de base:
- tube à décharge de gaz;
- bobine d'induction avec un anneau de ferrite;
- ballast électronique.
Dans le tube sont des gouttes d'amalgame de mercure. Le ballon lui-même est rempli d'un gaz de faible réactivité chimique - argon / krypton - et sa surface interne est recouverte d'un luminophore inorganique.
La bobine d'induction et l'électroaimant forment un champ magnétique haute fréquence, sous l'influence duquel les électrons libres sont accélérés, se heurtent et excitent des atomes de mercure.
Le résultat est un rayonnement ultraviolet. Le phosphore se transforme en une lueur brillante visible.
Comme dans les ampoules fluorescentes simples, la combinaison de différents luminophores dans le revêtement du ballon IL donne des couleurs différentes. Les appareils les plus courants avec une température colorimétrique de 3500 K, 4100 K, 5000 K, 6500 K
Le ballast électronique est connecté à une source de tension continue 12 V / 24 V ou à un réseau de tension sinusoïdal de 120 V / 220 V / 380 V.
Le système de contrôle du démarreur transforme le courant alternatif 50 Hz en courant continu, puis en courant haute fréquence de 190 kHz à 2,65 MHz.
Ce courant RF crée un champ magnétique. De plus, le démarreur génère une forte impulsion de démarrage qui allume la source de lumière à induction.
Pour assurer le fonctionnement stable du dispositif d'éclairage sans électrode, le système de contrôle peut également modifier l'intensité du courant électrique et sa fréquence à travers la bobine d'induction.
Afin de réduire la diffusion du champ électromagnétique haute fréquence, les lampes sont équipées de blindages en ferrite et / ou de noyaux spéciaux.
L'absence de filaments et de cathodes thermiques de contact constitue la principale différence entre les lampes à économie d'énergie inductive et les autres sources de lumière. Dans les lampes à induction, les électroaimants sont situés à l'extérieur, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de contact direct des électrodes avec le milieu gazeux ionisé.
Cela rend le ballon du dispositif d'éclairage plus uniforme et soumis à une température sensiblement égale.
En cas de fonctionnement prolongé de cet éclairage, la fissuration de l'ampoule en verre n'est pas observée et, avec le temps, le matériau de l'électrode ne se dépose pas sur les parois.
L’absence d’électrodes à incandescence, nécessaires à l’allumage des ampoules ordinaires, permet d’obtenir une durée de vie extrêmement longue des lampes à induction - jusqu’à 120 000 heures de fonctionnement.
Certains fabricants réclament même une durée de vie allant jusqu'à 150 000 heures. Cet indicateur est 10 fois supérieur à la durabilité des produits simples. ampoules fluorescentes, LVD à décharge de gaz, mercure-tungstène et luminaires au sodium.
De plus, la durée de vie des sources lumineuses à induction est environ 2 à 3 fois plus longue que celle des LED.
Variétés de lampes à induction
Pour la première fois, Nikola Tesla a présenté la lampe sans électrodes de contact en 1893 à l'exposition universelle de Chicago. Le dispositif d'éclairage présenté au public était alimenté par le champ magnétique de la bobine de Tesla. Et le premier prototype fiable de la source de lumière à induction a été créé par John Melvin Anderson en 1967.
Classification des ampoules sans électrodes
En 1994, General Electric a lancé la lampe à économie d'énergie compacte GENURA avec générateur intégré haute fréquence dans la base.
La production en série de lampes fluorescentes à induction a débuté dans les années 1990.
Aujourd'hui, PHILIPS Lighting, GE Lighting et OSRAM Licht AGO sont les leaders dans la production d'éclairage à haute efficacité énergétique sans électrodes. Le tableau montre les paramètres et le coût des différents modèles de lampes de ces fabricants.
Selon le type de construction, les sources lumineuses à induction sont:
- avec ballast intégré - générateur électrique et lampe sont combinés en un bloc;
- avec un démarreur électronique séparé - le générateur externe et la lampe sont des appareils espacés.
En fonction de la méthode de positionnement de la bobine, ces lampes sont également divisées en dispositifs avec une inductance externe (basse fréquence) et interne (haute fréquence).
Dans le premier cas, une bobine avec une tige ferromagnétique est enroulée autour d'un cylindre. La fréquence de fonctionnement des ampoules à induction externe est comprise entre 190 et 250 kHz.
Ils offrent les meilleures conditions pour un échange de chaleur intense avec l'environnement, car le serpentin situé à l'extérieur du ballon scellé dissipe facilement la chaleur générée par le dispositif. La durée de vie des appareils basse fréquence - jusqu'à 120000 heures.
Dans le second cas, la bobine d'induction avec le noyau enroulé est située à l'intérieur de l'ampoule en verre. La chaleur dégagée se trouve dans la cavité du dispositif d’éclairage et, par conséquent, les lampes à induction interne chauffent davantage.
Leur fréquence de fonctionnement est comprise entre 2 et 3 MHz. La ressource de telles sources lumineuses ne dépasse pas 75 000 heures.
En apparence, les appareils avec une inductance interne ressemblent à des ampoules à vide. Mais les modèles à inducteur externe se présentent sous la forme d’un anneau ou d’un rectangle
Les lampes à haute fréquence et à basse fréquence ont une grande marge de sécurité et se distinguent par une longue durée de vie.
Options et étiquetage
À l'heure actuelle, des entreprises spécialisées dans l'éclairage ont démarré la production en série d'ampoules à induction de différentes formes. Les caractéristiques de conception et les versions sont tracées dans leur étiquetage.
Les deux premiers caractères alphabétiques du chiffre déterminent le type d'appareil (lampe à induction IL), le troisième indique le formulaire. Après la désignation de la lettre est généralement annoncé pouvoir.
ILK - ampoules à induction de forme ronde. Ils ont une efficacité lumineuse élevée et une large gamme de températures spectrophotométriques. Convient pour l'installation dans des lampes rondes et ovales.
Ces sources lumineuses sont activement utilisées pour éclairer des entrepôts, des ateliers de production et de réparation spacieux, des centres commerciaux et des installations sportives.
ILSH - des lampes en forme de ballon. Fabriqué sous la forme traditionnelle des dispositifs d'éclairage sous vide conventionnels de grande puissance. Créez une lumière douce et allumez presque instantanément.
Convient pour le remplacement ampoules à incandescence sources de lumière écoénergétiques sans avoir à changer la lampe elle-même.
ILSH est installé dans des projecteurs pour éclairer des hôtels et des restaurants, des supermarchés, ainsi que dans des lampadaires urbains et industriels
ILU - Ampoules en forme de U Ce sont des appareils avec un générateur séparé. Émettez une lumière blanche et brillante, ne scintillez pas lorsque vous travaillez.
Ils sont utilisés pour éclairer des stades, des tunnels, des métros et des autoroutes, des stands de publicité, des panneaux de signalisation et d’autres objets.
ILB, ILBK - des lampes avec un ballon en forme d'anneau. En eux, le générateur, la bobine et le tube sont combinés en une seule unité. Ils génèrent une lumière douce qui ne aveugle pas, rapidement et facilement allumé à des températures allant jusqu'à -35 ° C.
Des constructions similaires sont utilisées pour éclairer des hôtels et des marchés, des parcs et des places, des fermes privées.
Séparément, il faut dire à propos des phytolampes à induction pour les plantes. Ils diffèrent par la forme de l'ampoule de verre et la couleur du rayonnement.
Les différents modèles d'induction fitolamp conviennent à l'éclairage d'espaces verts au cours d'une certaine période de croissance et de développement. Série de tels produits désignent TIL. Les deux lettres suivantes indiquent le modèle de lampe spécifique.
Phytolamps induction GP et VG sont conçus pour mettre en évidence les plantes au stade de la croissance végétative. Ils sont dominés par un spectre d'émission bleu.
Les dispositifs FL sont utilisés dans la phase initiale de la formation des fruits, ainsi que pour accélérer la formation des couleurs. Ils émettent une lumière rouge.
Les ampoules du modèle KL sont universelles. Ces sources de lumière permettent de contrôler la croissance des plantations. Ils génèrent une riche lumière rouge, nécessaire au plein développement des fruits des plantes et à une floraison abondante.
Exemples de marquage:
- ILK-40 - lampe à induction ronde de 40 W;
- TILPVG-120 - induction de fitolamp rectangulaire avec une puissance de 120 W, modèle VG pour le stade initial de croissance végétative des plantes.
L’émission d’une ampoule à induction correspond à 97% au spectre solaire et est donc excellente pour l’éclairage artificiel des complexes de serre.
Les avantages d'utiliser IL
Les lampes sans électrodes génèrent une lumière douce, agréable à voir pour les yeux. Les nuances des fleurs ne sont pas déformées.
La luminosité de ces lampes peut être modifiée dans la plage de 30 à 100% avec un simple gradateur pour les appareils à incandescence.
La teneur en mercure à l'état solide dans les lampes à induction modernes est plusieurs fois inférieure à celle des lampes fluorescentes classiques à gaz.
Même après 75 000 heures de fonctionnement, les dispositifs à induction maintiennent le niveau de puissance lumineuse à environ 80-85% de celui d'origine.
Les lampes fluorescentes ordinaires à la fin de leur vie perdent jusqu'à 55% de leur luminosité. Au fil du temps, des cercles opaques sombres se forment sur leurs flacons.
Avantages de l'utilisation de lampes sans électrode à induction:
- Efficacité de 90%;
- ressource de travail à 150 000 heures;
- rendement lumineux supérieur à 90-160 lm / W;
- conditions optimales pour la perception visuelle des objets;
- plage de température de fonctionnement de -35 ° C à +50 ° C;
- rapport de rendu des couleurs Ra˃80;
- haute efficacité énergétique;
- chauffage minimum du ballon;
- nombre illimité de cycles de démarrage / arrêt;
- manque de pulsation;
- la possibilité de régler l'intensité de la lueur;
- La période de garantie est de 5 ans.
Les fabricants affirment que les sources lumineuses à induction présentent de meilleures caractéristiques techniques que les LED et sont plusieurs fois moins chères. La consommation électrique de ces types d’ampoules est à peu près la même.
Lampes sans électrodes
Les dispositifs d'éclairage modernisés ne contenant ni cathodes thermiques ni filaments sont utilisés pour l'éclairage intérieur et extérieur.
Domaine d'utilisation de l'IL
Les lampes sans électrodes ont une protection intégrée contre les courts-circuits (courts-circuits) et les surtensions.
Les lampes à induction sont résistantes aux vibrations et aux chocs accidentels. Elles fonctionnent de manière stable, même à basse température.
En raison de leur efficacité lumineuse élevée et de leur faible consommation d’électricité, ils sont utilisés dans différents domaines:
- pour l'organisation d'un éclairage de rue de haute qualité;
- dans les centres commerciaux et les complexes hôteliers;
- dans des centres de bureaux et des locaux d'habitation;
- pour l'éclairage d'ateliers et d'entrepôts spacieux sur des sites industriels;
- pour l'éclairage des serres et des serres;
- pour l'éclairage des autoroutes et des tunnels;
- pour l'organisation d'un éclairage anti-déflagrant à la station-service.
En raison de la stabilité des paramètres, les lampes sans mercure au mercure sont utilisées comme sources ponctuelles de rayonnement UV de précision en spectrométrie.
De plus, le principe d'excitation par induction du gaz est utilisé dans le processus de pompage d'énergie de sources externes dans le milieu de travail des lasers.
Cependant, en raison de la présence de radiations électromagnétiques à haute fréquence, les lampes à induction ne sont pas installées dans les gares ferroviaires et les aéroports.
En outre, ces ampoules peuvent interférer avec le travail simultané avec des équipements médicaux et de laboratoire ultra-sensibles. Par conséquent, il est déconseillé d’utiliser des pièces dotées d’équipements spéciaux similaires.
Eclairage public
L'éclairage routier le plus efficace peut fournir aux lampadaires des lampes à induction à haut rendement énergétique. Ce type d'éclairage assure une visibilité confortable pour les conducteurs et les piétons.
Les feux de circulation ont une console solide et montés sur des poteaux, ainsi que des supports standard. Ils sont utilisés pour éclairer les parcs et les places, les rues et les places, les autoroutes et les parkings, les remblais, les cours.
Le démarrage instantané de IL réduit les pertes d’énergie et permet une utilisation plus efficace du système d’éclairage. Cela permet d'organiser le rétroéclairage à l'aide de capteurs de mouvement.
Par exemple, l’éclairage instantané sur les autoroutes dans des endroits où circulent des voitures et des piétons.
De plus, le capteur de mouvement sensible peut être combiné à un commutateur crépusculaire programmable.
L'appareil est personnalisé pour des valeurs d'éclairage spécifiques. Si le niveau de lumière est insuffisant, le capteur ordonnera d'allumer les lampes.
La possibilité de gradation vous permet d'utiliser avec succès des systèmes intelligents pour gérer efficacement l'éclairage public.
En contrôlant la luminosité des lampes à induction avec le contrôle de puissance et la minuterie astronomique On peut réaliser de réelles économies d’énergie électrique ainsi que des coûts de la maintenance
L’introduction de systèmes intelligents permet de contrôler l’état de l’éclairage, de mesurer et d’analyser des données sur la consommation d’énergie des lampes.
Sources de lumière industrielles sûres
L'utilisation d'appareils basés sur la technologie d'induction est une solution rentable pour la modernisation des systèmes d'éclairage des entreprises industrielles.
Les lampes à induction sont de grande qualité et ne nécessitent pas d'entretien régulier. Ils réduisent considérablement la consommation d'électricité et contribuent à améliorer la rentabilité de la production.
Les appareils d'éclairage industriels ont une classe de protection IP54, ce qui permet un fonctionnement même dans des conditions de pollution et d'humidité élevées. Ils peuvent être installés dans des zones non chauffées et mal ventilées.
Le verre trempé, associé à une isolation en silicone, protège de manière fiable le boîtier contre la pénétration de corps étrangers et d'eau.
Il existe également des modèles industriels anti-déflagrants de IL. Ils fournissent non seulement un éclairage de haute qualité, mais empêchent également la survenue de situations inflammables. De tels dispositifs augmentent la sécurité au travail.
Un revêtement polymère antistatique est appliqué au cas des luminaires antidéflagrants à induction.
Grâce à cette composition, les dispositifs d'éclairage se caractérisent par une résistance aux chocs et une résistance aux températures négatives.
Les revêtements spéciaux à sécurité intrinsèque ne sont pas détruits même dans un environnement alcalin et acide et sont capables de conserver leurs propriétés pendant 30 ans.
Illumination dans les serres et les serres
Le spectre de la lampe à induction correspond à 75% au rayonnement photosynthétiquement actif nécessaire à la croissance active et à la floraison à long terme des plantes.
C’est pourquoi les ampoules de type sans électrode s’utilisent comme sources supplémentaires dans les serres et les serres. Serres, pour l'éclairage de boîtes de culture standard et compactes, éclairage direct, latéral et inter rangé plantes.
La température de fonctionnement de l'éclairage à induction ne dépasse pas 60 degrés Celsius, ce qui leur permet de se situer à proximité de la verdure
L'utilisation de telles lampes dans les caisses mobiles permet de réduire considérablement le coût des réservoirs de refroidissement.
L'utilisation de IL vous permet également de pré-concevoir et d'installer séparément l'éclairage pour chaque zone de la serre.
Corriger et diriger le maximum de lumière dans le secteur souhaité à l'aide de surfaces optiques - écrans. Ils concentrent le rayonnement sur un site particulier.
Et à l'aide de réflecteurs spéciaux, la lumière artificielle est uniformément répartie sur toute la hauteur des espaces verts.
Règles de sélection IL
Lors du choix des dispositifs d'éclairage à induction, il est important de prendre en compte leurs caractéristiques de conception, leurs performances et leur sécurité.
Ce n’est qu’avec le respect d’une telle approche que l’IL peut être considéré comme une acquisition opportune.
Aujourd'hui, dans les magasins spécialisés, il est facile de trouver des lampes sans électrode à induction d'une capacité de 15 W à 500 W. Mais il existe des solutions plus puissantes, conçues pour divers besoins de production.
Les ampoules ovales sont disponibles pour les luminaires équipés de cartouches standard E14, E27 et E40.
Il existe également des types spéciaux de dispositifs d'éclairage à induction rectangulaires et annulaires pouvant fonctionner à la fois en courant alternatif et continu.
Il est à noter que les ampoules à induction en forme de sphère auront une taille plus grande que les dispositifs conventionnels à filament, car le générateur de courant haute fréquence est caché dans la base. Ceci est important à considérer lors de l'achat.
Toutes les lampes à induction et les lampes sans électrodes sont soumises à une certification obligatoire.
Par conséquent, il est prudent de parler de leur sécurité. L'amalgame est dans un flacon scellé et, conformément aux règles de fonctionnement de base, ses fuites sont exclues.
Cependant, vous devez comprendre comment les lampes fluorescentes standard à induction nécessitent une élimination appropriée en raison de la présence de composés de mercure et de composants électroniques.
L'amalgame solide - un alliage de mercure avec d'autres métaux - peut être réutilisé. Le verre de la lampe est également remis pour traitement, mais séparément du phosphore.
Les lampes à technologie à induction n'appartiennent pas aux types d'éclairage respectueux de l'environnement et sont de ce fait très inférieures aux LED.
Il faut ajouter que l'ampoule à induction ne pénètre pas immédiatement dans son flux lumineux stable. Au début, il produit environ 80% du rayonnement total.
Pour que ce chiffre atteigne son maximum, une lampe sans électrode a besoin de 2-3 minutes. Pendant ce temps, l'amalgame est suffisamment chauffé et la quantité de mercure requise s'évapore.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Lampes à induction - une nouvelle génération de lampes à décharge. Le principe de fonctionnement de ce type d'éclairage:
Quelles sont les caractéristiques des lampes à induction, caractéristiques des lampes de ce type et domaine d’application:
Les avantages de l’utilisation de sources lumineuses à induction modernes dans des installations industrielles:
Une installation correcte des lampes à induction en conformité avec toutes les normes et réglementations permet une utilisation efficace de la technologie d'économie d'énergie. Aujourd'hui, ces sources de lumière constituent une alternative raisonnable aux méthodes traditionnelles d'organisation de l'éclairage.
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