Indukčné lampy: zariadenie, typy, rozsah použitia + pravidlá výberu

Spotrebitelia si dnes čoraz viac vyberajú energeticky úsporné domáce a priemyselné osvetľovacie zariadenia.Okrem úspory však hrá dôležitú úlohu aj kvalita podsvietenia. Indukčné žiarovky sú dôstojnou alternatívou k tradičným zdrojom osvetlenia.

Vyžarujú jemné svetlo, ktoré je príjemné pre oči a nemení objektívne vnímanie predmetov. Poďme sa spoločne pozrieť na dizajn a princípy fungovania indukčných lámp.

Dizajn a princíp činnosti

Primárnym zdrojom svetla v indukčnej lampe je plazma, umelo vytvorená v dôsledku ionizácie zmesi plynov vysokofrekvenčným elektromagnetickým poľom.

Prúd vytvára striedavé elektrické pole, čo spôsobuje výskyt plynového výboja v sklenenej banke. Excitovaná ortuť generuje UV žiarenie, ktoré sa vďaka fosforu mení na viditeľné svetlo.

Indukčné lampy patria do kategórie plynových výbojkových svetelných zdrojov, o ktorých je viac napísané v tento materiál.

Konštrukcia indukčnej lampy zahŕňa tri základné funkčné prvky:

• plynová výbojka;
• indukčná cievka s feritovým krúžkom;
• elektronický predradník.

Vo vnútri skúmavky sú kvapky ortuťového amalgámu. Samotná banka je naplnená plynom s nízkou chemickou reaktivitou - argón/kryptón a jej vnútorný povrch je potiahnutý anorganickým fosforom.

Indukčná cievka a elektromagnet tvoria vysokofrekvenčné magnetické pole, pod vplyvom ktorého sa urýchľujú voľné elektróny, zrážajú sa a excitujú atómy ortuti.

Výsledkom je ultrafialové žiarenie. Fosfor ho premení na viditeľnú jasnú žiaru.

Rovnako ako v jednoduchých fluorescenčných žiarovkách, kombinácia rôznych fosforov v povlaku žiarovky IL vytvára žiaru rôznych farieb. Najbežnejšie zariadenia sú s kolorimetrickými teplotami 3500 K, 4100 K, 5000 K, 6500 K

Elektronický predradník sa pripája na zdroj jednosmerného napätia 12 V/24 V alebo na sieť sínusového napätia 120 V/220 V/380 V.

Riadiaci systém štartéra transformuje 50 Hz striedavý prúd na jednosmerný prúd a potom na vysokofrekvenčný prúd od 190 kHz do 2,65 MHz.

Tento RF prúd vytvára magnetické pole. Štartér navyše generuje silný štartovací impulz, ktorý zapáli indukčný svetelný zdroj.

Na zabezpečenie stabilnej prevádzky bezelektródového osvetľovacieho zariadenia môže riadiaci systém meniť aj silu elektrického prúdu a jeho frekvenciu cez indukčnú cievku.

Na zníženie rozptylu vysokofrekvenčných elektromagnetických polí sú lampy vybavené feritovými sitami a/alebo špeciálnymi jadrami.

Hlavným rozdielom medzi indukčnými energeticky úspornými žiarovkami a inými zdrojmi svetla je absencia vlákien a kontaktných tepelných katód. V indukčných lampách sú elektromagnety umiestnené vonku, to znamená, že nedochádza k priamemu kontaktu elektród s prostredím ionizovaného plynu

Vďaka tomu je valec osvetľovacieho zariadenia rovnomernejší a približne rovnako teplotne zaťažený.

Pri dlhšej prevádzke takéhoto osvetlenia sa nepozoruje praskanie sklenenej banky, materiál elektródy sa časom neukladá na steny.

Absencia vláknových elektród potrebných na rozsvietenie bežných žiaroviek umožňuje indukčným lampám dosiahnuť neuveriteľne dlhú životnosť – až 120 000 hodín prevádzky.

Niektorí výrobcovia dokonca uvádzajú životnosť až 150 000 hodín. Toto číslo je 10-krát vyššie ako životnosť jednoduchých fluorescenčné žiarovky, plynový výboj HPDS, ortuť-volfrám a sodíkové svietidlá.

Navyše životnosť indukčných svetelných zdrojov je približne 2-3 krát dlhšia ako životnosť LED.

Typy indukčných lámp

Nikola Tesla prvýkrát predviedol lampu bez kontaktných elektród už v roku 1893 na Svetovej výstave v Chicagu. Verejnosti predstavené osvetľovacie zariadenie bolo napájané magnetickým poľom Teslovej cievky. A prvý spoľahlivý prototyp indukčného svetelného zdroja vytvoril John Melvin Anderson v roku 1967.

Klasifikácia bezelektródových žiaroviek

V roku 1994 spoločnosť General Electric predstavila kompaktnú úspornú žiarivku GENURA so vstavaným vysokofrekvenčným generátorom v základni.

Sériová výroba indukčných žiariviek sa začala v 90. rokoch minulého storočia.

Dnes sú lídrami vo výrobe bezelektródových energeticky účinných osvetľovacích zariadení spoločnosti PHILIPS Lighting, GE Lighting a OSRAM Licht AGO. V tabuľke sú uvedené parametre a náklady rôznych modelov svietidiel od týchto výrobcov

V závislosti od typu konštrukcie sú indukčné svetelné zdroje:

• so zabudovaným predradníkom – elektrický generátor a svietidlo sú kombinované v jednom celku;
• so samostatným elektronickým štartérom - externý generátor a svietidlo sú oddelené zariadenia.

Podľa spôsobu umiestnenia cievky sa tieto svietidlá delia aj na zariadenia s vonkajšou (nízkofrekvenčnou) a vnútornou (vysokofrekvenčnou) tlmivkou.

V prvom prípade je cievka s feromagnetickou tyčou obalená okolo valca. Pracovná frekvencia svietidiel s externou indukciou leží v rozsahu 190-250 kHz.

Majú lepšie podmienky pre intenzívnu výmenu tepla s okolím, pretože špirála mimo uzavretej banky ľahko odvádza teplo generované zariadením. Životnosť nízkofrekvenčných zariadení je až 120 000 hodín.

V druhom prípade je vo vnútri sklenenej banky umiestnená indukčná cievka s vinutým jadrom. Vzniknuté teplo končí v dutine osvetľovacieho zariadenia, preto sa lampy s vnútornou indukciou zahrievajú silnejšie.

Ich pracovná frekvencia je v rozsahu 2-3 MHz. Zdroj takýchto svetelných zdrojov nepresahuje 75 000 hodín.

Vo vzhľade sa zariadenia s vnútorným induktorom podobajú vákuovým žiarovkám. Ale modely s externým induktorom majú tvar krúžku alebo obdĺžnika

Vysokofrekvenčné aj nízkofrekvenčné žiarovky majú veľkú bezpečnostnú rezervu a dlhú životnosť.

Možnosti a označenia

V súčasnosti spoločnosti, ktoré sa špecializujú na osvetlenie, spustili sériovú výrobu indukčných lámp rôznych tvarov. Dizajnové prvky a možnosti dizajnu je možné vidieť v ich označení.

Prvé dva abecedné znaky v kóde určujú typ zariadenia (IL - indukčná lampa), tretí označuje tvar. Po označení písmena sa zvyčajne oznamuje moc.

ILK – okrúhle indukčné žiarovky.Majú vysokú svetelnú účinnosť a široký rozsah spektrofotometrických teplôt. Vhodné na inštaláciu do okrúhlych a oválnych svietidiel.

Takéto svetelné zdroje sa aktívne používajú na osvetlenie skladov, priestranných výrobných a opravárenských dielní, nákupných centier a športových zariadení.

ILSH – lampy v tvare gule. Vyrobené v tradičnej forme konvenčných vysokovýkonných vákuových osvetľovacích zariadení. Vytvárajú jemné svetlo a rozsvietia sa takmer okamžite.

Vhodné na výmenu žiarovky na energeticky úsporné svetelné zdroje bez nutnosti výmeny samotnej lampy.

ILS sa inštalujú do svetlometov na osvetlenie hotelov a reštaurácií, supermarketov, ako aj do pouličných a priemyselných svietidiel

ILU - žiarovky v tvare U. Sú to zariadenia so samostatným generátorom. Vyžarujú jasné biele svetlo a počas prevádzky neblikajú.

Používajú sa na osvetlenie štadiónov, tunelov, podchodov a diaľnic, reklamných stánkov, nápisov a iných predmetov.

ILB, ILBK – lampy s kruhovou žiarovkou. V nich sú generátor, cievka a trubica kombinované v jednej jednotke. Vytvárajú jemné svetlo, ktoré neoslňuje, rýchlo a ľahko sa rozsvietia pri teplotách do -35 °C.

Podobné návrhy sa používajú na osvetlenie hotelov a nákupných plôch, parkov a verejných záhrad, súkromných záhrad.

Samostatne stojí za zmienku o indukčných fytolampách pre rastliny. Líšia sa tvarom sklenenej banky a farbou žiarenia.

Na osvetlenie zelených plôch počas určitého obdobia rastu a vývoja sú vhodné rôzne modely indukčných fytolampér. Séria takýchto produktov má označenie TIL. Nasledujúce dve písmená označujú konkrétny model svietidla

Indukčné fytolampy GP a VG sú určené na osvetlenie rastlín v štádiu vegetatívneho rastu. Prevláda v nich modré spektrum žiarenia.

FL zariadenia sa používajú v počiatočnej fáze tvorby plodov, ako aj na urýchlenie tvorby kvetov. Vyžarujú červené svetlo.

Žiarovky modelu KL sú univerzálne. Takéto svetelné zdroje umožňujú kontrolovať rast výsadieb. Vytvárajú bohaté červené svetlo potrebné pre úplný rozvoj plodov rastlín a bohaté kvitnutie.

Príklady označenia:

• ILK-40 – okrúhla indukčná lampa s výkonom 40 W;
• TILPVG-120 je obdĺžniková indukčná fytolampa s výkonom 120 W, model VG pre počiatočnú fázu vegetatívneho rastu rastlín.

Vyžarovanie indukčnej lampy zodpovedá 97% slnečnému spektru, a preto je vynikajúce pre umelé osvetlenie skleníkových komplexov.

Výhody použitia IL

Bezelektródové lampy vytvárajú mäkké svetlo, ktoré je príjemné pre oči. Odtiene farieb nie sú skreslené.

Jas takýchto svietidiel je možné zmeniť v rozmedzí 30-100% pomocou jednoduchého stmievač pre zariadenia s vláknom.

Obsah pevnej ortuti v moderných indukčných lampách je niekoľkonásobne nižší ako v bežných žiarivkách plnených plynom

Aj po 75 000 hodinách prevádzky si indukčné zariadenia udržujú úroveň svetelného výkonu 80 – 85 % pôvodného.

Bežné denné svetlomety LL strácajú ku koncu svojej životnosti až 55 % svojho jasu. Časom sa na ich bankách vytvoria tmavé, nepriehľadné kruhy.

Výhody použitia bezelektródových indukčných lámp:

• Účinnosť 90 %;
• životnosť až 150 000 hodín;
• svetelný výkon viac ako 90-160 lm/W;
• optimálne podmienky pre vizuálne vnímanie predmetov;
• rozsah prevádzkovej teploty od -35 °C do +50 °C;
• koeficient podania farieb Ra˃80;
• ukazovatele vysokej energetickej účinnosti;
• minimálne zahrievanie banky;
• neobmedzený počet cyklov štart/vypnutie;
• žiadna pulzácia;
• schopnosť nastaviť intenzitu žiary;
• Záručná doba je 5 rokov.

Výrobcovia tvrdia, že indukčné svetelné zdroje majú lepšie technické vlastnosti ako LED a sú niekoľkonásobne lacnejšie. Spotreba energie týchto typov žiaroviek je približne rovnaká.

Aplikácia bezelektródových lámp

Pre vnútorné aj vonkajšie osvetlenie sa používajú modernizované osvetľovacie zariadenia, ktoré neobsahujú tepelné katódy a vlákna.

Rozsah použitia IL

Bezelektródové lampy majú zabudovanú ochranu proti skratu (skratu) a napäťovým rázom.

Indukčné lampy sú odolné voči vibráciám a náhodným nárazom a fungujú stabilne aj pri nízkych teplotách vzduchu

Vďaka vysokej svetelnej účinnosti a nízkej spotrebe elektrickej energie sa používajú v rôznych oblastiach:

• na organizovanie kvalitného pouličného osvetlenia;
• v nákupných, zábavných a hotelových komplexoch;
• v kancelárskych centrách a domácich priestoroch;
• na osvetlenie priestranných dielní a skladov v priemyselných zariadeniach;
• na osvetlenie skleníkov a skleníkov;
• na osvetlenie diaľnic a tunelov;
• na organizovanie nevýbušného osvetlenia na čerpacích staniciach.

Bezelektródové ortuťové výbojky sa vďaka stabilite svojich parametrov používajú ako presné bodové zdroje UV žiarenia v spektrometrii.

Okrem toho sa v procese prenosu energie z vonkajších zdrojov do pracovného prostredia laserov využíva princíp indukčného budenia plynu.

Avšak kvôli prítomnosti vysokofrekvenčného elektromagnetického žiarenia nie sú na železničných staniciach a letiskách inštalované indukčné lampy.

Tieto žiarovky môžu tiež spôsobiť rušenie, ak sa používajú súčasne s ultracitlivým laboratórnym a lekárskym vybavením. Preto sa neodporúča používať ich v miestnostiach s takýmto špeciálnym vybavením.

Pouličné a cestné osvetlenie

Najúčinnejšie osvetlenie ciest môžu poskytnúť pouličné lampy s indukčnými energeticky úspornými lampami. Tento typ osvetlenia zaručuje pohodlnú viditeľnosť pre vodičov aj chodcov.

Cestné svietidlá majú odolný konzolový držiak a sú namontované na stĺpoch, ako aj na štandardných podperách. Používajú sa na osvetlenie parkovísk a námestí, ulíc a námestí, diaľnic a parkovísk, nábreží a dvorov.

Okamžitý štart IL minimalizuje straty energie a umožňuje využívať systém osvetlenia čo najefektívnejšie. To umožňuje organizovať osvetlenie pomocou snímačov pohybu

Napríklad okamžité spustenie osvetlenia na diaľniciach v miestach, kde dochádza k pohybu áut a chodcov.

Citlivý pohybový senzor je navyše možné kombinovať s programovateľným súmrakovým spínačom.

Zariadenie je nastavené na špecifické úrovne osvetlenia. Ak je úroveň osvetlenia nedostatočná, senzor vydá príkaz na zapnutie lámp.

Možnosť stmievania umožňuje úspešné využitie inteligentných systémov pre efektívne riadenie pouličného osvetlenia.

Riadením jasu indukčných lámp pomocou regulátora výkonu a astronomického časovača môžete dosiahnuť skutočné úspory elektrickej energie a tiež výrazne znížiť náklady na údržbu.

Zavedenie inteligentných systémov umožňuje kontrolovať stav osvetlenia, merať a analyzovať údaje o spotrebe energie svietidiel.

Bezpečné priemyselné svetelné zdroje

Využitie zariadení založených na indukčnej technológii je cenovo výhodným riešením modernizácie osvetľovacích systémov priemyselných podnikov.

Indukčné lampy majú vysokú kvalitu vyhotovenia a nevyžadujú pravidelnú údržbu. Výrazne znižujú spotrebu elektrickej energie a pomáhajú zlepšovať ziskovosť výroby.

Priemyselné osvetľovacie zariadenia majú triedu ochrany IP54, ktorá umožňuje prevádzku aj v špinavých podmienkach a podmienkach vysokej vlhkosti. Môžu byť inštalované v nevykurovaných a zle vetraných priestoroch.

Tvrdené sklo v kombinácii so silikónovou izoláciou spoľahlivo chráni puzdro pred vniknutím cudzích nečistôt a vody.

Existujú aj priemyselné modely IL odolné voči výbuchu. Poskytujú nielen kvalitné osvetlenie, ale tiež zabraňujú vzniku nebezpečenstva požiaru. Takéto zariadenia zvyšujú úroveň bezpečnosti pri práci

Na tele indukčných žiaroviek odolných proti výbuchu je nanesený antistatický polymérový povlak.

Vďaka tomuto zloženiu sa osvetľovacie zariadenia vyznačujú odolnosťou proti nárazu a odolnosťou voči mínusovým teplotám.

Špeciálny povlak odolný proti iskreniu sa nezhoršuje ani v alkalickom a kyslom prostredí a dokáže si zachovať svoje vlastnosti po dobu 30 rokov.

Osvetlenie skleníkov a zimných záhrad

Spektrum indukčnej lampy zodpovedá 75% fotosynteticky aktívnemu žiareniu potrebnému na aktívny rast a dlhodobé kvitnutie rastlín.

Preto sa bezelektródové žiarovky používajú ako doplnkové zdroje v skleníkoch a skleníkoch, na osvetlenie štandardných a kompaktných pestovateľských boxov, priame, bočné a medziriadkové osvetlenie rastlín.

Prevádzková teplota indukčných osvetľovacích zariadení nepresahuje 60 stupňov Celzia, čo umožňuje ich umiestnenie v blízkosti zelených plôch

Použitie takýchto lámp v pestovateľských boxoch umožňuje výrazne znížiť náklady na chladiace nádrže.

Použitie IL tiež umožňuje vopred navrhnúť a samostatne nainštalovať osvetlenie pre každú zónu skleníka.

Na korekciu a nasmerovanie maxima svetla do požadovaného sektora slúžia optické plochy - clony. Zameriavajú žiarenie na konkrétnu oblasť.

A pomocou špeciálnych reflektorov je umelé svetlo rovnomerne rozložené po celej výške zelených plôch.

Pravidlá výberu IL

Pri výbere indukčných osvetľovacích zariadení je dôležité vziať do úvahy ich konštrukčné vlastnosti, výkonové charakteristiky, ako aj stupeň bezpečnosti.

Len ak sa dodrží tento prístup, IL možno považovať za hodnotnú akvizíciu.

Dnes v špecializovaných predajniach je ľahké nájsť bezelektródové indukčné žiarovky s výkonom od 15 W do 500 W. Existujú však aj výkonnejšie, určené pre rôzne výrobné potreby.

Svietidlá s oválnou žiarovkou sú dostupné pre svietidlá so štandardnými päticami E14, E27 a E40.

Existujú aj špeciálne obdĺžnikové a kruhové typy indukčných osvetľovacích zariadení, ktoré môžu pracovať so striedavým aj jednosmerným prúdom.

Stojí za zmienku, že indukčné žiarovky v tvare gule budú mať väčšiu veľkosť ako bežné zariadenia so žiarovkou, pretože generátor RF prúdu je skrytý v základni. Toto je dôležité zvážiť pri nákupe

Všetky indukčné žiarovky a bezelektródové žiarovky podliehajú povinnej certifikácii.

Preto môžeme s istotou hovoriť o ich bezpečnosti. Amalgám je v uzavretej banke a pri dodržaní základných prevádzkových pravidiel je vylúčený jeho únik.

Musíte si však uvedomiť, že podobne ako štandardné žiarivky, aj indukčné žiarovky vyžadujú vhodnú likvidáciu kvôli prítomnosti zlúčenín ortuti a elektronických súčiastok.

Pevný amalgám, zliatina ortuti s inými kovmi, je možné opätovne použiť. Sklo z lampy je tiež recyklované, ale oddelene od fosforu.

Lampy s indukčnou technológiou nie sú ekologické typy osvetlenia a v tomto kritériu sú oveľa horšie ako LED.

Treba dodať, že žiarovka indukčného typu nedosahuje okamžite svoj stabilný svetelný tok. Na začiatku produkuje asi 80 % celkového žiarenia.

Aby tento indikátor dosiahol maximum, bezelektródová lampa potrebuje 2-3 minúty. Počas tejto doby sa amalgám dostatočne zohreje a vyparí sa potrebné množstvo ortuti.

Závery a užitočné video na túto tému

Indukčné žiarovky sú novou generáciou plynových výbojok. Princíp fungovania tohto typu osvetlenia:

Čo robí žiarovky indukčnými, vlastnosti svietidiel tohto typu a rozsah použitia:

Výhody použitia moderných indukčných svetelných zdrojov v priemyselných podnikoch:

Správna inštalácia indukčných lámp v súlade so všetkými normami a predpismi vám umožňuje efektívne využívať energeticky úsporné technológie. Dnes sú takéto svetelné zdroje rozumnou alternatívou k tradičným prístupom k organizácii osvetlenia.

Máte skúsenosti s používaním indukčných lámp? Alebo ste mali po preštudovaní materiálu nejaké otázky? Môžete sa ich opýtať v bloku komentárov pod článkom. Tam sa môžete podeliť o svoje skúsenosti alebo poskytnúť cenné rady návštevníkom našej stránky.