- Dispositivo y principio de funcionamiento.
- Variedades de lámparas de inducción
- Los beneficios de usar IL
- Lámparas sin electrodos
- Reglas de selección de IL
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
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Hoy en día, los consumidores están optando cada vez más por los dispositivos de iluminación industrial y para el hogar que ahorran energía. Sin embargo, además de la economía, la calidad de la luz de fondo desempeña un papel importante. Una alternativa digna a las fuentes de luz tradicionales son las lámparas de inducción.
Emiten una luz suave que es agradable a los ojos y no cambia la percepción objetiva de los objetos. Entendamos el dispositivo y los principios de funcionamiento de las lámparas de inducción.
Dispositivo y principio de funcionamiento.
La fuente principal de luz en una bombilla de inducción es el plasma, creado artificialmente como resultado de la ionización de una mezcla de gases de alta frecuencia por un campo electromagnético.
La corriente genera un campo eléctrico alterno, causando la ocurrencia de una descarga de gas en un matraz de vidrio. El mercurio excitado genera radiación UV, que se convierte en luz visible a través del fósforo.
Las lámparas de inducción pertenecen a la categoría de fuentes de luz de descarga de gas, más sobre las que están escritas en este material.
El diseño de la lámpara de inducción incluye tres elementos funcionales básicos:
- tubo de descarga de gas;
- bobina de inducción con un anillo de ferrita;
- lastre electronico
Dentro del tubo hay gotas de mercurio de amalgama. El propio matraz está lleno de un gas de baja reactividad química, argón / kriptón, y su superficie interna está recubierta con un fósforo inorgánico.
La bobina de inducción y el electroimán forman un campo magnético de alta frecuencia, bajo cuya influencia los electrones libres son acelerados, colisionan y excitan los átomos de mercurio.
El resultado es la radiación ultravioleta. El fósforo se transforma en un resplandor brillante visible.
Al igual que en las bombillas fluorescentes simples, la combinación de diferentes fósforos en el recubrimiento del matraz IL da diferentes colores. Los dispositivos más comunes con una temperatura colorimétrica de 3500 K, 4100 K, 5000 K, 6500 K
El balasto electrónico está conectado a una fuente de 12 V / 24 V CC o a una red de voltaje sinusoidal de 120 V / 220 V / 380 V.
El sistema de control de arranque transforma una corriente alterna de 50 Hz en una corriente continua, y luego en una corriente de alta frecuencia de 190 kHz a 2, 65 MHz.
Esta corriente RF y crea un campo magnético. Además, el arrancador genera un fuerte impulso de arranque que enciende la fuente de luz de inducción.
Para garantizar el funcionamiento estable del dispositivo de iluminación sin electrodos, el sistema de control también puede cambiar la intensidad de la corriente eléctrica y su frecuencia a través de la bobina del inductor.
Para reducir la dispersión del campo electromagnético de alta frecuencia, las lámparas están equipadas con protectores de ferrita y / o núcleos especiales.
La principal diferencia entre las lámparas inductivas de ahorro de energía y otras fuentes de luz es la ausencia de filamentos y cátodos térmicos de contacto. En las lámparas de inducción, los electroimanes están ubicados en el exterior, es decir, no hay contacto directo de los electrodos con el medio gaseoso ionizado.
Esto hace que el globo del dispositivo de iluminación sea más uniforme y tenga aproximadamente la misma carga de temperatura.
Con el funcionamiento prolongado de dicha iluminación, no se observa el agrietamiento del bulbo de vidrio; con el tiempo, el material del electrodo no se deposita en las paredes.
La ausencia de electrodos incandescentes, que son necesarios para el encendido de las bombillas normales, hace posible lograr una vida útil increíblemente larga de las lámparas de inducción, hasta 120, 000 horas de operación.
Algunos fabricantes incluso reclaman una vida útil de hasta 150, 000 horas. Este indicador es 10 veces más largo que la durabilidad de las bombillas de luz fluorescente simple, LVD de descarga de gas, tungsteno de mercurio y dispositivos de iluminación de sodio.
Además, la vida útil de las fuentes de luz de inducción es aproximadamente 2-3 veces más larga que la vida útil de los LED.
Variedades de lámparas de inducción
Por primera vez, la lámpara sin electrodos de contacto fue demostrada por Nikola Tesla en 1893 en la Exposición Mundial en Chicago. El dispositivo de iluminación presentado al público estaba alimentado por el campo magnético de la bobina Tesla. Y el primer prototipo confiable de la fuente de luz de inducción fue creado por John Melvin Anderson en 1967.
Clasificación de bombillas sin electrodo.
En 1994, General Electric presentó la lámpara compacta de ahorro de energía GENURA con un generador integrado de alta frecuencia en la base.
La producción en serie de lámparas fluorescentes de inducción comenzó en los años noventa.
En la actualidad, PHILIPS Lighting, GE Lighting y OSRAM Licht AGO son los líderes en la producción de iluminación de bajo consumo sin energía eléctrica. La tabla muestra los parámetros y el costo de los diferentes modelos de lámparas de estos fabricantes.
Dependiendo del tipo de construcción, las fuentes de luz de inducción son:
- con balasto integrado: generador eléctrico y lámpara combinados en un bloque;
- con un arrancador electrónico separado - el generador externo y la lámpara son dispositivos espaciados.
Dependiendo del método de colocación de la bobina, estas lámparas también se dividen en dispositivos con un inductor externo (baja frecuencia) e interno (alta frecuencia).
En el primer caso, una bobina con una varilla ferromagnética se envuelve alrededor de un cilindro. La frecuencia de funcionamiento de las bombillas con inducción externa se encuentra en el rango de 190-250 kHz.
Tienen las mejores condiciones para un intenso intercambio de calor con el medio ambiente, ya que el serpentín que está fuera del matraz sellado disipa fácilmente el calor generado por el dispositivo. La vida útil de los dispositivos de baja frecuencia: hasta 120000 horas.
En el segundo caso, la bobina de inducción con el núcleo enrollado se encuentra dentro del bulbo de vidrio. El calor liberado se encuentra en la cavidad del dispositivo de iluminación y, por lo tanto, las lámparas con inducción interna se calientan más.
Su frecuencia de operación está en el rango de 2-3 MHz. El recurso de dichas fuentes de luz no supera las 75.000 horas.
En apariencia, los dispositivos con un inductor interno se parecen a las bombillas de vacío. Pero los modelos con un inductor externo tienen la forma de un anillo o un rectángulo.
Tanto las lámparas de alta frecuencia como las de baja frecuencia tienen un gran margen de seguridad y se distinguen por una larga vida útil.
Opciones y etiquetado.
Actualmente, las empresas que se especializan en iluminación han comenzado la producción en masa de bombillas de inducción de varias formas. Las características y versiones de diseño están trazadas en su etiquetado.
Los dos primeros caracteres alfabéticos en el cifrado determinan el tipo de dispositivo (IL - lámpara de inducción), el tercero indica la forma. Después de la designación de la letra se suele anunciar el poder.
SLC - Bombillas de inducción circular. Tienen una alta eficacia luminosa y una amplia gama de temperaturas espectrofotométricas. Adecuado para su instalación en lámparas redondas y ovaladas.
Estas fuentes de luz se utilizan activamente para iluminar almacenes, espaciosos talleres de producción y reparación, centros comerciales e instalaciones deportivas.
ILS - Lámpara en forma de bola. Hecho en la forma tradicional de dispositivos de iluminación de vacío convencionales de alta potencia. Crea una luz suave y ilumínala casi al instante.
Adecuado para reemplazar bombillas incandescentes por fuentes de luz de bajo consumo de energía sin la necesidad de cambiar la lámpara en sí.
ILSH se instala en reflectores para iluminar hoteles, restaurantes y supermercados, así como en lámparas de calles e industriales.
ILU - Bombillas en forma de U Son dispositivos con un generador separado. Irradia una luz blanca brillante, no parpadea al trabajar.
Se utilizan para iluminar estadios, túneles, metros y autopistas, stands publicitarios, señalización y otros objetos.
ILB, ILBK - lámparas con un matraz en forma de anillo. En ellos el generador, la bobina y el tubo se combinan en una sola unidad. Generan una luz suave que no ciega, se enciende rápida y fácilmente a temperaturas de hasta -35 ° C.
Se utilizan construcciones similares para iluminar hoteles y mercados, parques y plazas, casas privadas.
Por otro lado, debe decirse acerca de las fitolampas de inducción para plantas. Se diferencian en la forma del bulbo de vidrio y el color de la radiación.
Los diferentes modelos de fitolamp de inducción son adecuados para iluminar espacios verdes en un determinado período de crecimiento y desarrollo. Las series de tales productos designan TIL. Las siguientes dos letras indican el modelo específico de la lámpara.
Phytolamps inducción GP y VG están diseñados para resaltar las plantas en la etapa de crecimiento vegetativo. Están dominados por un espectro de emisión azul.
Los dispositivos FL se utilizan en la fase inicial de formación de frutos, así como para acelerar la formación de colores. Emiten luz roja.
Las bombillas del modelo KL son universales. Tales fuentes de luz permiten controlar el crecimiento de las plantaciones. Generan una rica luz roja, necesaria para el pleno desarrollo de los frutos de las plantas y abundante floración.
Ejemplos de marcado:
- ILK-40 - Lámpara de inducción redonda de 40 W;
- TILPVG-120 - inducción de fitolamp rectangular con una potencia de 120 W, modelo VG para la etapa inicial de crecimiento vegetativo de las plantas.
La emisión de una bombilla de inducción es compatible en un 97% con el espectro solar y, por lo tanto, es excelente para la iluminación artificial de complejos de invernaderos.
Los beneficios de usar IL
Las lámparas sin electrodos generan una luz suave que es cómoda para que los ojos puedan ver. Las sombras de las flores no están distorsionadas.
El brillo de tales lámparas se puede cambiar en el rango de 30-100% con un simple regulador para dispositivos con un filamento.
El contenido de mercurio en estado sólido en las lámparas de inducción modernas es varias veces más bajo que en las lámparas convencionales llenas de gas fluorescente.
Incluso después de 75, 000 horas de operación, los dispositivos de inducción retienen el nivel de potencia de la luz en alrededor del 80-85% del original.
Las lámparas fluorescentes de luz diurna ordinarias cerca del final de su vida útil pierden hasta un 55% de brillo. Con el tiempo, se forman oscuros círculos opacos en sus matraces.
Ventajas de utilizar lámparas de inducción sin electrodos:
- Eficiencia del 90%;
- recurso de trabajo a 150 000 horas;
- salida de luz mayor que 90-160 lm / W;
- Condiciones óptimas para la percepción visual de los objetos;
- rango de temperatura de funcionamiento de -35 ° C a +50 ° C;
- relación de reproducción cromática Ra˃80;
- alta eficiencia energética;
- calentamiento mínimo del matraz;
- número ilimitado de ciclos de arranque / parada;
- falta de pulsacion;
- la capacidad de ajustar la intensidad del brillo;
- El período de garantía es de 5 años.
Los fabricantes afirman que las fuentes de luz de inducción tienen mejores características técnicas que los LED y son varias veces más baratas. El consumo de energía de estos tipos de bombillas es aproximadamente el mismo.
Lámparas sin electrodos
Los dispositivos de iluminación modernizados que no contienen cátodos térmicos y filamentos se utilizan para la iluminación interior y exterior.
Ámbito de uso de la IL
Las lámparas sin electrodos tienen protección incorporada contra cortocircuitos (cortocircuitos) y sobretensiones de voltaje.
Las lámparas de inducción son resistentes a las cargas de vibración y los choques accidentales, funcionan de manera estable incluso a bajas temperaturas del aire.
Debido a la alta eficiencia luminosa con un pequeño consumo de electricidad, se utilizan en diferentes áreas:
- para la organización de alumbrado público de alta calidad;
- en centros comerciales y complejos hoteleros;
- en oficinas y locales domésticos;
- para la iluminación de amplios talleres y almacenes en emplazamientos industriales;
- para la iluminación de invernaderos e invernaderos;
- para alumbrado de carreteras y túneles;
- Para la organización de alumbrado antideflagrante en la gasolinera.
Debido a la estabilidad de los parámetros, las lámparas sin electrodos de mercurio se utilizan como fuentes puntuales de precisión de la radiación UV en la espectrometría.
Además, el principio de excitación por inducción de gas se utiliza en el proceso de bombeo de energía de fuentes externas al medio de trabajo de los láseres.
Sin embargo, debido a la presencia de lámparas de inducción de radiación electromagnética de alta frecuencia no se instalan en las estaciones de ferrocarril y aeropuertos.
Además, estas bombillas pueden causar interferencias en el trabajo simultáneo con equipos médicos y de laboratorio extremadamente sensibles. Por lo tanto, en habitaciones con equipos especiales similares no se recomienda su uso.
Alumbrado viario y vial.
La iluminación vial más efectiva puede proporcionar lámparas de alumbrado público con lámparas de bajo consumo de energía por inducción. Este tipo de iluminación garantiza una visibilidad cómoda tanto para los conductores como para los peatones.
Las luces de carretera tienen un sólido soporte de consola y se montan en postes, así como soportes estándar. Se utilizan para iluminar las áreas del parque y plazas, calles y plazas, autopistas y estacionamientos, terraplenes, patios.
El inicio instantáneo de IL minimiza las pérdidas de energía y permite el uso más eficiente del sistema de iluminación. Esto hace posible organizar la luz de fondo utilizando sensores de movimiento.
Como ejemplo, arranque instantáneo de la iluminación en autopistas en lugares donde hay un movimiento de automóviles y peatones.
Además, el sensor de movimiento sensible se puede combinar con un interruptor crepuscular programable.
El dispositivo está personalizado para valores específicos de iluminación. Si el nivel de luz es insuficiente, el sensor emitirá un comando para encender las lámparas.
La posibilidad de atenuación le permite utilizar con éxito sistemas inteligentes para gestionar con eficacia la iluminación de las calles.
Al controlar el brillo de las lámparas de inducción con la ayuda de un regulador de potencia y un temporizador astronómico, puede lograr ahorros reales en energía eléctrica, así como reducir significativamente los costos de mantenimiento.
La introducción de sistemas inteligentes permite controlar el estado de la iluminación, medir y analizar datos sobre el consumo de energía de las lámparas.
Fuentes de luz industriales seguras
El uso de dispositivos basados en tecnología de inducción es una solución rentable para la modernización de los sistemas de iluminación de empresas industriales.
Las lámparas de inducción son de alta calidad de construcción y no necesitan mantenimiento regular. Reducen significativamente el consumo de electricidad y ayudan a mejorar la rentabilidad de la producción.
Los dispositivos de iluminación industrial tienen una clase de protección IP54, que permite el funcionamiento incluso en condiciones de contaminación y alta humedad. Se pueden instalar en zonas sin calefacción y mal ventiladas.
El vidrio templado en combinación con el aislamiento de silicona protege de manera confiable la caja contra la entrada de materias extrañas y agua.
También hay modelos industriales a prueba de explosiones de IL. No solo proporcionan iluminación de alta calidad, sino que también evitan la aparición de situaciones inflamables. Tales dispositivos aumentan la seguridad en el trabajo.
Se aplica un revestimiento de polímero antiestático en el caso de luminarias de inducción a prueba de explosiones.
Gracias a esta composición, los dispositivos de iluminación se caracterizan por la resistencia al impacto y la resistencia a temperaturas negativas.
El recubrimiento especial intrínsecamente seguro no se destruye incluso en un ambiente alcalino y ácido y es capaz de mantener sus propiedades durante 30 años.
Iluminación en invernaderos e invernaderos.
El espectro de la lámpara de inducción en un 75% corresponde a la radiación fotosintéticamente activa requerida para el crecimiento activo y la floración a largo plazo de las plantas.
Es por eso que las bombillas de tipo sin electrodos se utilizan como fuentes adicionales en invernaderos e invernaderos para iluminar las cajas estándar y compactas, la iluminación directa, lateral y entre filas de las plantas.
La temperatura de funcionamiento de la iluminación de inducción no supera los 60 grados centígrados, lo que permite ubicarlos cerca de la vegetación.
El uso de tales lámparas en las cajas de conexiones permite reducir significativamente el costo de los tanques de refrigeración.
El uso de IL también le permite pre-diseñar e instalar por separado la iluminación para cada zona del invernadero.
Para corregir y dirigir la luz máxima en el sector deseado utilizando superficies ópticas - pantallas. Ellos enfocan la radiación en un sitio en particular.
Y con la ayuda de reflectores especiales, la luz artificial se distribuye uniformemente en toda la altura de los espacios verdes.
Reglas de selección de IL
Al elegir los dispositivos de iluminación por inducción, es importante tener en cuenta sus características de diseño, características de rendimiento y seguridad.
Solo con la observancia de tal enfoque se puede considerar a la IL una adquisición conveniente.
Hoy en día, en las tiendas especializadas es fácil encontrar lámparas de inducción sin electrodos con una capacidad de 15 W a 500 W. Pero hay más potentes, diseñados para diversas necesidades de producción.
Las bombillas ovaladas están disponibles para luminarias con cartuchos estándar E14, E27 y E40.
También hay dispositivos especiales de iluminación por inducción, rectangulares y de anillo, que pueden operar tanto en CA como en CC.
Vale la pena señalar que las bombillas de inducción en forma de esfera tendrán un tamaño mayor que los dispositivos convencionales con un filamento, ya que el generador de corriente de alta frecuencia está oculto en la base. Esto es importante tener en cuenta al comprar.
Todas las lámparas de inducción y las lámparas sin electrodos están sujetas a certificación obligatoria.
Por lo tanto, es seguro hablar de su seguridad. La amalgama se encuentra en un matraz sellado y, sujeto a las reglas básicas de funcionamiento, se excluye su fuga.
Sin embargo, debe comprender cómo las lámparas fluorescentes estándar, la inducción, requieren una eliminación adecuada debido a la presencia de compuestos de mercurio y componentes electrónicos.
La amalgama sólida, una aleación de mercurio con otros metales, puede reutilizarse. El vidrio de la lámpara también se entrega para su procesamiento, pero por separado del fósforo.
Las lámparas con tecnología de inducción no pertenecen a tipos de iluminación respetuosos con el medio ambiente y, en este criterio, son muy inferiores a los LED.
Es necesario agregar que la bombilla de tipo de inducción no ingresa inmediatamente a su flujo luminoso estable. Al principio, produce alrededor del 80% de la radiación total.
Para que esta cifra alcance su máximo, una lámpara sin electrodos necesita entre 2 y 3 minutos. Durante este tiempo, la amalgama se calienta lo suficiente y la cantidad necesaria de mercurio se evapora.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Lámparas de inducción - una nueva generación de lámparas de descarga. El principio de funcionamiento de este tipo de iluminación:
Lo que hace que las lámparas sean de inducción, características de las lámparas de este tipo y ámbito de aplicación:
Las ventajas de utilizar fuentes de luz de inducción modernas en plantas industriales:
La instalación adecuada de las lámparas de inducción en conformidad con todas las normas y regulaciones permite el uso eficiente de la tecnología de ahorro de energía. Hoy en día, tales fuentes de luz son una alternativa razonable a los enfoques tradicionales para la organización de la iluminación.
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