Làmpades d'inducció: dispositiu, tipus, àmbit d'aplicació + regles de selecció
Avui dia, els consumidors trien cada cop més dispositius d'il·luminació domèstics i industrials eficients energèticament.Tanmateix, a més de l'estalvi, la qualitat de la llum de fons també juga un paper important. Les làmpades d'inducció són una alternativa digna a les fonts d'il·luminació tradicionals.
Emeten una llum suau que és agradable a la vista i no modifica la percepció objectiva dels objectes. Mirem junts el disseny i els principis de funcionament de les làmpades d'inducció.
El contingut de l'article:
Disseny i principi de funcionament
La font de llum primària d'una làmpada d'inducció és el plasma, creat artificialment com a resultat de la ionització d'una mescla de gasos per un camp electromagnètic d'alta freqüència.
El corrent genera un camp elèctric altern, provocant l'aparició d'una descàrrega de gas al matràs de vidre. El mercuri excitat genera radiació UV, que es converteix en llum visible gràcies a un fòsfor.
Les làmpades d'inducció pertanyen a la categoria de fonts d'il·luminació de descàrrega de gas, sobre les quals s'escriu més informació aquest material.
El disseny d'una làmpada d'inducció inclou tres elements funcionals bàsics:
- tub de descàrrega de gas;
- bobina d'inducció amb anell de ferrita;
- balast electrònic.
Dins del tub hi ha gotes d'amalgama de mercuri. El propi matràs està ple d'un gas amb baixa reactivitat química: argó/criptó, i la seva superfície interior està recoberta d'un fòsfor inorgànic.
La bobina d'inducció i l'electroimant formen un camp magnètic d'alta freqüència, sota la influència del qual els electrons lliures s'acceleren, xoquen i exciten els àtoms de mercuri.
El resultat és la radiació ultraviolada. El fòsfor el transforma en una brillantor visible.
El balast electrònic està connectat a una font de tensió de CC de 12 V/24 V o a una xarxa de tensió sinusoïdal de 120 V/220 V/380 V.
El sistema de control d'arrencada transforma el corrent altern de 50 Hz en corrent continu i després en corrent d'alta freqüència de 190 kHz a 2,65 MHz.
Aquest corrent de RF crea un camp magnètic. A més, l'arrencada genera un fort pols d'arrencada, que encén la font de llum d'inducció.
Per garantir un funcionament estable del dispositiu d'il·luminació sense elèctrodes, el sistema de control també pot canviar la força del corrent elèctric i la seva freqüència a través de la bobina de l'inductor.
Per tal de reduir la dispersió dels camps electromagnètics d'alta freqüència, les làmpades estan equipades amb pantalles de ferrita i/o nuclis especials.
Això fa que el cilindre del dispositiu d'il·luminació sigui més uniforme i amb una càrrega aproximadament igual de temperatura.
Amb el funcionament prolongat d'aquesta il·luminació, no s'observa l'esquerda de la bombeta de vidre; amb el pas del temps, el material de l'elèctrode no es diposita a les parets.
L'absència d'elèctrodes de filament necessaris per encendre les bombetes convencionals permet que les làmpades d'inducció assoleixin una vida útil increïblement llarga: fins a 120.000 hores de funcionament.
Alguns fabricants fins i tot reclamen una vida útil de fins a 150.000 hores. Aquesta xifra és 10 vegades superior a la durabilitat del simple bombetes fluorescents, HPDS de descàrrega de gas, mercuri-tungstè i il·luminació de sodi.
A més, la vida útil de les fonts de llum d'inducció és aproximadament 2-3 vegades més llarga que la vida útil dels LED.
Tipus de làmpades d'inducció
Nikola Tesla va demostrar per primera vegada una làmpada sense elèctrodes de contacte l'any 1893 a l'Exposició Universal de Chicago. El dispositiu d'il·luminació presentat al públic estava alimentat pel camp magnètic d'una bobina de Tesla. I el primer prototip fiable d'una font de llum d'inducció va ser creat per John Melvin Anderson el 1967.
Classificació de les bombetes sense elèctrodes
L'any 1994, General Electric va presentar la làmpada compacta d'estalvi d'energia GENURA amb un generador d'alta freqüència integrat a la base.
La producció en sèrie de làmpades fluorescents d'inducció va començar a la dècada de 1990.
Segons el tipus de disseny, les fonts de llum d'inducció són:
- amb llast integrat: el generador elèctric i la làmpada es combinen en una unitat;
- amb un arrencador electrònic independent: el generador extern i el llum són dispositius separats.
Segons com es col·loqui la bobina, aquestes làmpades també es divideixen en dispositius amb un inductor extern (baixa freqüència) i intern (alta freqüència).
En el primer cas, una bobina amb una vareta ferromagnètica s'embolica al voltant d'un cilindre. La freqüència de funcionament de les làmpades amb inducció externa es troba en el rang de 190-250 kHz.
Tenen millors condicions per a un intens intercanvi de calor amb l'entorn, ja que la bobina exterior al matràs tancat dissipa fàcilment la calor generada pel dispositiu. La vida útil dels dispositius de baixa freqüència és de fins a 120.000 hores.
En el segon cas, una bobina d'inducció amb un nucli bobinat es troba dins d'una bombeta de vidre. La calor generada acaba a la cavitat del dispositiu d'il·luminació, per això les làmpades amb inducció interna s'escalfen amb més força.
La seva freqüència de funcionament està en el rang de 2-3 MHz. El recurs d'aquestes fonts de llum no supera les 75.000 hores.
Tant les làmpades d'alta freqüència com les de baixa freqüència tenen un gran marge de seguretat i tenen una llarga vida útil.
Opcions i marques
Actualment, les empreses especialitzades en il·luminació han llançat la producció massiva de làmpades d'inducció de diferents formes. Les característiques de disseny i les opcions de disseny es poden veure a les seves marques.
Els dos primers caràcters alfabètics del codi determinen el tipus de dispositiu (IL - llum d'inducció), el tercer indica la forma. Després de la designació de la lletra, se sol anunciar el poder.
ILK – làmpades d'inducció rodones.Tenen una alta eficiència lluminosa i una àmplia gamma de temperatures espectrofotomètriques. Apte per a la instal·lació en lluminàries rodones i ovals.
Aquestes fonts de llum s'utilitzen activament per il·luminar magatzems, amplis tallers de producció i reparació, centres comercials i instal·lacions esportives.
ILSH – làmpades en forma de bola. Fabricat en la forma tradicional dels dispositius d'il·luminació de buit d'alta potència convencionals. Creen una llum suau i s'il·luminen gairebé a l'instant.
Apte per a la substitució bombetes incandescents a fonts de llum eficients energèticament sense necessitat de canviar el propi llum.
ILU – Bombetes en forma de U. Són aparells amb un generador separat. Emeten llum blanca brillant i no parpellegen durant el funcionament.
S'utilitzen per il·luminar estadis, túnels, metro i carreteres, estands publicitaris, rètols i altres objectes.
ILB, ILBK – làmpades amb bombeta en forma d'anell. En ells, el generador, la bobina i el tub es combinen en una sola unitat. Generen una llum suau que no enlluerna, s'il·luminen ràpidament i fàcilment a temperatures de fins a -35 °C.
S'utilitzen dissenys similars per a la il·luminació d'hotels i zones comercials, zones de parcs i jardins públics, zones de jardins privats.
Val la pena esmentar per separat sobre les fitolampades d'inducció per a plantes. Es diferencien en la forma del bulb de vidre i en el color de la radiació.
Les fitolampades d'inducció GP i VG estan destinades a la il·luminació de les plantes en l'etapa de creixement vegetatiu. En ells predomina l'espectre blau de la radiació.
Els dispositius FL s'utilitzen en la fase inicial de formació de fruites, així com per accelerar la formació de flors. Emeten llum vermella.
Les bombetes del model KL són universals. Aquestes fonts de llum permeten controlar el creixement de les plantacions. Generen una llum vermella rica, necessària per al ple desenvolupament dels fruits de les plantes i una floració abundant.
Exemples de marcatge:
- ILK-40: làmpada d'inducció rodona amb una potència de 40 W;
- TILPVG-120 és una fitolampada rectangular d'inducció amb una potència de 120 W, model VG per a l'etapa inicial de creixement vegetatiu de les plantes.
L'emissió d'una làmpada d'inducció correspon en un 97% a l'espectre solar, i per tant és excel·lent per a la il·luminació artificial de complexos d'hivernacle.
Avantatges d'utilitzar IL
Les làmpades sense elèctrodes generen una llum suau que és còmoda per als ulls. Els tons de colors no es distorsionen.
La brillantor d'aquestes làmpades es pot canviar en un 30-100% amb un senzill atenuador per a dispositius amb filament.
Fins i tot després de 75.000 hores de funcionament, els dispositius d'inducció mantenen un nivell de potència de llum del 80-85% de l'original.
Els LL de llum diürna convencionals perden fins a un 55% de la seva brillantor cap al final de la seva vida útil. Amb el pas del temps, es formen cercles foscos i opacs als seus flascons.
Avantatges d'utilitzar làmpades d'inducció sense elèctrodes:
- Eficiència 90%;
- vida útil de fins a 150.000 hores;
- sortida de llum més de 90-160 lm/W;
- condicions òptimes per a la percepció visual dels objectes;
- rang de temperatura de funcionament de -35 °C a +50 °C;
- coeficient de reproducció cromàtica Ra˃80;
- indicadors d'alta eficiència energètica;
- escalfament mínim del matràs;
- nombre il·limitat de cicles d'inici/apagat;
- sense pulsació;
- la capacitat d'ajustar la intensitat de la resplendor;
- El període de garantia és de 5 anys.
Els fabricants afirmen que les fonts de llum d'inducció tenen millors característiques tècniques que els LED i són diverses vegades més barates. El consum d'energia d'aquest tipus de bombetes és aproximadament el mateix.
Aplicació de làmpades sense elèctrodes
Per a la il·luminació interior i exterior s'utilitzen dispositius d'il·luminació modernitzats que no contenen càtodes i filaments tèrmics.
Àmbit d'ús de IL
Les làmpades sense elèctrodes tenen protecció integrada contra curtcircuits (curtcircuits) i sobretensions.
A causa de la seva alta eficiència lluminosa i baix consum elèctric, s'utilitzen en diversos camps:
- per organitzar un enllumenat públic d'alta qualitat;
- en complexos comercials, d'oci i hotels;
- en centres d'oficines i locals domèstics;
- per il·luminar amplis tallers i magatzems en instal·lacions industrials;
- per a la il·luminació d'hivernacles i hivernacles;
- per il·luminar carreteres i túnels;
- per organitzar il·luminació a prova d'explosió a les benzineres.
A causa de l'estabilitat dels seus paràmetres, les làmpades de mercuri sense elèctrodes s'utilitzen com a fonts puntuals de precisió de radiació UV en espectrometria.
A més, el principi d'excitació inductiva del gas s'utilitza en el procés de transferència d'energia de fonts externes a l'entorn de treball dels làsers.
Tanmateix, a causa de la presència de radiació electromagnètica d'alta freqüència, no s'instal·len làmpades d'inducció a les estacions de ferrocarril i aeroports.
Aquestes bombetes també poden causar interferències quan s'utilitzen simultàniament amb equips mèdics i de laboratori ultrasensibles. Per tant, no es recomana utilitzar-los en habitacions amb un equipament especial.
Enllumenat viari i carrer
La il·luminació viària més eficaç la poden proporcionar fanals amb llums d'eficiència energètica d'inducció. Aquest tipus d'il·luminació garanteix una visibilitat còmoda tant per als conductors com per als vianants.
Els llums de carretera tenen un muntatge en voladís durador i es munten sobre pals, així com suports estàndard. S'utilitzen per il·luminar zones i places de parcs, carrers i places, carreteres i aparcaments, terraplens i patis.
Com a exemple, l'inici instantani de la il·luminació a les carreteres en llocs on hi ha moviment de cotxes i vianants.
A més, es pot combinar un sensor de moviment sensible amb un interruptor crepuscular programable.
El dispositiu s'ajusta a nivells de llum específics. Si el nivell de llum és insuficient, el sensor donarà l'ordre d'encendre els llums.
La possibilitat d'atenuació permet l'ús reeixit de sistemes intel·ligents per al control efectiu de l'enllumenat públic.
Mitjançant el control de la brillantor de les làmpades d'inducció mitjançant un regulador de potència i un temporitzador astronòmic, podeu aconseguir un estalvi real d'energia elèctrica i també reduir significativament els costos de manteniment.
La introducció de sistemes intel·ligents permet controlar l'estat de la il·luminació, mesurar i analitzar dades sobre el consum energètic de les làmpades.
Fonts de llum industrial segures
L'ús de dispositius basats en tecnologia d'inducció és una solució rendible per modernitzar els sistemes d'il·luminació de les empreses industrials.
Les làmpades d'inducció són d'alta qualitat de construcció i no requereixen manteniment regular. Redueixen significativament el consum d'electricitat i ajuden a millorar la rendibilitat de la producció.
Els dispositius d'il·luminació industrial tenen una classe de protecció IP54, que permet el funcionament fins i tot en condicions brutes i d'alta humitat. Es poden instal·lar en zones sense calefacció i poc ventilades.
El vidre temperat combinat amb l'aïllament de silicona protegeix de manera fiable la caixa de les impureses estranyes i l'aigua que entri a l'interior.
S'aplica un recobriment de polímer antiestàtic al cos de les làmpades d'inducció a prova d'explosió.
Gràcies a aquesta composició, els dispositius d'il·luminació es caracteritzen per la resistència a l'impacte i la resistència a temperatures sota zero.
El recobriment especial a prova d'espurnes no es deteriora ni tan sols en ambients alcalins i àcids i pot conservar les seves propietats durant 30 anys.
Il·luminació en hivernacles i conservatoris
L'espectre d'una làmpada d'inducció correspon en un 75% a la radiació fotosintèticament activa necessària per al creixement actiu i la floració a llarg termini de les plantes.
És per això que les bombetes sense elèctrodes s'utilitzen com a fonts addicionals en hivernacles i hivernacles, per il·luminació de caixes de cultiu estàndard i compactes, il·luminació directa, lateral i entre fila de plantes.
L'ús d'aquestes làmpades en caixes de cultiu permet reduir significativament el cost dels dipòsits de refrigeració.
L'ús d'IL també us permet dissenyar prèviament i instal·lar per separat la il·luminació per a cada zona de l'hivernacle.
Per corregir i dirigir la màxima llum al sector desitjat, s'utilitzen superfícies òptiques -pantalles-. Enfoquen la radiació en una àrea específica.
I amb l'ajuda de reflectors especials, la llum artificial es distribueix uniformement per tota l'alçada dels espais verds.
Normes de selecció IL
A l'hora d'escollir dispositius d'il·luminació per inducció, és important tenir en compte les seves característiques de disseny, característiques de rendiment, així com el grau de seguretat.
Només si se segueix aquest enfocament es pot considerar IL com una adquisició que val la pena.
Avui a les botigues especialitzades és fàcil trobar làmpades d'inducció sense elèctrodes amb una potència de 15 W a 500 W. Però també n'hi ha de més potents, dissenyats per a diferents necessitats de producció.
Els llums amb bombeta ovalada estan disponibles per a lluminàries amb endolls estàndard E14, E27 i E40.
També hi ha dispositius d'il·luminació d'inducció de tipus rectangular i anells especials que poden funcionar tant amb potència CA com CC.
Totes les làmpades d'inducció i les làmpades sense elèctrodes se sotmeten a la certificació obligatòria.
Per tant, podem parlar amb confiança de la seva seguretat. L'amalgama es troba en un matràs tancat i, subjecte a les normes bàsiques de funcionament, s'exclou la seva fuita.
Tanmateix, cal entendre, com les làmpades fluorescents estàndard, les làmpades d'inducció requereixen una eliminació adequada a causa de la presència de compostos de mercuri i components electrònics.
L'amalgama sòlida, un aliatge de mercuri amb altres metalls, es pot reutilitzar. El vidre del llum també es recicla, però per separat del fòsfor.
Les làmpades amb tecnologia d'inducció no són tipus d'il·luminació respectuoses amb el medi ambient i són molt inferiors als LED en aquest criteri.
Cal afegir que una bombeta de tipus inducció no arriba immediatament al seu flux lluminós estable. Al principi, produeix al voltant del 80% de la radiació total.
Perquè aquest indicador assoleixi el seu màxim, una làmpada sense elèctrodes necessita 2-3 minuts. Durant aquest temps, l'amalgama s'escalfa prou i la quantitat necessària de mercuri s'evapora.
Conclusions i vídeo útil sobre el tema
Les làmpades d'inducció són una nova generació de làmpades de descàrrega de gas. El principi de funcionament d'aquest tipus d'il·luminació:
Què fa que les làmpades d'inducció, característiques de les làmpades d'aquest tipus i àmbit d'aplicació:
Avantatges d'utilitzar fonts de llum d'inducció modernes a les empreses industrials:
La instal·lació correcta de les làmpades d'inducció en compliment de totes les normes i regulacions us permet utilitzar eficaçment la tecnologia d'estalvi d'energia. Avui dia, aquestes fonts de llum són una alternativa raonable als enfocaments tradicionals per organitzar la il·luminació.
Tens experiència utilitzant làmpades d'inducció? O tens cap pregunta després d'estudiar el material? Podeu demanar-los al bloc de comentaris que hi ha a sota de l'article. Allà podeu compartir la vostra experiència o donar consells valuosos als visitants del nostre lloc.
Recentment he instal·lat fitolampades d'inducció per a plantes en un hivernacle. Vaig escollir dispositius de l'espectre blau perquè la fotosíntesi procedís amb normalitat. També vaig tenir en compte que el llum no s'escalfava massa i distribuïa la llum de manera uniforme. També vaig mirar per assegurar-me que pogués funcionar a l'hivern i que funcionés normalment a temperatures més baixes. Al final, es van triar les làmpades, es van instal·lar, les plantes se'n beneficien, tot funciona.
Bona tarda, Maxim. Les condicions òptimes per a la fotosíntesi les crea la llum natural. Espectivament correspon a làmpades incandescents. El professor A. Famintsyn va estudiar la influència en la fotosíntesi de les flors individuals al segle XIX. El resultat de l'estudi és que la clorofil·la, absorbint les parts extremes de l'espectre, no reacciona amb el groc, el verd i el blau. En altres paraules, heu creat condicions antinaturals per a les plantes.
Estaria encantat de comprar aquests dispositius d'il·luminació per a la meva llar, ja que per alguna raó els fluorescents normals que estalvien energia s'esgoten ràpidament. Els LED són fiables, però la llum d'ells és massa dura, sense vida, simplement no m'hi puc acostumar. Amb un filament resulta massa car. Però el preu actual, que és de més de 1000 rubles. per a un llum d'inducció, posa fi a la possibilitat d'utilitzar-lo en la vida quotidiana.
Compra a grans cadenes de botigues que ofereixen garanties sobre llums. He vist làmpades d'inducció amb cinc anys de garantia. Gastar 1.000 rubles cada cinc anys no és gens car.