Induktsioonlambid: ehitus, tüübid, kasutusvaldkond + valiku reeglid

Tänapäeval valivad tarbijad üha sagedamini energiatõhusaid olme- ja tööstuslikke valgustusseadmeid. Siiski mängib lisaks säästlikkusele olulist rolli ka valgustuse kvaliteet. Vääriliseks alternatiiviks traditsioonilistele valgusallikatele on induktsioonlambid.

Need kiirgavad silmale meeldivat pehmet valgust, mis ei muuda esemete objektiivset tajumist. Uurime koos induktsioonlampide ehitust ja tööpõhimõtteid.

Ehitus ja tööpõhimõte

Induktsioonlambis on esmaseks valgusallikaks plasma, mis tekitatakse kunstlikult gaasisegu ioniseerimisel kõrgsagedusliku elektromagnetvälja abil.

Vool tekitab vahelduva elektrivälja, põhjustades gaasilahenduse klaaskolvis. Ergastatud elavhõbe genereerib UV-kiirgust, mis tänu luminofoorile muudetakse nähtavaks valguseks.

Induktsioonlambid kuuluvad gaaslahenduslike valgusallikate kategooriasse, mille kohta on lähemalt kirjutatud selles materjalis.

Induktsioonlambi konstruktsioon hõlmab kolme põhilist funktsionaalset elementi:

• gaaslahendustoru;
• induktsioonmähis ferriitrõngaga;
• elektroonne liiteseade.

Toru sees on elavhõbeda amalgaami tilgad. Kolb ise on täidetud madala keemilise reaktiivsusega gaasiga – argoon/krüptooniga, ja selle sisepind on kaetud anorgaanilise luminofooriga.

Induktsioonmähis ja elektromagnet moodustavad kõrgsagedusliku magnetvälja, mille mõjul vabad elektronid kiirenevad, põrkuvad ja ergastavad elavhõbeda aatomeid.

Tulemusena tekib ultraviolettkiirgus. Luminofoori abil muundub see nähtavaks ereda kuma.

Nagu tavalistes luminofoorlampides, annab erinevate luminofooride kombinatsioon IL-i kolvi kattes erinevat värvi kuma. Kõige sagedamini leidub seadmeid, mille koloriiditemperatuur on 3500 K, 4100 K, 5000 K, 6500 K.

Elektroonne liiteseade ühendatakse alalispingeallikaga 12 V/24 V või siinuspinge võrku 120 V/220 V/380 V.

Käiviti juhtimissüsteem muundab vahelduvvoolu sagedusega 50 Hz alalisvooluks ja seejärel kõrgsagedusvooluks sagedusvahemikus 190 kHz kuni 2,65 MHz.

See kõrgsagedusvool loobki magnetvälja. Lisaks genereerib käiviti tugeva stardiimpulsi, mis süütab induktsioonvalgusallika.

Et tagada elektroodita valgustusseadme stabiilne töö, võib juhtimissüsteem samuti muuta elektrivoolu tugevust ja selle sagedust induktiivpooli kaudu.

Et vähendada kõrgsagedusliku elektromagnetvälja hajumist, varustatakse lambid ferriitkilpide ja/või spetsiaalsete südamikega.

Induktsioon-energiasäästulampide peamine erinevus teistest valgusallikatest on hõõgniitide ja kontakttermokatoodide puudumine. Induktsioonvalgustites paiknevad elektromagnetid väljaspool, see tähendab, et elektroodidel puudub otsene kontakt ioniseeritud gaasikeskkonnaga.

See muudab valgustusseadme kolvi homogeensemaks ja temperatuurilt ligikaudu ühtlaselt koormatuks.

Sellise valgustuse pikaajalisel tööl ei täheldata klaaskolvi pragunemist, aja jooksul ei sadestu elektroodi materjal seintele.

Tavaliste lambipirnide süütamiseks vajalike hõõgniitide puudumine võimaldab saavutada induktsioonvalgustite uskumatult pika tööea – kuni 120 000 töötundi.

Mõned tootjad kinnitavad isegi tööressursiks kuni 150 000 tundi. See näitaja ületab 10 korda tavaliste luminofoorlambipirnide, gaaslahendus-LVD-de, elavhõbe-volfram- ja naatriumvalgustusseadmete vastupidavust.

Lisaks ületab induktsioonvalgusallikate tööressurss ligikaudu 2–3 korda LED-ide kasutusea.

Induktsioonlampide liigid

Esimest korda demonstreeris kontaktita elektroodidega lampi Nikola Tesla juba 1893. aastal Chicagos toimunud maailmanäitusel. Avalikkusele esitletud valgustusseade toideti Tesla pooli magnetväljast. Esimese usaldusväärse induktsioonvalgusallika prototüübi lõi Džon Melvin Anderson 1967. aastal.

Elektroodita lampide klassifikatsioon

1994. aastal tutvustas General Electric kompaktset energiasäästulampi GENURA, mille pessa on integreeritud kõrgsageduslik generaator.

Induktsioon-luminofoorlampide seeriatootmine algas 1990. aastatel.

Tänapäeval on elektroodita energiatõhusate valgustusseadmete tootmises liidriteks ettevõtted PHILIPS Lighting, GE Lighting ja OSRAM Licht AGO. Tabelis on toodud nende tootjate erinevate lambimudelite parameetrid ja maksumus.

Vastavalt konstruktsioonitüübile jaotatakse induktsioonvalgusallikad:

• sisseehitatud liiteseadisega – elektrigeneraator ja lamp on ühte plokki ühendatud;
• eraldi elektroonilise käivitiqa – väline generaator ja lamp on eraldiseisvad seadmed.

Sõltuvalt pooli paigutamise viisist jaotatakse need lambid ka välimise (madalasagedusliku) ja sisemise (kõrgsagedusliku) induktoriga seadmeteks.

Esimesel juhul on ferromagnetilise südamikuga mähis ümber ballooni. Välise induktsiooniga lampide töösagedus on vahemikus 190–250 kHz.

Neil on paremad tingimused intensiivseks soojusvahetuseks ümbritseva keskkonnaga, kuna mähis on hermeetilise kolvi välisküljel ja hajutab kergesti seadme poolt eraldatavat soojust. Madalsageduslike seadmete eluiga on kuni 120 000 tundi.

Teisel juhul asub induktsioonimähis keritud südamikuga klaaskolvi sees. Eraldatav soojus satub valgustusseadme õõnsusse, mistõttu sisemise induktsiooniga lambid kuumenevad rohkem.

Nende töösagedus on vahemikus 2–3 MHz. Selliste valgusallikate eluiga ei ületa 75 000 tundi.

Välimuse poolest meenutavad sisemise induktoriga seadmed vaakumlampe. Kuid välise induktoriga mudelid on rõnga või ristküliku kujuga.

Nii kõrgsageduslikel kui ka madalsageduslikel lampidel on suur tugevusvaru ja neid iseloomustab pikk kasutusiga.

Teostusvariandid ja märgistus

Praegu on valgustusele spetsialiseerunud ettevõtted käivitanud erineva kujuga induktsioonlampide seeriatootmise. Nende märgistuses on näha konstruktsiooni iseärasusi ja valmistamisvariante.

Koodi esimesed kaks tähte määravad seadme tüübi (IL – induktsioonlamp), kolmas näitab kuju. Pärast tähetähiseid esitatakse tavaliselt võimsus.

ILK – ümmarguse kujuga induktsioonlambid. Neil on kõrge valgusviljakus ja lai spektrofotomeetriliste temperatuuride vahemik. Sobivad paigaldamiseks ümmargustesse ja ovaalsetesse valgustitesse.

Selliseid valgusallikaid kasutatakse aktiivselt ladude, avarate tootmis- ja remonditöökodade, kaubanduskomplekside, spordibaaside valgustamiseks.

ILŠ – kerakujulised lambid. Need on valmistatud traditsioonilises suure võimsusega tavaliste vaakumvalgustusseadmete kujul. Need loovad pehmet valgust ja süttivad peaaegu hetkega.

Need sobivad hõõglampide asendamiseks energiatõhusate valgusallikatega ilma, et peaks valgustit ennast vahetama.

ILŠ paigaldatakse prožektoritesse hotellide ja restoranide, supermarketide valgustamiseks, samuti tänava- ja tööstusvalgustitesse.

ILU – U-kujulised lambid. Need on eraldi generaatoriga seadmed. Kiirgavad eredat valget valgust ega virvenda töötamise ajal.

Neid kasutatakse staadionite, tunnelite, metroo ja maanteede, reklaamtahvlite, siltide ja muude objektide valgustamiseks.

ILB, ILBK – rõngakujulise kolviga lambid. Nendes on generaator, mähis ja toru ühendatud ühte plokki. Need toodavad pehmet valgust, mis ei pimesta, süttivad kiiresti ja lihtsalt temperatuuridel kuni -35 °C.

Sarnaseid konstruktsioone kasutatakse hotellide ja kaubanduspindade, pargialade ja väljakute, eramajade aedade valgustamiseks.

Eraldi tasub rääkida induktsioon-fütolampidest taimedele. Need erinevad klaaskolbi kuju ja kiirguse värvi poolest.

Erinevad induktsioon-fütolampide mudelid sobivad roheliste istanduste valgustamiseks teatud kasvu- ja arenguperioodil. Selliste toodete seeriaid tähistatakse TIL. Järgmised kaks tähte näitavad lambi konkreetset mudelit.

Induktsioon-fütolambid GP ja VG on ette nähtud taimede valgustamiseks vegetatiivse kasvu staadiumis. Neis domineerib sinine kiirgusspekter.

Seadmeid FL kasutatakse viljade moodustumise algfaasis, samuti õite moodustumise kiirendamiseks. Need kiirgavad punast valgust.

Mudeli KL lambipirnid on universaalsed. Sellised valgusallikad võimaldavad juhtida istanduste kasvu. Need genereerivad küllastunud punast valgust, mis on vajalik taimede viljade täielikuks arenguks ja rikkalikuks õitsenguks.

Näited märgistusest:

• ILK-40 – ümmargune induktsioonlamp võimsusega 40 W;
• TILPVG-120 – ristkülikukujuline induktsioon-fütolamp võimsusega 120 W, mudel VG taimede vegetatiivse kasvu algfaasiks.

Induktsioonlambi kiirgus vastab 97% ulatuses päikesespektrile ja seetõttu sobib see suurepäraselt kasvuhoonekomplekside kunstlikuks valgustamiseks.

Induktsioonlampide (IL) kasutamise eelised

Elektroodideta lambid genereerivad pehmet valgust, mis on silmadele mugav. Värvitoonid seejuures ei moondu.

Selliste lampide heledust saab muuta vahemikus 30-100% lihtsa dimmeri abil hõõgniidiga seadmete jaoks.

Tahke elavhõbeda sisaldus tänapäevastes induktsioonvalgustites on mitu korda madalam kui tavalistes luminofentsentsgaasiga täidetud lampides.

Isegi pärast 75 000 töötundi säilitavad induktsioonseadmed valgusvõimsuse taseme algselt 80-85% juures.

Tavalised LL-päevavalguslambid kaotavad kasutusea lõpu poole kuni 55% heledusest. Nende kolbidele tekivad aja jooksul tumedad läbipaistmatud ringid.

Induktsioon-elektroodideta lampide kasutamise eelised:

• Kasutegur 90%;
• tööressurss kuni 150 000 tundi;
• valgusviljakus üle 90-160 lm/W;
• optimaalsed tingimused esemete visuaalseks tajumiseks;
• töötemperatuuride vahemik -35 °C kuni +50 °C;
• värviedastuskoefitsient Ra > 80;
• kõrged energiatõhususe näitajad;
• minimaalne kolbi kuumutamine;
• piiramatu arv käivitus-/väljalülitustsükleid;
• pulsatsiooni puudumine;
• võimalus reguleerida sära intensiivsust;
• garantii kasutusaeg on 5 aastat.

Tootjad väidavad, et induktsioonvalgusallikad on paremate tehniliste omadustega kui LED-id ning maksavad mitu korda vähem. Nende lampide energiatarbimine on ligikaudu sama.

Elektroodita lampide kasutamine

Kaasaegsed valgustid, mis ei sisalda termokatoode ega hõõgniiti, sobivad nii sise- kui ka välisvalgustuseks.

Induktsioonlampide (IL) kasutusvaldkonnad

Elektroodita lampidel on sisseehitatud kaitse lühise ja pingehüpete eest.

Induktsioonvalgustid on vastupidavad vibratsioonikoormustele ja juhuslikele löökidele ning töötavad stabiilselt ka madalamal õhutemperatuuril.

Tänu kõrgele valgusviljakusele ja väikesele elektritarbimisele kasutatakse neid erinevates valdkondades:

• tänavate kvaliteetse valgustuse korraldamiseks;
• kaubandus- ja meelelahutuskompleksides ning hotellikompleksides;
• kontorikeskustes ja olmeruumides;
• avaratel töökodadel ja ladudel tööstusobjektidel valgustuseks;
• kasvuhoonete ja talveaedade valgustuseks;
• maanteede ja tunnelite valgustuseks;
• plahvatuskindla valgustuse korraldamiseks tanklates.

Tänu parameetrite stabiilsusele kasutatakse elavhõbedaga elektroodita lampe täppispunktallikatena UV-kiirguse jaoks spektromeetrias.

Lisaks rakendatakse gaasi induktsioonergutusprintsiipi energia ülekandmisel välistest allikatest laserite töökeskkonda.

Kuid kõrgsagedusliku elektromagnetkiirguse tõttu ei paigaldata induktsioonvalgusteid raudteejaamades ega lennujaamades.

Samuti võivad need lambid põhjustada häireid koos ülitundliku labori- ja meditsiiniseadmetega. Seetõttu ei soovitata neid kasutada sellise eritehnikaga ruumides.

Välis- ja teedevalgustus

Kõige tõhusama teedevalgustuse tagavad tänavavalgustid induktsioonenergiasäästulampidega. Seda tüüpi valgustus tagab mugava nähtavuse nii autojuhtidele kui ka jalakäijatele.

Teedevalgustid on tugeva konsoolkinnitusega ja paigaldatakse postidele ning standardsetele tugedele. Neid kasutatakse pargialade ja haljasalade, tänavate ja väljakute, maanteede ja parklate, kaldapealsete, hoovide valgustamiseks.

Induktsioonlampide hetkeline sisselülitamine minimeerib elektrienergia kadusid ja võimaldab valgustussüsteemi maksimaalselt tõhusalt kasutada. See võimaldab korraldada valgustust liikumisandurite abil.

Näiteks – valgustuse hetkeline sisselülitamine maanteedel kohtades, kus toimub autode ja jalakäijate liikumine.

Lisaks saab tundliku liikumisanduri ühendada programmeeritava hämaruslülitiga.

Seade häälestatakse konkreetsetele valgustustasemetele. Ebapiisava valguse korral annab andur käsu lampide sisselülitamiseks.

Dimmimise võimalus võimaldab edukalt rakendada intelligentsed süsteeme tänavavalgustuse tõhusaks juhtimiseks.

Induktsioonlampide heleduse juhtimisega võimsusregulaatori ja astronoomilise taimeri abil on võimalik saavutada reaalne elektrienergia kokkuhoid ning oluliselt vähendada hoolduskulusid.

Arukate süsteemide kasutuselevõtt võimaldab jälgida valgustuse seisundit, mõõta ja analüüsida valgustite energiatarbimise andmeid.

Ohutud tööstuslikud valgusallikad

Induktsioontehnoloogial põhinevate seadmete kasutamine on majanduslikult kasulik lahendus tööstusettevõtete valgustussüsteemide moderniseerimiseks.

Induktsioonvalgustid paistavad silma kõrge kokkupanekukvaliteediga ega vaja regulaarset hooldust. Need vähendavad oluliselt elektritarbimist ja aitavad tõsta tootmise kasumlikkust.

Tööstuslikel valgustitel on kaitseklass IP54, mis võimaldab kasutamist isegi reostuse ja kõrge niiskuse tingimustes. Neid saab paigaldada kütmata ja halvasti ventileeritavatesse ruumidesse.

Karastatud klaas koos silikoonisolatsiooniga kaitseb korpust usaldusväärselt võõrosakeste ja vee sissepääsu eest.

On olemas ka tööstuslikud plahvatuskindlad IL-mudelid. Need ei taga mitte ainult kvaliteetset valgustust, vaid ka takistavad tuleohtlike olukordade tekkimist. Sellised seadmed tõstavad tootmise ohutustaset.

Induktsioonsete plahvatuskindlate valgustite korpusele kantakse antistaatiline polümeerkate.

Tänu sellele koostisele iseloomustab valgustusseadmeid löögikindlus ja vastupidavus miinustemperatuuride mõjule.

Spetsiaalne sädemeohutu kate ei hävine isegi leeliselises ja happelises keskkonnas ning suudab säilitada oma omadusi 30 aasta jooksul.

Valgustus kasvuhoonetes ja talveaedades

Induktsioonlambi spekter vastab 75% ulatuses fotosünteetiliselt aktiivsele kiirgusele, mis on vajalik taimede aktiivseks kasvuks ja pikaajaliseks õitsemiseks.

Seetõttu kasutatakse elektroodideta tüüpi lambipirne täiendavate allikatena talveaedades ja kasvuhoonetes, standard- ja kompaktsete kasvukastide valgustamiseks, taimede otseseks, külg- ja reavahevalgustuseks.

Induktsioonvalgustusseadmete töötemperatuur ei ületa 60 kraadi Celsiuse skaalal, mis võimaldab paigutada need haljasalade lähedale.

Selliste lampide kasutamine kasvukastides võimaldab oluliselt vähendada reservuaaride jahutamise kulusid.

IL-ide kasutamine võimaldab ka eelnevalt kavandada ja eraldi paigaldada valgustuse igale kasvuhoone tsoonile.

Valguse korrigeerimiseks ja maksimaalse valguse suunamiseks soovitud sektorisse kasutatakse optilisi pindu – ekraane. Need fokusseerivad kiirguse konkreetsele alale.

Spetsiaalsete reflektorite abil jaotatakse kunstvalgus ühtlaselt kogu haljasalade kõrgusele.

Induktsioonlampide (IL) valiku reeglid

Induktsioonvalgustusseadmete valimisel on oluline arvestada nende konstruktsiooniomadusi, tööomadusi ja ka ohutustaset.

Ainult sellise lähenemisviisi järgimisel võib induktsioonlampe pidada otstarbekaks soetuseks.

Tänapäeval on spetsialiseeritud kauplustest lihtne leida induktsioonelektroodideta lampe võimsusega 15 W kuni 500 W. Kuid on olemas ka võimsamaid, mis on mõeldud erinevate tööstuslike vajaduste jaoks.

Ovaalse kolviga lampe toodetakse standardsete E14, E27 ja E40 padrunitega valgustite jaoks.

Samuti on olemas spetsiaalsed ristkülikukujulised ja rõngakujulised induktsioonvalgustusseadmed, mis võivad töötada nii vahelduvvoolu kui ka alalisvoolu võrgus.

Tuleb märkida, et palli kujuga induktsioonpirnid on mõõtmetelt suuremad kui tavalised hõõglambid, kuna kõrgsagedusvoolu generaator on peidetud soklisse. Seda on oluline ostmisel arvesse võtta.

Kõik induktsioonvalgustid ja elektroodideta lambid läbivad kohustusliku sertifitseerimise.

Seetõttu võib nende ohutuses kindel olla. Amalgaam asetseb suletud kolvis ja põhiliste kasutusreeglite järgimisel on selle leke välistatud.

Siiski tuleb mõista, et nagu tavalised luminofoorlambid, nõuavad ka induktsioonlambid nõuetekohast utiliseerimist elavhõbedaühendite ja elektrooniliste komponentide tõttu.

Tahket amalgaami – elavhõbeda sulamit teiste metallidega – saab korduvkasutada. Lambi klaas antakse samuti taaskasutusse, kuid eraldi luminofoorist.

Induktsioontehnoloogiaga valgustid ei kuulu keskkonnasõbralike valgustusliikide hulka ja jäävad selles kriteeriumis oluliselt alla LED-valgustitele.

Tuleb lisada, et induktsioontüüpi pirn ei saavuta oma stabiilset valgusvoogu kohe. Alguses annab see välja umbes 80% täiskiirgusest.

Et see näitaja jõuaks maksimumini, vajab elektroodideta lamp 2–3 minutit. Selle aja jooksul soojeneb amalgaam piisavalt ja aurustub vajalik kogus elavhõbedat.

Järeldused ja kasulik video teemal

Induktsioonvalgustid on uus põlvkond gaaslahenduslampe. Sellise valgustustüübi tööpõhimõte:

Mis teeb lambid induktsioonilisteks, seda tüüpi valgustite eripärad ja kasutusvaldkond:

Kaasaegsete induktsioonvalgusallikate kasutamise eelised tööstusettevõtetes:

Induktsioontüüpi lampide korrektne paigaldamine koos kõigi standardite ja normide järgimisega võimaldab tõhusalt kasutada energiasäästlikku tehnoloogiat. Tänapäeval on sellised valgusallikad mõistlik alternatiiv traditsioonilistele valgustuskorralduse viisidele.

Kas teil on kogemusi induktsioonlampide kasutamisega? Või tekkis pärast materjali uurimist küsimusi? Võite need esitada allpool kommentaaride plokis artikli juures. Samas saate jagada oma kogemusi või anda väärtuslikku nõu meie saidi külastajatele.