Меню

Высокочастотное освещение что это



Виды и характеристики индукционных ламп, достоинства и недостатки

Индукционная лампа (ИЛ) – это газоразрядная лампа без электродов внутри колбы. Принцип действия и свечение основано на плазме, которая формируется под действием высокочастотного магнитного поля. Более подробно индукционные лампы разберем в статье.

Немного истории индукционных ламп

Первый безэлектродный разряд был получен немецким ученым И. В. Хитторфом в 1884 году. Несколько десятилетий другие ученые пытались повторить эксперимент Хитторфа, не у всех это получалось. В начале 20 века американский изобретатель П.С. Хьюитт получил патент на безэлектродный источник света, но выпускать такие световые приборы начали только в 30-х годах. В 1938 году третий ученый К. Ле Бел придумал заполнять колбу безэлектродного светильника парами ртути.

В 60-х годах 20 века индукционные источники света уже разделились на три типа: лампа с «внутренней полостью», трансформаторная лампа и компактная люминесцентная лампа со встроенным пускорегулирующим устройством (ЭПРА).

В 80-х годов разрабатываются безэлектродные источники света, в которых свечение основано на плазме индукционного разряда, возбуждаемого высокочастотным индуктором. Такие ИЛ довольно просты в конструкции, хорошо светят, долго служат и экономят электроэнергию.

Устройство и принцип работы индукционных ламп

Конструкция ИЛ с внутренним и внешним индуктором

Индукционная лампа состоит из газоразрядной трубки, индукционной катушки и генератора высокочастотного тока. В некоторых моделях добавляется сердечник или ферромагнитный экран для снижения рассеивания магнитного поля.

Колба ИЛ покрыта изнутри люминофором и обычно заполнена смесью аргона с парами ртути. В особых случаях применяется другая смесь: ксенон-аргон-криптон-неон.

Индукционная катушка является первичной обмоткой трансформатора, а полость колбы с ионизированным газом – вторичный виток.

Подключение ИЛ к сети происходит через балласт:

Электрическая схема подключения ИЛ

Балласт подключается к источникам напряжения: постоянного или переменного. Балласты работают при разных значениях напряжения.

Генератор нужен для запитывания катушки индуктивности высокочастотным током (от 190 кГц до 2,65 МГц). При этом напряженность электрического поля повышается до степени возникновения электрического пробоя – газовая смесь переходит в низкотемпературную плазму. Плазма – хороший проводник тока. Внутри колбы начинает протекать ток, и от этого выделяется энергия. Выделенная энергия возбуждает атомы газовой смеси, которые начинают излучать фононы. Причем длина волны излучения атомов ртути лежит в ультрафиолетовом спектре, то есть не видимом человеческому глазу. Для перевода излучения в видимое световое применяют люминофор, который наносится на внутреннюю поверхность колбы.

Отсутствие в конструкции ИЛ электродов предотвращает их постепенное разрушение и осаждение материала электродов на стенках колбы. За счет этого значительно вырастает период использования индукционных источников света: до 120000 часов, что является максимальным из всех видов осветительных приборов.

Классификация и технические характеристики

Разные формы ИЛ

ИЛ разделяют по форме колбы, способам установки электронных устройств: генераторов и катушек.

По способу размещения электронных устройств выделяют ИЛ с:

  • Внешним генератором: лампа и генератор являются раздельными устройствами;
  • Встроенным генератором: лампа и генератор объединены в одном корпусе;
  • Внешней индукции: катушка располагается вокруг колбы;
  • Внутренней индукции: катушка размещается внутри колбы.

По форме колбы изготавливают следующие источники света:

  • Круглые (ИЛК). Представляют собой кольцо. Характеризуются высокой светоотдачей, различными цветовыми температурами, равномерным световым потоком.
  • Шаровидные (ИЛШ). Изготавливаются для замены ламп накаливания большой мощности.
  • U-образные (ИЛУ). Чаще всего изготавливаются с внешним генератором, светят белым светом.
  • Кольцеобразные (ИЛБ, ИЛБК). Запускаются при низких температурах (-35⁰), спектр свечения — мягкий белый. Все электронные устройства встроены в колбу.

Характеристики ИЛ

Фитолампы светят синим и розовым спектром

Срок службы. Очень большой: 60000-150000 часов. Кроме высокочастотных серий ФБ и ВКсШ (50-150 часов).

Светоотдача. Высокая: 80-160 лм/Вт. Причем, чем выше мощность, тем больше световой поток. В течение эксплуатации светоотдача снижается незначительно: по заявлению производителей после 60000 часов наработки световой поток составляет более 70% от номинального.

Мощность. Диапазон составляет от 15 до 500 Вт. (Впрочем, иногда выпускаются более мощные исключительно промышленного назначения).

Читайте также:  Нормативы по замене ламп уличного освещения

Индекс цветопередачи: выше 80.

Цветовая температура. Цвет свечения зависит от люминофора, применяемого для покрытия колбы. Как и у люминесцентных источников света цветовой диапазон довольно широк. Чаще всего встречаются лампы с теплым (3500 К), нейтральным (4100К, 5000 К) и холодным (6500 К) светом. Фитолампы для растений светят синим или розовым спектром в зависимости от назначения подсветки.

Диапазон рабочих температур: от -40⁰ до +60⁰С. Низкий нагрев колбы: 40-60⁰С.

Диммирование: яркость регулируется от 30 до 100%. ИЛ не требуют диммеров особых конструкций: подойдет простой регулятор, как для лампы накаливания.

Нечувствительность к скачкам напряжения электросети, так как безэлектродные источники света специально защищены от коротких замыканий и перепадов сети. Мгновенный розжиг.

Область применения

Ил могут использоваться как для внутреннего освещения, так и для внешнего. Их используют:

  • для уличного освещения;
  • в торговых центрах и гостиницах;
  • в офисах;
  • для освещения больших площадей цехов, промышленных зон и т.п.;
  • для освещения оранжерей и теплиц; фитолампы;
  • в спектрометрии для точечных источников ультрафиолетового излучения.

Однако из-за наличия электромагнитного излучения индукционные лампы не применяют в аэропортах, на железной дороге, в лабораториях и медицинских учреждениях.

Уличное и дорожное освещение

Одна из самых эффективных сфер применения ИЛ – дорожное освещение. При такой подсветке пешеходам и водителям обеспечивается хорошая видимость. А сами индукционные светильники энергоэффективны.

Индукционные дорожные светильники обеспечиваются надежным консольным креплением. Их монтируют на стандартные столбы и опоры в парках, скверах, площадях, дворах, шоссе, стоянках и т.д.

Поскольку ИЛ зажигаются мгновенно, то они хорошо совмещаются с датчиками движения и программируемым включением и выключением.

Преимущества и недостатки

Главными достоинствами индукционных ламп можно назвать:

  • яркость;
  • очень высокую светоотдачу;
  • энергосбережение;
  • моментальный розжиг и нечувствительность к частым включениям-выключениям;
  • технически несложное диммирование;
  • долгий срок службы;
  • небольшая потеря яркости со временем эксплуатации;
  • маленький нагрев колбы;
  • разные цветовые температуры.

К недостаткам относятся:

  • небезопасность при нарушении целостности колбы из-за паров ртути;
  • сложности с утилизацией отработавших устройств;
  • большие габариты ИЛ – не подходят для обычных бытовых светильников;
  • механическая хрупкость колбы;
  • невозможность работы в помещениях, оборудованных чувствительными электронными приборами из-за электромагнитных излучений ИЛ;
  • ограничение по минимальному расположению вблизи людей из-за электромагнитного и ультрафиолетовых излучений: не менее метра от головы стоящего человека;
  • высокая цена.

Индукционная лампа своими руками

При желании и наличии опыта работы с электротехникой можно попытаться сделать индукционную лампу самостоятельно. Однако качество самостоятельно изготовленного источника света будет сомнительным, так как в основе будет лежать обычная люминесцентная лампа со свойственными ей недостатками. Поэтому лучше потратиться и купить промышленно изготовленную индукционную лампу, чтобы наверняка получить заявляемые преимущества.

Выводы

Один из главных недостатков ИЛ – высокая цена. Стоят такие лампы от 1000 рублей. Производители дают большой гарантийный срок – целых 5 лет. Расчеты показывают, что затраты на приобретение одной ИЛ окупаются в течение 1-1,5 лет в зависимости от мощности и продолжительности работы.

Индукционное освещение заметно снижает потребление электричества. Следовательно, нагрузки на проводку будут минимальными. Это особенно актуально для освещения больших территорий: городских, промышленных и т.п.

В целом можно отметить, что наиболее перспективной областью применения ИЛ является именно освещение больших пространств. Использование ИЛ в быту ограничивается габаритами и вредным излучением: электромагнитного и ультрафиолетового. А для промышленных предприятий, народного хозяйства индукционные лампы хороший способ качественно и относительно недорого освещать большие территории.

Полезные видео

Источник

Система управления освещением: принцип работы, виды, преимущества

Технологии идут вперед и сегодня мы привыкаем к вещам, которые еще лет десять назад считались фантастикой. Дистанционное управление светом ― из этой области. Действительно, когда лампочка в вашей комнате зажигается по голосовой команде или вы включаете всю необходимую иллюминацию в квартире посредством пульта управления, то это пока еще необычно, но очень удобно. Ну а отсутствие при прокладке таких сетей грязной работы, связанной со шторблением стен или установкой распредкоробок ― это еще один жирный плюс технологии. В статье рассмотрим подробней вопрос управления светом для частных домов и квартир.

Читайте также:  Сечение провода для сети освещения

Варианты управления светом

Сейчас наиболее часто используется блок дистанционного управления светом 4 типов:

  • Акустическая система.
  • Использование инфракрасных пультов.
  • Радиоуправление.
  • Использование интернета.

Расскажем вкратце, что каждая система из себя представляет.

Акустическое управление

Система предполагает управление светом посредством голосовых команд, основана на использовании акустических датчиков. Они монтируются непосредственно в выключатель, имеют высокую чувствительность, которая должна позволить выделить из общего потока звука нужную команду.

То есть, важно, чтобы из общего шума (работа телевизора, общение членов семьи, звучание музыки), который присущ любой квартире, датчики выделяли определенные звуки. Это сделать достаточно сложно, именно поэтому часто устройства настраивают на звук хлопка в ладоши. В более сложных приборах голосовые команды настраиваются по желанию заказчика, и вы сами можете выбрать наиболее удобный вариант.

ИК управление

Использование инфракрасного излучения для человека привычно ― по этому принципу работают знакомые всем пульты от телевизоров. Основной элемент пульта дистанционного управления светом ― программируемый контроллер, на него задается алгоритм действий, и затем посредством электрического импульса на каждую кнопку подается определенная команда.

Радиоуправление

Вместо ИК излучения можно использовать высокочастотные радиосигналы, управление освещением в этом случае происходит также посредством пульта, в основе которого лежит микроконтроллер, обрабатывающий высокочастотный сигнал, исходящий после нажатия определенной кнопки на пульте.

Использование интернета

Всемирная сеть есть практически в каждой квартире и глупо было бы не использовать ее при организации умного освещения. Управление чаще всего происходит через смартфон, но дополнительно каждая система может оснащаться брелками с небольшим набором кнопок.

Конструкция, принцип работы

Разберем принцип работы системы на примере радиоуправления. Для этого в электропроводку устанавливается устройство, передающее радиосигнал, посредством него происходит обмен информацией между пультом и электрооборудованием. В систему кодируются нужные для заказчика команды или же они уже настроены в предлагаемом комплекте. Если пульт находится на большом расстоянии от светильника, или идут какие-то помехи, то в устройстве срабатывает функция повтора, которая передает команду несколько раз.

В состав типового комплекта входит:

  • Приемник сигнала, совмещается с контроллером и реле.
  • Пульт со встроенным передатчиком и держатель для него.
  • Элемент питания.
  • Блок управления.

Чтобы дистанционное управление светом нормально работало, к оборудованию предъявляются определенные требования:

  • Количество подключаемых приборов, показывает, сколько групп освещения может обслуживать пульт.
  • Мощность, показывает суммарную нагрузку на все каналы и на каждый отдельно.
  • Радиус действия, зависит от оборудования, для квартир обычно достаточно 50 метров, для промышленных объектов может составлять 500 метров.
  • Габариты, размеры зависят от количества кнопок, важно, чтобы пульт удобно лежал в руке.

Количество кнопок зависит от числа режимов, на простейших пультах может быть всего три кнопки ― для включения/выключения, например, каждой из двух групп освещения и третья кнопка для управления всей системой.

При выборе обращайте внимание на мощность передатчика, именно от этой характеристики будет зависеть дальность действие пульта, а также скорость действия и отзывчивость системы.

Как установить систему

Рассмотрим +как подключить дистанционное управление светом на простейшей системе люстры и пульта ДУ. Схема представлена на фото.

  • Берем контроллер, внутри которого размещена плата управления и несколько реле, каждое отвечает за работу определенного канала.
  • Соединяем контроллер с люстрой/люстрами согласно схеме, делаем это не под потолком, а на столе.
  • Подаем ноль на люстру или на группу люстр, для этого соединяем ноль на контроллере со всеми нулями на люстрах.
  • Соединяем фазы каждой группы ламп с определенными выходами на каналах (смотрим схему дистанционного управления светом).
  • Подсоединяем контроллер к сети.
  • Закрепляем люстру на потолок.

На завершающем этапе вставляем батарейки, вкручиваем лампы и проверяем систему. Если все получилось, то через время можете подключить к дистанционному управлению всю квартиру.

Читайте также:  Лампы для светильников уличного освещения днат

розетка с таймером

розетка с таймером включения

розетка с механическим таймером

настройка таймера розетки

+как настроить розетку с таймером

Розетка с таймером: принцип работы, преимущества и недостатки

Розетка с таймером обеспечивает электричеством приборы с периодическим циклом работы при отсутствии человека. Например, при наличии таймера можно включить обогреватель или кондиционер, завести их на определенное время и тогда вы придете в помещение с уже комфортной температурой. Еще один пример ― вы уезжаете на некоторое время, но вам необходимо оставить эффект присутствия для отпугивания воров, розетка с таймером отлично справится с этой задачей и будет периодически включать и отключать светильники. Устройства широко используются в промышленности для работы компрессоров, насосов, другого оборудования с цикличной работой.

Принцип работы, область применения

Розетка с таймером включения выглядит как обычная розетка, но дополнительно оснащенная дисплеем с кнопками (электронный вариант) или вращающимся рычажком (механическое устройство). Принцип работы каждого типа идентичный и основан на замыкании/размыкании коммутаций в заданный момент времени. Настройка времени выполняется электронным или механическим способом. В первом случае функцию таймера обеспечивают реле с управляющим процессором, во втором случае вращающий элемент, замыкающий или размыкающий контакты.

Приборы активно используются для включения/выключения:

  • Бытовой техники и осветительных приборов.
  • Отопительных систем.
  • Аквариумов, поливочных систем для растений.
  • Подсветки в зданиях, для обеспечения безопасности помещений.
  • Оборудования на производстве и в других областях.

Розетка с механическим таймером представлена на фото.

Настройка таймеров-розеток

Если вы не знаете, + как настроить розетку + с таймером, то прочитайте нашу информацию, она должна вам помочь. Механическое устройство настраивается при помощи колесика, которое необходимо вращать по часовой стрелке до уровня выставления нужного времени, затем прибор вставляется в обычную розетку. Учитывайте, что этот тип работает только сутки, потом его надо перенастраивать.

Настройка таймера розетки электронного типа происходит несколько иначе, алгоритм следующий:

  • Заряжаете аккумулятор и сбрасываете предыдущие настройки.
  • Настраиваете день недели и время, когда подключаемое оборудование должно включиться или отключиться.
  • Устанавливаете периодичность срабатывания.
  • Нажимаете кнопку time, включаете розетку в сеть, подключаете прибор.

Преимущества и недостатки таймеров-розеток

Плюсы и минусы зависят от типа прибора, к преимуществам механических устройств относят простую настройку и невысокую цену. Но они требуют завода каждый день, что очень неудобно при длительных отъездах, если вам, например, необходимо периодически включать кислород в аквариуме или иллюминацию в квартире в целях обеспечения безопасности. Еще минусы ― невысокая точность исполнения команды и зависимость от внешних источников питания.

Электронные розетки более сложные в плане устройства и более функциональные:

  • Они могут в определенный момент обеспечивать цикличность работы в течение месяца (некоторые модели).
  • Отличаются энергонезависимостью, в автономном режиме могут работать до 100 часов.
  • Есть опция имитация присутствия, когда для обеспечения безопасности светильники загораются в случайной последовательности.
  • К некоторым моделям можно подключать несколько устройств.

Из недостатков отмечаем высокую цену, достаточно сложную настройку и иногда преждевременное исполнение программы при аварийных отключениях электричества.

Как выбрать розетку

Выбор зависит от нескольких критериев. Прежде всего, обратите внимание на тип устройства, о преимуществах и недостатках каждого из них мы уже рассказали. Также смотрите на:

  • Период автоматизации. Разные модели имеют различный срок, в механических приборах время завода не превышает суток, в электронных может составлять несколько недель.
  • Точность. Электронные точнее, но, например, при включении большинства приборов этот показатель не критичный, поэтому можно купить более дешевую механическую модель.
  • Нагрузка. Модели рассчитаны на разную силу тока, на 10А, 16А, 40А, необходимо учитывать суммарную нагрузку.
  • Возможное число подключаемых приборов. Есть модели на несколько розеток, но они дороже стоят.

Обращайте также внимание на уровень влаго- и пылезащиты. Выбор зависит от того, где используется прибор, для применения в ванной комнате, на кухне и, особенно на улице лучше покупать розетки с максимальной степенью защиты.

Источник