Indukcijske svetilke: naprava, vrste, področje uporabe + pravila izbire

Danes se potrošniki vse pogosteje odločajo za energetsko učinkovite gospodinjske in industrijske svetilne naprave.Vendar pa poleg prihrankov pomembno vlogo igra tudi kakovost osvetlitve ozadja. Indukcijske sijalke so vredna alternativa tradicionalnim virom razsvetljave.

Oddajajo mehko svetlobo, ki je prijetna za oko in ne spremeni objektivne zaznave predmetov. Oglejmo si skupaj zasnovo in načela delovanja indukcijskih svetilk.

Zasnova in princip delovanja

Primarni vir svetlobe v indukcijski žarnici je plazma, umetno ustvarjena kot posledica ionizacije plinske mešanice z visokofrekvenčnim elektromagnetnim poljem.

Tok ustvarja izmenično električno polje, ki povzroči nastanek plinske razelektritve v steklenici. Vzbujeno živo srebro ustvarja UV sevanje, ki se zaradi fosforja pretvori v vidno svetlobo.

Indukcijske sijalke spadajo v kategorijo virov razsvetljave na principu praznjenja v plinu, o čemer je več napisano v ta material.

Zasnova indukcijske svetilke vključuje tri osnovne funkcionalne elemente:

• cev za izpust plina;
• indukcijska tuljava s feritnim obročem;
• elektronska predstikalna naprava.

V cevki so kapljice živosrebrovega amalgama. Sama bučka je napolnjena s plinom z nizko kemijsko reaktivnostjo - argonom/kriptonom, njena notranja površina pa je prevlečena z anorganskim fosforjem.

Indukcijska tuljava in elektromagnet tvorita visokofrekvenčno magnetno polje, pod vplivom katerega se prosti elektroni pospešujejo, trkajo in vzbujajo atome živega srebra.

Rezultat je ultravijolično sevanje. Fosfor ga spremeni v viden svetel sij.

Tako kot pri preprostih fluorescentnih žarnicah, kombinacija različnih fosforjev v prevleki IL žarnice proizvaja sij različnih barv. Najpogostejše naprave so s kolorimetričnimi temperaturami 3500 K, 4100 K, 5000 K, 6500 K.

Elektronska predstikalna naprava je priključena na vir enosmerne napetosti 12 V/24 V ali na sinusno napetostno omrežje 120 V/220 V/380 V.

Krmilni sistem zaganjalnika pretvori izmenični tok 50 Hz v enosmerni in nato v visokofrekvenčni tok od 190 kHz do 2,65 MHz.

Ta RF tok ustvarja magnetno polje. Poleg tega zaganjalnik ustvari močan zagonski impulz, ki vžge indukcijski vir svetlobe.

Za zagotovitev stabilnega delovanja svetlobne naprave brez elektrod lahko nadzorni sistem spreminja tudi jakost električnega toka in njegovo frekvenco skozi induktorsko tuljavo.

Da bi zmanjšali sipanje visokofrekvenčnih elektromagnetnih polj, so sijalke opremljene s feritnimi zasloni in/ali posebnimi jedri.

Glavna razlika med indukcijskimi varčnimi žarnicami in drugimi svetlobnimi viri je odsotnost filamentov in kontaktnih toplotnih katod. V indukcijskih žarnicah so elektromagneti nameščeni zunaj, to pomeni, da ni neposrednega stika elektrod z okoljem ioniziranega plina

Zaradi tega je valj svetilke bolj enakomeren in temperaturno približno enako obremenjen.

Pri dolgotrajnem delovanju takšne razsvetljave ni opaziti pokanja steklene žarnice, sčasoma se material elektrode ne odlaga na stene.

Odsotnost elektrod z žarilno nitko, ki so potrebne za prižiganje običajnih žarnic, omogoča indukcijskim žarnicam neverjetno dolgo življenjsko dobo – do 120.000 ur delovanja.

Nekateri proizvajalci navajajo celo življenjsko dobo do 150.000 ur. Ta številka je 10-krat večja od trajnosti preprostih fluorescentne žarnice, HPDS s praznjenjem v plinu, živo srebro-volfram in natrijeva svetila.

Poleg tega je življenjska doba indukcijskih svetlobnih virov približno 2-3 krat daljša od življenjske dobe LED.

Vrste indukcijskih svetilk

Nikola Tesla je davnega leta 1893 na svetovni razstavi v Chicagu prvič demonstriral svetilko brez kontaktnih elektrod. Svetlobno napravo, predstavljeno javnosti, je napajalo magnetno polje Teslove tuljave. In prvi zanesljivi prototip indukcijskega svetlobnega vira je ustvaril John Melvin Anderson leta 1967.

Razvrstitev žarnic brez elektrod

Leta 1994 je General Electric predstavil kompaktno varčno sijalko GENURA z vgrajenim visokofrekvenčnim generatorjem v podstavku.

Serijska proizvodnja indukcijskih fluorescenčnih sijalk se je začela v devetdesetih letih prejšnjega stoletja.

Danes so vodilni v proizvodnji energetsko učinkovitih svetlobnih naprav brez elektrod korporacije PHILIPS Lighting, GE Lighting in OSRAM Licht AGO. Tabela prikazuje parametre in stroške različnih modelov svetilk teh proizvajalcev

Glede na vrsto zasnove so indukcijski viri svetlobe:

• z vgrajeno predstikalno napravo - električni generator in svetilka sta združena v eno enoto;
• z ločenim elektronskim zaganjalnikom - zunanji generator in svetilka sta ločeni napravi.

Glede na način namestitve tuljave delimo tudi te sijalke na naprave z zunanjim (nizkofrekvenčnim) in notranjim (visokofrekvenčnim) induktorjem.

V prvem primeru je tuljava s feromagnetno palico ovita okoli valja. Delovna frekvenca svetilk z zunanjo indukcijo je v območju 190-250 kHz.

Imajo boljše pogoje za intenzivno izmenjavo toplote z okoljem, saj tuljava zunaj zaprte bučke zlahka odvaja toploto, ki jo ustvarja naprava. Življenjska doba nizkofrekvenčnih naprav je do 120.000 ur.

V drugem primeru je indukcijska tuljava z navitim jedrom nameščena znotraj steklene žarnice. Nastala toplota konča v votlini svetilke, zato se žarnice z notranjo indukcijo močneje segrejejo.

Njihova delovna frekvenca je v območju 2-3 MHz. Življenjska doba takih svetlobnih virov ne presega 75.000 ur.

Po videzu naprave z notranjim induktorjem spominjajo na vakuumske žarnice. Toda modeli z zunanjim induktorjem imajo obliko obroča ali pravokotnika

Tako visokofrekvenčne kot nizkofrekvenčne sijalke imajo veliko varnostno rezervo in dolgo življenjsko dobo.

Možnosti in oznake

Trenutno so podjetja, specializirana za razsvetljavo, začela množično proizvodnjo indukcijskih svetilk različnih oblik. Oblikovne značilnosti in možnosti oblikovanja so razvidne iz njihovih oznak.

Prva dva abecedna znaka v kodi določata vrsto naprave (IL - indukcijska svetilka), tretja označuje obliko. Po črkovni oznaki je običajno objavljena moč.

ILK – okrogle indukcijske svetilke.Imajo visoko svetlobno učinkovitost in širok razpon spektrofotometričnih temperatur. Primeren za vgradnjo v okrogla in ovalna svetila.

Takšni viri svetlobe se aktivno uporabljajo za osvetlitev skladišč, prostornih proizvodnih in servisnih delavnic, nakupovalnih centrov in športnih objektov.

ILSH – svetilke v obliki krogle. Izdelana v tradicionalni obliki običajnih visokozmogljivih vakuumskih svetlobnih naprav. Ustvarjajo mehko svetlobo in zasvetijo skoraj v trenutku.

Primeren za zamenjavo žarnice z žarilno nitko na energijsko učinkovite vire svetlobe, ne da bi bilo treba zamenjati samo svetilko.

ILS se vgrajujejo v reflektorje za razsvetljavo hotelov in restavracij, supermarketov, pa tudi v ulične in industrijske svetilke.

ILU – žarnice v obliki črke U. So naprave z ločenim generatorjem. Oddajajo svetlo belo svetlobo in med delovanjem ne utripajo.

Uporabljajo se za osvetljevanje stadionov, predorov, podzemnih in avtocest, reklamnih stojal, napisov in drugih objektov.

ILB, ILBK – svetilke z obročasto žarnico. V njih so generator, tuljava in cev združeni v eno samo enoto. Proizvajajo mehko svetlobo, ki ne slepi, zasvetijo hitro in enostavno pri temperaturah do -35 °C.

Podobne zasnove se uporabljajo za osvetlitev hotelov in nakupovalnih površin, parkov in javnih vrtov, zasebnih vrtov.

Ločeno je treba omeniti indukcijske fitolampe za rastline. Razlikujejo se po obliki steklenega balona in barvi sevanja.

Za osvetljevanje zelenih površin v določenem obdobju rasti in razvoja so primerni različni modeli indukcijskih fitolamp. Serije takih izdelkov so označene s TIL. Naslednji dve črki označujeta določen model svetilke

Indukcijske fitolampe GP in VG so namenjene za osvetljevanje rastlin v fazi vegetativne rasti. V njih prevladuje modri spekter sevanja.

FL naprave se uporabljajo v začetni fazi nastajanja plodov, kot tudi za pospešitev nastajanja cvetov. Oddajajo rdečo svetlobo.

Žarnice modela KL so univerzalne. Takšni viri svetlobe omogočajo nadzor nad rastjo zasaditev. Ustvarjajo bogato rdečo svetlobo, ki je potrebna za popoln razvoj rastlinskih plodov in obilno cvetenje.

Primeri označevanja:

• ILK-40 – okrogla indukcijska svetilka z močjo 40 W;
• TILPVG-120 je pravokotna indukcijska fitosvetilka z močjo 120 W, model VG za začetno fazo vegetativne rasti rastlin.

Emisija indukcijske svetilke ustreza 97% sončnemu spektru, zato je odlična za umetno osvetlitev rastlinjakov.

Prednosti uporabe IL

Svetilke brez elektrod ustvarjajo mehko svetlobo, ki je prijetna za oči. Odtenki barv niso popačeni.

Svetlost takšnih svetilk je mogoče spremeniti v 30-100% z uporabo preprostega zatemnilnik za naprave z žarilno nitko.

Vsebnost trdnega živega srebra v sodobnih indukcijskih sijalkah je nekajkrat nižja kot v običajnih fluorescenčnih sijalkah, polnjenih s plinom.

Tudi po 75.000 urah delovanja indukcijske naprave ohranjajo raven svetlobne moči 80-85% prvotne.

Običajne dnevne svetlobe LL izgubijo do 55 % svoje svetlosti proti koncu svoje življenjske dobe. Sčasoma se na njihovih bučkah oblikujejo temni, neprozorni krogi.

Prednosti uporabe indukcijskih žarnic brez elektrod:

• Učinkovitost 90%;
• življenjska doba do 150.000 ur;
• svetlobna moč več kot 90-160 lm / W;
• optimalni pogoji za vizualno percepcijo predmetov;
• temperaturno območje delovanja od -35 °C do +50 °C;
• koeficient barvne reprodukcije Ra˃80;
• visoki kazalniki energetske učinkovitosti;
• minimalno segrevanje bučke;
• neomejeno število ciklov zagona/izklopa;
• ni pulsacije;
• možnost prilagajanja intenzivnosti sijaja;
• Garancijska doba je 5 let.

Proizvajalci trdijo, da imajo indukcijski svetlobni viri boljše tehnične lastnosti kot LED in so večkrat cenejši. Poraba energije teh vrst žarnic je približno enaka.

Uporaba brezelektrodnih svetilk

Za notranjo in zunanjo razsvetljavo se uporabljajo posodobljene svetilne naprave, ki ne vsebujejo toplotnih katod in filamentov.

Področje uporabe IL

Brezelektrodne sijalke imajo vgrajeno zaščito pred kratkim stikom (kratkim stikom) in napetostnimi sunki.

Indukcijske sijalke so odporne na vibracijske obremenitve in nenamerne udarce ter stabilno delujejo tudi pri nizkih temperaturah zraka

Zaradi visoke svetlobne učinkovitosti in nizke porabe električne energije se uporabljajo na različnih področjih:

• za organizacijo visokokakovostne ulične razsvetljave;
• v nakupovalnih, zabaviščnih in hotelskih kompleksih;
• v pisarniških centrih in domačih prostorih;
• za razsvetljavo prostornih delavnic in skladišč v industrijskih objektih;
• za osvetlitev rastlinjakov in rastlinjakov;
• za razsvetljavo avtocest in predorov;
• za organizacijo protieksplozijske razsvetljave na bencinskih črpalkah.

Brezelektrodne živosrebrne žarnice se zaradi stabilnosti parametrov uporabljajo kot precizni točkovni viri UV sevanja v spektrometriji.

Poleg tega se v procesu prenosa energije iz zunanjih virov v delovno okolje laserjev uporablja princip induktivnega vzbujanja plina.

Vendar pa zaradi prisotnosti visokofrekvenčnega elektromagnetnega sevanja indukcijske svetilke niso nameščene na železniških postajah in letališčih.

Te žarnice lahko povzročijo tudi motnje, če se uporabljajo sočasno z ultra občutljivo laboratorijsko in medicinsko opremo. Zato jih ni priporočljivo uporabljati v prostorih s tako posebno opremo.

Ulična in cestna razsvetljava

Najučinkovitejšo osvetlitev cest lahko zagotovijo ulične svetilke z indukcijskimi varčnimi sijalkami. Ta vrsta osvetlitve zagotavlja udobno vidljivost tako za voznike kot za pešce.

Cestne svetilke imajo trpežno konzolno montažo in so nameščene na drogove ter standardne nosilce. Uporabljajo se za osvetlitev parkovnih površin in trgov, ulic in trgov, avtocest in parkirišč, nabrežij in dvorišč.

Takojšnji zagon IL zmanjša izgube energije in vam omogoča čim bolj učinkovito uporabo sistema razsvetljave. To omogoča organizacijo osvetlitve s senzorji gibanja

Na primer, takojšen začetek osvetlitve na avtocestah na mestih, kjer se gibljejo avtomobili in pešci.

Poleg tega je občutljiv senzor gibanja mogoče kombinirati s programabilnim stikalom za somrak.

Naprava je prilagojena določenim nivojem svetlobe. Če je raven svetlobe nezadostna, bo senzor dal ukaz za vklop svetilk.

Možnost zatemnitve omogoča uspešno uporabo inteligentnih sistemov za učinkovit nadzor ulične razsvetljave.

Z nadzorom svetilnosti indukcijskih sijalk z regulatorjem moči in astronomskim časovnikom lahko dosežete dejanske prihranke električne energije in tudi občutno zmanjšate stroške vzdrževanja.

Uvedba inteligentnih sistemov omogoča nadzor nad stanjem razsvetljave, merjenje in analizo podatkov o porabi energije sijalk.

Varni industrijski viri svetlobe

Uporaba naprav, ki temeljijo na indukcijski tehnologiji, je stroškovno učinkovita rešitev za posodobitev sistemov razsvetljave industrijskih podjetij.

Indukcijske sijalke so kakovostne izdelave in ne zahtevajo rednega vzdrževanja. Znatno zmanjšajo porabo električne energije in prispevajo k večji donosnosti proizvodnje.

Industrijske svetilne naprave imajo zaščitni razred IP54, kar omogoča delovanje tudi v umazanih in vlažnih pogojih. Lahko se namestijo v neogrevane in slabo prezračevane prostore.

Kaljeno steklo v kombinaciji s silikonsko izolacijo zanesljivo ščiti ohišje pred vdorom tujih nečistoč in vode.

Obstajajo tudi industrijski modeli IL, odporni proti eksploziji. Ne zagotavljajo le kakovostne razsvetljave, ampak tudi preprečujejo nastanek nevarnosti požara. Takšne naprave povečajo stopnjo varnosti pri delu

Na ohišje indukcijskih žarnic, varnih proti eksploziji, je nanesen antistatični polimerni premaz.

Zahvaljujoč tej sestavi je za svetlobne naprave značilna odpornost na udarce in odpornost na temperature pod ničlo.

Posebna prevleka, odporna na iskre, se ne pokvari niti v alkalnem in kislem okolju in lahko ohrani svoje lastnosti 30 let.

Razsvetljava v rastlinjakih in zimskih vrtovih

Spekter indukcijske svetilke ustreza 75% fotosintetično aktivnemu sevanju, ki je potrebno za aktivno rast in dolgotrajno cvetenje rastlin.

Zato se brezelektrične žarnice uporabljajo kot dodatni viri v rastlinjakih in rastlinjakih, za razsvetljavo standardnih in kompaktnih gojišč, neposredno, stransko in medvrstno osvetlitev rastlin.

Delovna temperatura naprav za indukcijsko razsvetljavo ne presega 60 stopinj Celzija, kar jim omogoča namestitev v bližini zelenih površin.

Uporaba takšnih svetilk v škatlah za gojenje omogoča znatno zmanjšanje stroškov hladilnih rezervoarjev.

Uporaba IL vam omogoča tudi vnaprejšnje načrtovanje in ločeno namestitev razsvetljave za vsako cono rastlinjaka.

Za korekcijo in usmerjanje največje svetlobe v želeni sektor se uporabljajo optične površine - zasloni. Usmerijo sevanje na določeno področje.

In s pomočjo posebnih reflektorjev se umetna svetloba enakomerno porazdeli po celotni višini zelenih površin.

Izbirna pravila IL

Pri izbiri naprav za indukcijsko razsvetljavo je pomembno upoštevati njihove konstrukcijske značilnosti, značilnosti delovanja in stopnjo varnosti.

Le če se upošteva ta pristop, se lahko IL šteje za pridobitev, ki je vredna truda.

Danes je v specializiranih trgovinah enostavno najti indukcijske sijalke brez elektrod z močjo od 15 W do 500 W. Obstajajo pa tudi močnejši, zasnovani za različne proizvodne potrebe.

Sijalke z ovalno žarnico so na voljo za svetila s standardnimi grli E14, E27 in E40.

Obstajajo tudi posebni pravokotni in obročasti tipi indukcijskih naprav za razsvetljavo, ki lahko delujejo na izmenični in enosmerni tok.

Omeniti velja, da bodo indukcijske sijalke v obliki krogle večje od običajnih naprav z žarilno nitko, saj je generator RF toka skrit v podstavku. To je pomembno upoštevati pri nakupu

Vse indukcijske sijalke in sijalke brez elektrod so obvezno certificirane.

Zato lahko z gotovostjo govorimo o njihovi varnosti. Amalgam je v zaprti bučki in ob upoštevanju osnovnih pravil delovanja je izključeno njegovo puščanje.

Vendar morate razumeti, da je treba indukcijske sijalke, tako kot standardne fluorescenčne sijalke, ustrezno odstraniti zaradi prisotnosti živosrebrovih spojin in elektronskih komponent.

Trden amalgam, zlitino živega srebra z drugimi kovinami, je mogoče ponovno uporabiti. Tudi steklo iz svetilke se reciklira, vendar ločeno od fosforja.

Svetilke z indukcijsko tehnologijo niso okolju prijazne vrste razsvetljave in so po tem merilu precej slabše od LED.

Dodati je treba, da indukcijska žarnica ne doseže takoj svojega stabilnega svetlobnega toka. Na začetku proizvede okoli 80 % celotnega sevanja.

Da ta indikator doseže svoj maksimum, potrebuje svetilka brez elektrod 2-3 minute. V tem času se amalgam dovolj segreje in zahtevana količina živega srebra izhlapi.

Zaključki in uporaben video na to temo

Indukcijske sijalke so nova generacija plinskih sijalk. Načelo delovanja te vrste razsvetljave:

Kaj naredi svetilke indukcijske, značilnosti žarnic te vrste in področje uporabe:

Prednosti uporabe sodobnih indukcijskih svetlobnih virov v industrijskih podjetjih:

Pravilna namestitev indukcijskih svetilk v skladu z vsemi standardi in predpisi vam omogoča učinkovito uporabo tehnologije za varčevanje z energijo. Danes so takšni svetlobni viri razumna alternativa tradicionalnim pristopom k organizaciji razsvetljave.

Ali imate izkušnje z uporabo indukcijskih žarnic? Ali ste imeli po študiju gradiva kakšna vprašanja? Lahko jih vprašate v bloku komentarjev pod člankom. Tam lahko delite svoje izkušnje ali daste dragocen nasvet obiskovalcem našega spletnega mesta.