Indukcijas lampas: uzbūve, veidi, pielietošanas joma + izvēles noteikumi

Šodien patērētāji arvien biežāk izvēlas energoefektīvas sadzīves un rūpnieciskās apgaismes ierīces. Tomēr papildus ietaupījumam svarīga loma ir arī apgaismojuma kvalitātei. Cienīga alternatīva tradicionālajiem apgaismes avotiem ir indukcijas lampas.

Tās izstaro acīm patīkamu maigu gaismu, nemainot objektīvo priekšmetu uztveri. Kopīgi izpratīsim indukcijas lampu uzbūvi un darbības principus.

Ierīces uzbūve un darbības princips

Primārais gaismas avots indukcijas spuldzē ir plazma, mākslīgi radīta, jonizējot gāzu maisījumu ar augstfrekvences elektromagnētisko lauku.

Strāva rada mainīgu elektrisko lauku, izraisot gāzizlādi stikla kolbā. Uzbudinātais dzīvsudrabs ģenerē ultravioletu starojumu, kas, pateicoties luminoforam, tiek pārveidots redzamā gaismā.

Indukcijas lampas pieder pie gāzizlādes apgaismes avotu kategorijas, sīkāk par kuriem ir rakstīts šajā materiālā.

Indukcijas lampas konstrukcija ietver trīs pamata funkcionālos elementus:

• gāzizlādes cauruli;
• indukcijas spoli ar ferīta gredzenu;
• elektronisko balastu.

Caurules iekšpusē atrodas dzīvsudraba amalgāmas pilieni. Pats kolbs ir piepildīts ar zemu ķīmisko reaktivitāti – argonu/kriptonu, un tā iekšējā virsma ir pārklāta ar neorganisku luminoforu.

Indukcijas spole un elektromagnēts veido augstfrekvences magnētisko lauku, kura ietekmē brīvie elektroni paātrinās, saduras un uzbudina dzīvsudraba atomus.

Rezultātā veidojas ultravioletais starojums. Luminofors to pārveido redzamā spilgtā mirdzumā.

Tāpat kā vienkāršās fluorescējošās spuldzēs, dažādu luminoforu kombinācija indukcijas lampas kolbas pārklājumā dod dažādu krāsu mirdzumu. Visbiežāk sastopamas ierīces ar kolorimetrisko temperatūru 3500 K, 4100 K, 5000 K, 6500 K

Elektroniskais balasts tiek pievienots pastāvīgā sprieguma avotam 12 V/24 V vai sinusoidāla sprieguma tīklam 120 V/220 V/380 V.

Palaišanas ierīces vadības sistēma pārveido maiņstrāvu 50 Hz līdzstrāvā, bet pēc tam – augstas frekvences strāvā no 190 kHz līdz 2,65 MHz.

Šī augstfrekvences strāva rada magnētisko lauku. Turklāt palaišanas ierīce ģenerē spēcīgu sākuma impulsu, kas aizdedzina indukcijas gaismas avotu.

Lai nodrošinātu bez elektrodu apgaismes ierīces stabilu darbību, vadības sistēma var arī mainīt elektriskās strāvas stiprumu un tās frekvenci caur induktora spoli.

Lai samazinātu augstfrekvences elektromagnētiskā lauka izkliedi, lampas aprīko ar ferīta ekrāniem un/vai īpašiem serdeņiem.

Galvenā atšķirība starp indukcijas enerģijas taupīšanas spuldzēm un citiem gaismas avotiem ir kvēldiegu un kontaktu termokatodu trūkums. Indukcijas lampās elektromagnēti atrodas ārpusē, t.i., nav tieša kontakta starp elektrodiem un jonizēto gāzes vidi.

Tas padara apgaismes ierīces kolbu viendabīgāku un aptuveni vienādi noslogotu pēc temperatūras.

Ilgstoši lietojot šādu apgaismojumu, stikla kolbas plaisāšana netiek novērota, un ar laiku elektroda materiāls nenosēžas uz sienām.

Kvēlelektrodu trūkums, kas nepieciešami parasto spuldžu iedegšanai, ļauj sasniegt neticami ilgu indukcijas lampu kalpošanas laiku – līdz 120 000 darba stundām.

Daži ražotāji pat deklarē darba resursu līdz 150 000 stundām. Šis rādītājs 10 reizes pārsniedz vienkāršo luminiscences spuldžu, gāzizlādes LVD, dzīvsudraba-volframa un nātrija apgaismes ierīču izturību.

Turklāt indukcijas gaismas avotu darba resursi ir aptuveni 2-3 reizes lielāki nekā gaismas diožu kalpošanas laiks.

Indukcijas lampu šķirnes

Pirmo reizi lampu bez kontakta elektrodiem demonstrēja Nikola Tesla tālajā 1893. gadā Pasaules izstādē Čikāgā. Sabiedrībai prezentētā apgaismes ierīce darbojās no Teslas spoles magnētiskā lauka. Un pirmo uzticamo indukcijas gaismas avota prototipu izveidoja Džons Melvins Andersons 1967. gadā.

Bezelektrodu spuldžu klasifikācija

1994. gadā uzņēmums General Electric prezentēja kompakto enerģijas taupīšanas lampu GENURA ar iebūvētu augstfrekvences ģeneratoru pamatnē.

Indukcijas luminiscences spuldžu sērijveida ražošana sākās 1990. gados.

Šodien līderi bez elektrodu energoefektīvu apgaismes ierīču ražošanā ir korporācijas PHILIPS Lighting, GE Lighting un OSRAM Licht AGO. Tabulā norādīti dažādu šo ražotāju lampu modeļu parametri un izmaksas.

Atkarībā no konstrukcijas veida indukcijas gaismas avoti var būt:

• ar iebūvētu balastu – elektriskais ģenerators un lampa ir apvienoti vienā blokā;
• ar atsevišķu elektronisko starteri – ārējais ģenerators un lampa ir atdalītas ierīces.

Atkarībā no spoles izvietošanas veida šīs lampas arī iedala ierīcēs ar ārējo (zemfrekvences) un iekšējo (augstfrekvences) induktoru.

Pirmajā gadījumā spole ar feromagnētisko serdi ir aptīta ap balonu. Spuldžu ar ārējo indukciju darba frekvence ir diapazonā no 190 līdz 250 kHz.

Tām ir labāki apstākļi intensīvai siltuma apmaiņai ar apkārtējo vidi, jo spole ārpus hermētiskās kolbas viegli izkliedē ierīces radīto siltumu. Zemfrekvences ierīču kalpošanas laiks ir līdz 120 000 stundām.

Otrajā gadījumā indukcijas spole ar uztītu serdi atrodas stikla kolbas iekšpusē. Izstarotais siltums nonāk apgaismes ierīces dobumā, tāpēc spuldzes ar iekšējo indukciju uzkarst spēcīgāk.

To darba frekvence ir diapazonā no 2 līdz 3 MHz. Šādu gaismas avotu kalpošanas laiks nepārsniedz 75 000 stundu.

Ierīces ar iekšējo induktoru pēc izskata atgādina vakuuma spuldzes. Savukārt modeļiem ar ārējo induktoru ir gredzena vai taisnstūra forma.

Gan augstfrekvences, gan zemfrekvences spuldzēm ir liela izturības rezerve un tās izceļas ar ilgu kalpošanas laiku.

Izpildes varianti un marķējums

Pašlaik uzņēmumi, kas specializējas apgaismojumā, ir izveidojuši sērijveida ražošanu dažādu formu indukcijas spuldzēm. To konstrukcijas īpatnības un izpildes varianti ir atspoguļoti to marķējumā.

Pirmās divas alfabēta zīmes kodā nosaka ierīces veidu (IL – indukcijas lampa), trešā norāda formu. Pēc burtu apzīmējuma parasti tiek norādīta jauda.

ILK – apaļas formas indukcijas spuldzes. Tām ir augsti gaismas atdeves rādītāji un plašs spektrofotometrisko temperatūru diapazons. Piemērotas uzstādīšanai apaļos un ovālos gaismekļos.

Šādi gaismas avoti tiek aktīvi izmantoti noliktavu, plašu ražošanas un remontdarbnīcu, tirdzniecības kompleksu, sporta bāzu apgaismošanai.

ILŠ – lodveida formas spuldzes. Tās ir izgatavotas tradicionālajā parasto vakuuma apgaismes ierīču formā ar lielu jaudu. Radīs mīkstu gaismu un iedegas gandrīz acumirklī.

Piemērotas kvēlspuldžu aizstāšanai ar energoefektīviem gaismas avotiem bez nepieciešamības nomainīt pašu gaismekli.

ILŠ uzstāda prožektoros viesnīcu un restorānu, lielveikalu apgaismošanai, kā arī ielu un rūpniecības gaismekļos

ILU – U-veida formas spuldzes. Tās ir ierīces ar atsevišķu ģeneratoru. Izstaro spožu baltu gaismu, darbības laikā nemirgo.

Tās izmanto stadionu, tuneļu, metro un autoceļu, reklāmas stendu, izkārtņu un citu objektu apgaismošanai.

ILB, ILBK – spuldzes ar gredzenveida kolbas formu. Tajās ģenerators, spole un caurule ir apvienoti vienā blokā. Ģenerē maigu gaismu, kas neapžilbina, ātri un viegli iedegas temperatūrās līdz -35 °C.

Šādas konstrukcijas izmanto viesnīcu un tirdzniecības platību, parku zonu un skvēru, privātu piepilsētas teritoriju apgaismošanai.

Atsevišķi jāpiemin indukcijas fitolampas augiem. Tās atšķiras ar stikla kolbas formu un starojuma krāsu.

Dažādi indukcijas fitolampu modeļi ir piemēroti zaļo stādījumu apgaismošanai noteiktā augšanas un attīstības periodā. Šādu izstrādājumu sērijas apzīmē ar TIL. Nākamie divi burti norāda uz konkrēto lampas modeli.

Indukcijas fitolampas GP un VG ir paredzētas augu apgaismošanai veģetatīvās augšanas stadijā. Tajos dominē zilais starojuma spektrs.

FL ierīces izmanto augļu veidošanās sākumfāzē, kā arī ziedu veidošanās paātrināšanai. Tie izstaro sarkanu gaismu.

KL modeļa spuldzītes ir universālas. Šādi gaismas avoti ļauj kontrolēt stādījumu augšanu. Tie ģenerē piesātinātu sarkanu gaismu, kas nepieciešama augu augļu pilnvērtīgai attīstībai un bagātīgai ziedēšanai.

Marķējuma piemēri:

• ILK-40 – apaļa indukcijas spuldzīte ar jaudu 40 W;
• TILPVG-120 – taisnstūra indukcijas fitolampa ar jaudu 120 W, VG modelis augu veģetatīvās augšanas sākumposmam.

Indukcijas spuldzītes starojums par 97% atbilst saules spektram, tāpēc tas lieliski piemērots siltumnīcu kompleksu mākslīgajam apgaismojumam.

Indukcijas lampu lietošanas priekšrocības

Bezelektrodu lampas ģenerē maigu gaismu, kas ir ērta acu uztverei. Krāsu toņi netiek izkropļoti.

Šādu lampu spilgtumu var mainīt 30-100% robežās, izmantojot vienkāršu dimmeri kvēldiega ierīcēm.

Cietvielu dzīvsudraba saturs mūsdienu indukcijas gaismekļos ir vairākas reizes zemāks nekā parastajās luminiscences gāzpildītajās lampās.

Pat pēc 75 000 darba stundām indukcijas ierīces saglabā gaismas jaudas līmeni 80-85% no sākotnējā.

Parastās dienasgaismas LL tuvāk ekspluatācijas termiņa beigām zaudē līdz 55% spilgtuma. Uz to kolbām laika gaitā veidojas tumši necaurspīdīgi apļi.

Indukcijas bezelektrodu lampu izmantošanas priekšrocības:

• Lietderības koeficients 90%;
• darba resurss līdz 150 000 stundām;
• gaismas atdeve vairāk nekā 90-160 lm/W;
• optimāli apstākļi priekšmetu vizuālai uztverei;
• darba temperatūru diapazons no -35 °C līdz +50 °C;
• krāsu atveides koeficients Ra>80;
• augsti enerģijas efektivitātes rādītāji;
• minimāla kolbas uzkaršana;
• neierobežots ieslēgšanas/izslēgšanas ciklu skaits;
• pulsācijas neesamība;
• iespēja regulēt spīdēšanas intensitāti;
• garantijas ekspluatācijas termiņš ir 5 gadi.

Ražotāji apgalvo, ka indukcijas gaismas avotiem ir labāki tehniskie parametri nekā gaismas diodēm un tie maksā vairākas reizes lētāk. Šo spuldzīšu veidu enerģijas patēriņš ir aptuveni vienāds.

Bezelektrodu lampu pielietojums

Modernizēti apgaismes ķermeņi, kas nesatur termokatožus un kvēldiegu, tiek izmantoti gan iekštelpu, gan āra apgaismojumam.

Indukcijas lampu lietošanas sfēra

Bezelektrodu lampām ir iebūvēta aizsardzība pret īssavienojumu (ĪS) un sprieguma lēcieniem.

Indukcijas gaismekļi izceļas ar izturību pret vibrācijas slodzēm un nejaušiem triecieniem, stabili darbojas pat pie pazeminātas gaisa temperatūras

Pateicoties augstiem gaismas atdeves rādītājiem pie neliela elektroenerģijas patēriņa, tos izmanto dažādās jomās:

• kvalitatīvas ielu apgaismojuma organizēšanai;
• tirdzniecības un izklaides, kā arī viesnīcu kompleksos;
• biroju centros un sadzīves telpās;
• plašu cehu un noliktavu apgaismošanai rūpniecības objektos;
• siltumnīcu un oranžēriju apgaismošanai;
• autoceļu un tuneļu apgaismošanai;
• sprādziendroša apgaismojuma organizēšanai degvielas uzpildes stacijās (DUS).

Pateicoties parametru stabilitātei, dzīvsudraba bezelektrodu lampas tiek izmantotas kā precīzi punktveida UV starojuma avoti spektrometrijā.

Bez tam, indukcijas gāzes ierosmes princips tiek izmantots enerģijas pārvades procesā no ārējiem avotiem lāzeru darba vidē.

Tomēr augstfrekvences elektromagnētiskā starojuma dēļ indukcijas gaismekļus neuzstāda dzelzceļa stacijās un lidostās.

Tāpat šīs spuldzes var radīt traucējumus vienlaicīgā darbā ar īpaši jutīgu laboratorijas un medicīnas aprīkojumu. Tāpēc telpās ar šādu speciālo tehniku tos nav ieteicams izmantot.

Ielas un ceļu apgaismojums

Visefektīvāko ceļu apgaismojumu var nodrošināt ielu gaismekļi ar indukcijas energoefektīvām lampām. Šāda veida apgaismojums garantē ērtu redzamību gan autovadītājiem, gan gājējiem.

Ceļu gaismekļiem ir izturīgs konsoles stiprinājums un tie tiek montēti uz stabiem, kā arī standarta balstiem. Tos izmanto parku zonu un skvēru, ielu un laukumu, šoseju un autostāvvietu, krastmalu, pagalmu apgaismošanai.

IL tūlītēja iedarbināšana samazina elektroenerģijas zudumus un ļauj maksimāli efektīvi izmantot apgaismojuma sistēmu. Tas ļauj organizēt apgaismojumu, izmantojot kustības sensorus

Piemēram – tūlītēja apgaismojuma iedarbināšana uz autotransporta maģistrālēm vietās, kur notiek automašīnu un gājēju kustība.

Turklāt jutīgs kustības sensors var būt apvienots ar programmējamu krēslas slēdzi.

Ierīci noregulē uz konkrētām apgaismojuma vērtībām. Pie nepietiekama gaismas līmeņa sensors dos komandu ieslēgt lampas.

Dimēšanas iespēja ļauj veiksmīgi izmantot inteliģentas sistēmas efektīvai ielu apgaismojuma vadībai.

Izmantojot jaudas regulatoru un astronomisko taimeri, lai kontrolētu indukcijas lampu spilgtumu, var panākt reālu elektroenerģijas ietaupījumu, kā arī ievērojami samazināt tehniskās apkopes izmaksas.

Intelektuālo sistēmu ieviešana ļauj kontrolēt apgaismojuma stāvokli, izmērīt un analizēt datus par gaismekļu enerģijas patēriņu.

Droši rūpnieciskie gaismas avoti

Indukcijas tehnoloģijā balstītu ierīču izmantošana ir ekonomiski izdevīgs risinājums rūpniecības uzņēmumu apgaismojuma sistēmu modernizācijai.

Indukcijas gaismekļi izceļas ar augstu montāžas kvalitāti un nav nepieciešama regulāra apkope. Tie ievērojami samazina elektroenerģijas patēriņu un palīdz palielināt ražošanas rentabilitāti.

Rūpnieciskajiem apgaismes ķermeņiem ir aizsardzības klase IP54, kas ļauj tos izmantot pat piesārņojuma un paaugstināta mitruma apstākļos. Tos var uzstādīt neapsildāmās un slikti vēdināmās telpās.

Rūdīts stikls kopā ar silikona izolāciju droši aizsargā korpusu no svešķermeņu un ūdens iekļūšanas.

Pastāv arī rūpnieciskās sprādziendrošās IL (indukcijas lampu) modeļi. Tie ne tikai nodrošina kvalitatīvu apgaismojumu, bet arī novērš ugunsbīstamu situāciju rašanos. Šādas ierīces paaugstina drošības līmeni ražošanā.

Uz indukcijas sprādziendrošo gaismekļu korpusa tiek uzklāts antistatisks polimēra pārklājums.

Pateicoties šim sastāvam, apgaismes ierīces izceļas ar triecienizturību un izturību pret mīnus temperatūru ietekmi.

Īpašais dzirksteļdrošais pārklājums nesabojājas pat sārmainā un skābā vidē un spēj saglabāt savas īpašības 30 gadus.

Apgaismojums siltumnīcās un oranžērijās

Indukcijas lampas spektrs par 75% atbilst fotosintētiski aktīvajai radiācijai, kas nepieciešama aktīvai augšanai un ilgstošai augu ziedēšanai.

Tieši tādēļ bez elektrodu tipa spuldzes tiek izmantotas kā papildu avoti oranžērijās un siltumnīcās, standarta un kompakto audzēšanas kastu apgaismošanai, tiešai, sānu un starprindu augu papildu apgaismošanai.

Indukcijas apgaismes ierīču darba temperatūra nepārsniedz 60 grādus pēc Celsija skalas, kas ļauj tās novietot tuvu zaļajiem stādījumiem.

Šādu spuldžu izmantošana audzēšanas kastēs ļauj ievērojami samazināt izmaksas par rezervuāru dzesēšanu.

IL (indukcijas lampu) izmantošana arī ļauj iepriekš projektēt un atsevišķi uzstādīt apgaismojumu katrai siltumnīcas zonai.

Lai koriģētu un novirzītu maksimālo gaismu uz vajadzīgo sektoru, tiek izmantotas optiskās virsmas – ekrāni. Tie fokusē starojumu uz konkrētu apgabalu.

Bet ar īpašu atstarotāju palīdzību mākslīgā gaisma tiek vienmērīgi izkliedēta visā zaļo stādījumu augstumā.

Indukcijas lampu izvēles noteikumi

Izvēloties indukcijas apgaismes ierīces, svarīgi ņemt vērā to konstrukcijas īpatnības, ekspluatācijas raksturlielumus, kā arī drošības pakāpi.

Tikai ievērojot šādu pieeju, indukcijas lampas var uzskatīt par lietderīgu iegādi.

Mūsdienās specializētajos veikalos nav grūti atrast indukcijas bezvadu lampas ar jaudu no 15 W līdz 500 W. Bet pastāv arī jaudīgākas, kas paredzētas dažādām ražošanas vajadzībām.

Lampas ar ovālu kolbu tiek ražotas gaismekļiem ar standarta ligzdām E14, E27 un E40.

Ir arī īpaši taisnstūra un gredzenveida indukcijas apgaismes ierīču veidi, kas var darboties gan maiņstrāvas, gan līdzstrāvas tīklā.

Jāatzīmē, ka bumbveida indukcijas spuldzes pēc izmēra būs lielākas nekā parastās kvēlspuldzes, jo augstfrekvences strāvas ģenerators atrodas pamatnē. Tas ir svarīgi ņemt vērā, pērkot.

Visas indukcijas gaismekļi un bezvadu lampas iziet obligāto sertifikāciju.

Tāpēc var droši runāt par to drošību. Amalgāma atrodas aizlīmētā kolbā, un, ievērojot pamata ekspluatācijas noteikumus, tās noplūdes ir izslēgtas.

Tomēr jāsaprot, ka tāpat kā standarta dienasgaismas lampas, indukcijas lampas prasa atbilstošu utilizāciju, jo satur dzīvsudraba savienojumus un elektroniskās sastāvdaļas.

Cieto amalgāmu – dzīvsudraba sakausējumu ar citiem metāliem – var izmantot atkārtoti. Stiklu no lampas arī nodod pārstrādei, bet atsevišķi no luminofora.

Gaismekļi ar indukcijas tehnoloģiju nav uzskatāmi par videi drošiem apgaismes veidiem un šajā kritērijā stipri atpaliek no gaismas diodēm.

Jāpiebilst, ka indukcijas tipa spuldze savu stabilo gaismas plūsmu sasniedz ne uzreiz. Sākumā tā izstaro apmēram 80% no pilnā starojuma.

Lai šis rādītājs sasniegtu maksimumu, bezvadu lampai nepieciešamas 2-3 minūtes. Šajā laikā amalgāma pietiekami uzkarst un iztvaiko nepieciešamais dzīvsudraba daudzums.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Indukcijas gaismekļi – jauna gāzizlādes lampu paaudze. Šāda veida apgaismojuma darbības princips:

Kas padara lampas par indukcijas, šāda veida gaismekļu īpatnības un pielietojuma joma:

Mūsdienīgu indukcijas gaismas avotu izmantošanas priekšrocības rūpniecības uzņēmumos:

Pareiza indukcijas tipa lampu uzstādīšana, ievērojot visus standartus un normas, ļauj efektīvi izmantot enerģijas taupīšanas tehnoloģiju. Mūsdienās šādi gaismas avoti ir saprātīga alternatīva tradicionālajām pieejām apgaismojuma organizēšanā.

Ir pieredze ar indukcijas lampu lietošanu? Vai pēc materiāla izpētes radās jautājumi? Jūs varat tos uzdot komentāru blokā zem raksta. Turpat var padalīties ar pieredzi vai sniegt vērtīgu padomu mūsu vietnes apmeklētājiem.