Oggi i consumatori scelgono sempre più dispositivi per l'illuminazione domestica e industriale a risparmio energetico. Tuttavia, oltre al risparmio, la qualità della retroilluminazione gioca un ruolo importante. Una valida alternativa alle fonti di luce tradizionali sono le lampade a induzione.
Emettono una luce morbida che è piacevole per gli occhi e non modifica la percezione oggettiva degli oggetti. Comprendiamo il dispositivo e i principi di funzionamento delle lampade a induzione.
Contenuto dell'articolo:
- Dispositivo e principio di funzionamento
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Varietà di lampade ad induzione
- Classificazione delle lampadine ad elettrodi
- Opzioni ed etichettatura
- I vantaggi dell'utilizzo di IL
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Lampade senza elettrodo
- Ambito di applicazione di IL
- Illuminazione stradale e stradale
- Fonti di luce industriali sicure
- Illuminazione in serre e serre
- Regole di selezione IL
- Conclusioni e video utili sull'argomento
Dispositivo e principio di funzionamento
La fonte primaria di luce in un bulbo a induzione è il plasma, creato artificialmente come risultato della ionizzazione di una miscela di gas ad alta frequenza da parte di un campo elettromagnetico.
La corrente genera un campo elettrico alternato, causando il verificarsi di una scarica di gas in un matraccio di vetro. Il mercurio eccitato genera radiazione UV, che viene convertita in luce visibile attraverso il fosforo.
Le lampade ad induzione appartengono alla categoria delle sorgenti luminose a scarica di gas, maggiori dettagli su cui sono scritte questa roba
Il design della lampada ad induzione comprende tre elementi funzionali di base:
- tubo di scarico del gas;
- bobina di induzione con un anello di ferrite;
- reattore elettronico.
All'interno del tubo ci sono gocce di amalgama di mercurio. Il pallone stesso viene riempito con un gas a bassa reattività chimica - argon / kripton e la sua superficie interna è rivestita con un fosforo inorganico.
La bobina di induzione e l'elettromagnete formano un campo magnetico ad alta frequenza, sotto l'influenza di cui gli elettroni liberi vengono accelerati, si scontrano ed eccitano gli atomi di mercurio.
Il risultato è la radiazione ultravioletta. Fosforo si trasforma in un bagliore luminoso visibile.
Come nelle semplici lampadine a fluorescenza, la combinazione di diversi fosfori nel rivestimento del pallone IL dà diversi colori. I dispositivi più comuni con una temperatura colorimetrica di 3500 K, 4100 K, 5000 K, 6500 K
Il ballast elettronico è collegato a una sorgente DC 12 V / 24 V o ad una rete di tensione sinusoidale di 120 V / 220 V / 380 V.
Il sistema di controllo dello starter trasforma la corrente alternata a 50 Hz in corrente continua e quindi in corrente ad alta frequenza da 190 kHz a 2,65 MHz.
Questa corrente RF e crea un campo magnetico. Inoltre, il motorino di avviamento genera un forte impulso di avviamento che accende la sorgente luminosa a induzione.
Per garantire il funzionamento stabile del dispositivo di illuminazione senza elettricità, il sistema di controllo può anche cambiare la forza della corrente elettrica e la sua frequenza attraverso la bobina dell'induttore.
Al fine di ridurre la dispersione del campo elettromagnetico ad alta frequenza, le lampade sono dotate di scudi in ferrite e / o nuclei speciali.
La principale differenza tra lampade a risparmio energetico induttivo e altre fonti di luce è l'assenza di filamenti e catodi termici di contatto. Nelle lampade a induzione gli elettromagneti si trovano all'esterno, cioè non c'è contatto diretto degli elettrodi con il mezzo gassoso ionizzato
Ciò rende il palloncino del dispositivo di illuminazione più uniforme e approssimativamente ugualmente caricato in temperatura.
Con il funzionamento prolungato di tale illuminazione, la rottura del bulbo di vetro non viene osservata, nel tempo il materiale dell'elettrodo non si deposita sulle pareti.
L'assenza di elettrodi incandescenti, necessari per l'accensione delle normali lampadine, consente di raggiungere una durata incredibile delle lampade a induzione, fino a 120.000 ore di funzionamento.
Alcuni produttori rivendicano addirittura una durata fino a 150.000 ore. Questo indicatore è 10 volte più grande della durata del semplice lampadine fluorescenti, LVD a scarico di gas, mercurio-tungsteno e apparecchi di illuminazione al sodio.
Inoltre, la durata delle sorgenti luminose a induzione è circa 2-3 volte superiore alla durata dei LED.
Varietà di lampade ad induzione
Per la prima volta, la lampada senza elettrodi di contatto è stata dimostrata da Nikola Tesla nel 1893 al World Exhibition di Chicago. Il dispositivo di illuminazione presentato al pubblico era alimentato dal campo magnetico della bobina di Tesla. E il primo prototipo affidabile della sorgente di luce a induzione fu creato da John Melvin Anderson nel 1967.
Classificazione delle lampadine ad elettrodi
Nel 1994, General Electric introdusse la lampada compatta a risparmio energetico GENURA con un generatore integrato ad alta frequenza nella base.
La produzione in serie di lampade fluorescenti ad induzione ha avuto inizio negli anni '90.
Oggi, PHILIPS Lighting, GE Lighting e OSRAM Licht AGO sono i leader nella produzione di illuminazione a efficienza energetica senza elettricità. La tabella mostra i parametri e il costo dei diversi modelli di lampade di questi produttori.
A seconda del tipo di costruzione, le sorgenti luminose a induzione sono:
- con alimentatore integrato - generatore elettrico e lampada sono combinati in un blocco;
- con un dispositivo di avviamento elettronico separato - il generatore esterno e la lampada sono dispositivi distanziati.
A seconda del metodo di posizionamento della bobina, queste lampade sono anche divise in dispositivi con un induttore esterno (a bassa frequenza) e interno (ad alta frequenza).
Nel primo caso, una bobina con un'asta ferromagnetica è avvolta attorno ad un cilindro. La frequenza operativa delle lampadine con induzione esterna è compresa nell'intervallo 190-250 kHz.
Hanno le migliori condizioni per uno scambio di calore intenso con l'ambiente, dal momento che la bobina all'esterno del pallone sigillato dissipa facilmente il calore generato dal dispositivo. Durata dei dispositivi a bassa frequenza: fino a 120000 ore.
Nel secondo caso, la bobina di induzione con il nucleo della ferita si trova all'interno del bulbo di vetro. Il calore rilasciato è nella cavità del dispositivo di illuminazione, e quindi le lampade con induzione interna si riscaldano di più.
La loro frequenza operativa è compresa nell'intervallo di 2-3 MHz. La risorsa di tali sorgenti luminose non supera le 75.000 ore.
In apparenza, i dispositivi con un induttore interno assomigliano a lampadine a vuoto. Ma i modelli con un induttore esterno hanno la forma di un anello o di un rettangolo
Sia le lampade ad alta frequenza che quelle a bassa frequenza hanno un ampio margine di sicurezza e si distinguono per una lunga durata.
Opzioni ed etichettatura
Attualmente, le aziende specializzate nell'illuminazione hanno iniziato la produzione di massa di lampadine a induzione di varie forme. Le caratteristiche del design e le versioni sono tracciate nella loro etichettatura.
I primi due caratteri alfabetici nel codice determinano il tipo di dispositivo (IL - lampada a induzione), il terzo indica il modulo. Di solito la designazione della lettera viene annunciata come potere.
ILK - forma circolare delle lampadine a induzione. Hanno un'elevata efficienza luminosa e una vasta gamma di temperature spettrofotometriche. Adatto per l'installazione in lampade tonde e ovali.
Tali sorgenti luminose vengono utilizzate attivamente per l'illuminazione di magazzini, spazi di produzione e riparazione, centri commerciali, impianti sportivi.
ILSH - lampade a forma di palla. Realizzato nella forma tradizionale di dispositivi di illuminazione a vuoto convenzionali di alta potenza. Creare una luce morbida e illuminare quasi istantaneamente.
Adatto per la sostituzione lampadine a incandescenza fonti di luce ad alta efficienza energetica senza la necessità di cambiare la lampada stessa.
ILSH è installato nei proiettori per illuminare hotel e ristoranti, supermercati, nonché nelle lampade stradali e industriali
ILU - Lampadine a forma di U. Sono dispositivi con un generatore separato. Irradia luce bianca brillante, non sfarfallio quando si lavora.
Sono utilizzati per illuminare stadi, tunnel, metropolitane e autostrade, stand pubblicitari, segnaletica e altri oggetti.
ILB, ILBK - lampade con un pallone a forma di anello. In essi il generatore, la bobina e il tubo sono combinati in un'unica unità. Generano una luce morbida che non si acceca, si accende rapidamente e facilmente a temperature fino a -35 ° C.
Costruzioni simili sono utilizzate per illuminare hotel e mercati, parchi e piazze, case private.
Separatamente, dovrebbe essere detto circa i fitolampi a induzione per le piante. Differiscono nella forma del bulbo di vetro e nel colore della radiazione.
Diversi modelli di induzione fitolamp sono adatti per illuminare spazi verdi in un certo periodo di crescita e sviluppo. Le serie di tali prodotti designano TIL. Le seguenti due lettere indicano lo specifico modello di lampada.
L'induzione dei fitolampi GP e VG sono progettati per evidenziare le piante nella fase di crescita vegetativa. Sono dominati da uno spettro di emissione blu.
I dispositivi FL vengono utilizzati nella fase iniziale della formazione del frutto e per accelerare la formazione dei colori. Emettono luce rossa.
Le lampadine del modello KL sono universali. Tali sorgenti luminose consentono di controllare la crescita delle piantagioni. Generano una ricca luce rossa, necessaria per il pieno sviluppo dei frutti delle piante e dell'abbondante fioritura.
Esempi di marcatura:
- ILK-40 - Lampada a induzione tonda da 40 W;
- TILPVG-120 - induzione rettangolare fitolamp con una potenza di 120 W, modello VG per la fase iniziale di crescita vegetativa delle piante.
L'emissione di un bulbo a induzione è del 97% coerente con lo spettro solare, e quindi è eccellente per l'illuminazione artificiale di complessi di serre.
I vantaggi dell'utilizzo di IL
Le lampade senza elettrodi generano una luce morbida che è confortevole per gli occhi. Le sfumature dei fiori non sono distorte.
La luminosità di tali lampade può essere modificata nel range del 30-100% con un semplice oscuratore per dispositivi ad incandescenza.
Il contenuto di mercurio allo stato solido nelle moderne lampade a induzione è parecchie volte inferiore rispetto alle lampade fluorescenti tradizionali a gas fluorescenti.
Anche dopo 75.000 ore di funzionamento, i dispositivi a induzione mantengono il livello di potenza della luce intorno all'80-85% dell'originale.
Le lampade fluorescenti a luce diurna ordinaria verso la fine della loro vita utile perdono fino al 55% di luminosità Nel corso del tempo, si formano dei cerchi opachi scuri sui loro flaconi.
Vantaggi dell'utilizzo di lampade a induzione senza elettrodo:
- Efficienza del 90%;
- risorsa di lavoro a 150.000 ore;
- potenza luminosa superiore a 90-160 lm / W;
- condizioni ottimali per la percezione visiva degli oggetti;
- intervallo di temperatura di funzionamento da -35 ° C a +50 ° C;
- rapporto di resa cromatica Ra˃80;
- alta efficienza energetica;
- riscaldamento minimo del pallone;
- numero illimitato di cicli di avvio / arresto;
- mancanza di pulsazione;
- la capacità di regolare l'intensità del bagliore;
- Il periodo di garanzia è di 5 anni.
I produttori affermano che le sorgenti luminose a induzione hanno caratteristiche tecniche migliori dei LED e sono molte volte più economiche. Il consumo energetico di questi tipi di lampadine è all'incirca lo stesso.
Lampade senza elettrodo
I dispositivi di illuminazione modernizzati che non contengono catodi e filamenti termici vengono utilizzati per l'illuminazione sia interna che esterna.
Ambito di applicazione di IL
Le lampade senza elettrodi sono dotate di protezione integrata contro i cortocircuiti (cortocircuiti) e le sovratensioni.
Le lampade ad induzione sono resistenti ai carichi di vibrazione e agli urti accidentali, funzionano stabilmente anche a basse temperature.
A causa dell'elevata efficienza luminosa con un piccolo consumo di energia elettrica, vengono utilizzati in diverse aree:
- per l'organizzazione di un'illuminazione stradale di alta qualità;
- nei centri commerciali e nei complessi alberghieri;
- in uffici e locali domestici;
- per l'illuminazione di ampie officine e magazzini in siti industriali;
- per l'illuminazione di serre e serre;
- per l'illuminazione di autostrade e tunnel;
- per l'organizzazione di illuminazione a prova di esplosione alla stazione di servizio.
A causa della stabilità dei parametri, le lampade senza elettrodo al mercurio sono utilizzate come sorgenti puntuali di precisione della radiazione UV nella spettrometria.
Inoltre, il principio dell'eccitazione ad induzione del gas viene utilizzato nel processo di pompaggio di energia da fonti esterne nel mezzo di lavoro dei laser.
Tuttavia, a causa della presenza di lampade ad induzione elettromagnetica ad alta frequenza, le radiazioni non sono installate nelle stazioni ferroviarie e negli aeroporti.
Inoltre, queste lampadine possono causare interferenze con il lavoro simultaneo con apparecchiature di laboratorio e mediche ultrasensibili. Pertanto, nelle camere con attrezzature speciali simili non è consigliato l'uso.
Illuminazione stradale e stradale
L'illuminazione stradale più efficace può fornire lampade stradali con lampade a risparmio energetico a induzione. Questo tipo di illuminazione garantisce una visibilità confortevole sia per i conducenti che per i pedoni.
I fanali stradali sono dotati di un solido supporto per consolle e montati su pali, nonché di supporti standard. Sono utilizzati per illuminare le aree del parco e piazze, strade e piazze, autostrade e parcheggi, argini, cortili.
L'avvio istantaneo di IL minimizza le perdite di energia e consente l'uso più efficiente del sistema di illuminazione. Ciò rende possibile organizzare la retroilluminazione utilizzando sensori di movimento.
Ad esempio, l'accensione istantanea delle luci sulle autostrade in luoghi in cui vi è un movimento di auto e pedoni.
Inoltre, il sensore di movimento sensibile può essere combinato con un interruttore crepuscolare programmabile.
Il dispositivo è personalizzato per specifici valori di illuminazione. Se il livello di luce è insufficiente, il sensore darà un comando per accendere le lampade.
La possibilità di oscuramento consente di utilizzare con successo sistemi intelligenti per gestire efficacemente l'illuminazione stradale.
Controllando la luminosità delle lampade a induzione con il controllo di potenza e il timer astronomico si possono ottenere risparmi reali di energia elettrica e costi notevolmente ridotti manutenzione.
L'introduzione di sistemi intelligenti consente di controllare lo stato di illuminazione, misurare e analizzare i dati sul consumo energetico delle lampade.
Fonti di luce industriali sicure
L'uso di dispositivi basati sulla tecnologia a induzione è una soluzione economica per l'aggiornamento dei sistemi di illuminazione delle imprese industriali.
Le lampade ad induzione sono di alta qualità costruttiva e non necessitano di manutenzione regolare. Riducono significativamente il consumo di elettricità e contribuiscono a migliorare la redditività della produzione.
I dispositivi di illuminazione industriale hanno una classe di protezione IP54, che consente il funzionamento anche in condizioni di inquinamento e alta umidità. Possono essere installati in aree non riscaldate e scarsamente ventilate.
Il vetro temperato in combinazione con l'isolamento in silicone protegge in modo affidabile la custodia dall'ingresso di corpi estranei e acqua.
Esistono anche modelli industriali a prova di esplosione di IL. Non solo forniscono un'illuminazione di alta qualità, ma prevengono anche il verificarsi di situazioni infiammabili. Tali dispositivi aumentano la sicurezza sul lavoro.
Un rivestimento polimerico antistatico viene applicato al caso degli apparecchi a prova di esplosione a induzione.
Grazie a questa composizione, i dispositivi di illuminazione sono caratterizzati da resistenza agli urti e resistenza alle temperature negative.
Lo speciale rivestimento intrinsecamente sicuro non viene distrutto nemmeno in un ambiente alcalino e acido ed è in grado di mantenere le sue proprietà per 30 anni.
Illuminazione in serre e serre
Lo spettro della lampada a induzione del 75% corrisponde alla radiazione fotosinteticamente attiva necessaria per la crescita attiva e la fioritura a lungo termine delle piante.
Questo è il motivo per cui le lampadine di tipo senza elettrodi usano come fonti aggiuntive nelle serre e serre, per l'illuminazione di scatole di crescita standard e compatte, illuminazione diretta, laterale e interfila piante.
La temperatura di funzionamento dell'illuminazione a induzione non supera i 60 gradi Celsius, il che consente di posizionarli vicino al verde
L'uso di tali lampade nei gro-box consente di ridurre significativamente il costo dei serbatoi di raffreddamento.
L'utilizzo di IL consente anche di pre-progettare e installare separatamente l'illuminazione per ogni zona della serra.
Per correggere e dirigere la luce massima nel settore desiderato utilizzando superfici ottiche - schermi. Mettono a fuoco le radiazioni in un particolare sito.
E con l'aiuto di riflettori speciali, la luce artificiale viene uniformemente distribuita sull'intera altezza degli spazi verdi.
Regole di selezione IL
Nella scelta dei dispositivi di illuminazione a induzione, è importante considerare le loro caratteristiche di progettazione, le caratteristiche di prestazione e la sicurezza.
Solo con l'osservanza di tale approccio l'IL può essere considerato un'acquisizione opportuna.
Oggi, nei negozi specializzati, è facile trovare lampade a induzione senza elettricità con una capacità compresa tra 15 W e 500 W. Ma ce ne sono di più potenti, progettati per varie esigenze produttive.
Sono disponibili lampadine a luce ovale per apparecchi con cartucce E14, E27 ed E40 standard.
Esistono anche speciali tipi rettangolari e ad anello di dispositivi di illuminazione a induzione che possono funzionare sia in corrente alternata che in corrente continua.
Vale la pena notare che le lampadine a induzione a forma di sfera avranno dimensioni maggiori rispetto ai dispositivi convenzionali con un filamento, poiché il generatore di corrente ad alta frequenza è nascosto nella base. Questo è importante da considerare al momento dell'acquisto.
Tutte le lampade a induzione e le lampade senza elettrodi sono soggette a certificazione obbligatoria.
Pertanto, è sicuro parlare della loro sicurezza. L'amalgama si trova in una fiasca sigillata e, fatte salve le regole basilari di funzionamento, la sua fuoriuscita è esclusa.
Tuttavia, è necessario comprendere in che modo le lampade fluorescenti standard, l'induzione richiedono uno smaltimento appropriato a causa della presenza di composti di mercurio e componenti elettronici.
L'amalgama solida - una lega di mercurio con altri metalli - può essere riutilizzata. Il vetro della lampada viene anche consegnato per l'elaborazione, ma separatamente dal fosforo.
Le lampade con tecnologia ad induzione non appartengono a tipi di illuminazione ecologici e in questo criterio sono molto inferiori ai LED.
È necessario aggiungere che la lampadina a induzione non entra immediatamente nel suo flusso luminoso stabile. All'inizio produce circa l'80% della radiazione totale.
Affinché questa cifra raggiunga il massimo, una lampada senza elettrodi richiede 2-3 minuti. Durante questo periodo, l'amalgama viene sufficientemente riscaldato e la quantità richiesta di mercurio evapora.
Conclusioni e video utili sull'argomento
Lampade a induzione - una nuova generazione di lampade a scarica. Il principio di funzionamento di questo tipo di illuminazione:
Cosa rende l'induzione delle lampade, caratteristiche di lampade di questo tipo e ambito di applicazione:
I vantaggi dell'utilizzo di moderne sorgenti luminose a induzione in impianti industriali:
L'installazione corretta delle lampade a induzione in conformità con tutti gli standard e le normative consente un uso efficiente della tecnologia a risparmio energetico. Oggi tali sorgenti luminose rappresentano un'alternativa ragionevole agli approcci tradizionali all'organizzazione dell'illuminazione.
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