Индукционный светильник: устройство и принцип работы

Растущие требования к современным системам освещения заставляют потребителей искать новые технические средства обеспечения столь важной функции. Некоторое время назад состоялся переходный этап от классических ламп накаливания к ртутным и натриевым приборам. Такие устройства используются по сей день в разных вариантах, но их эксплуатация сопровождается существенными недостатками. В частности, ртутные светильники имеют серьезные ограничения по использованию и высокие требования к технической организации установки с дальнейшим обслуживанием из-за токсичности рабочей среды. Натриевые модели, в свою очередь, характеризуются перекосом в цветовых спектрах свечения. Двух обозначенных недостатков лишен индукционный светильник, который вполне может заменить и полноценные ртутные модели, и приборы с натриевой основой.

Устройство индукционных светильников

Несмотря на множество отличий в непосредственном рабочем процессе, индукционные устройства все же относятся к сегменту распространенных газоразрядных ламп. Главной же особенностью таких светильников является отсутствие электродов. Впрочем, и это отличие носит условный характер. Основу конструкции также составляет колба, в которой содержится плазма – она и выступает в качестве генератора световой энергии. Кроме того, индукционные лампы дополняются газовым баллоном, который располагается рядом с магнитной катушкой. Безэлектродными такие устройства называют по той причине, что прямой контакт рабочего элемента с газовой средой не предусматривается. Также отсутствие классических электродов из металла внутри баллона повышает эксплуатационный срок прибора. Как показывает практика, светильники такого типа не утилизируются вплоть до момента, пока не будет истрачен ресурс люминофора. Это соответствует примерно 100 000 часов эксплуатации устройства.

Принцип работы моделей с наружным генератором

Все светильники индукционного типа так или иначе работают в связке с генератором. Наиболее распространены устройства, которые эксплуатируются с подключением внешнего электронного прибора, вырабатывающего ток на высокой частоте. Энергия протекает по обмотке катушки, которой оснащен индукционный светильник, после чего лампа загорается. Атомы газа, возбуждаемые электричеством, наполняют ламповую полость, излучая фотоны с волнами, длина которых соответствует частицам наполняющей светильник плазмы.

Как правило, такие лампы содержат смеси, включающие аргон и ртуть. Первый газ добавляется как раз с целью упрощения зажигания при пониженной температуре. Эта функция уместна, если давления ртути недостаточно для выработки разряда, который активизирует индукционные светильники. Принцип работы таких устройств во многом схож с люминесцентными приборами по той причине, что в обоих случаях предполагается возможность люминофора, который обеспечивает формирование ультрафиолетового излучения.

Особенности устройств с интегрированным генератором

Светильники, работающие от внешнего отдельного генератора, зачастую не дополняются люминофорным покрытием. По этой причине они рассеивают только тот свет, выработку которого осуществляет ионизированная газообразная плазма. По общей классификации подобные модели можно отнести к газосветным лампам. К слову, индукционные светильники уличные нередко выполняются как раз по этому принципу - с наружным размещением электрогенератора. Связано это с высоким сроком эксплуатации и повышенной надежностью таких приборов – соответственно, они более устойчивы к повреждениям и другим внешним воздействиям.

Основные характеристики

Одной из главных характеристик светотехнических устройств является светоотдача. В данном случае номинальный показатель составляет порядка 80 лм/Вт. Производители также в некоторых версиях стремятся повышать мощность светильников, но это сказывается на сокращении рабочего ресурса приборов. К слову, по заявлениям изготовителей, средний эксплуатационный диапазон варьируется от 80 до 100 тысяч часов. Сами же пользователи в последние годы все чаще обращают внимание на временные ожидания включений и выключений светотехнических приборов. В этом плане индукционный светильник имеет преимущество даже в среде газоразрядных аналогов. Так, время полного остывания лампы после отключения электроэнергии составляет всего 5 мин. Что касается цветопередачи, то индукционные модели соответствуют по этой характеристике ртутным светильникам, так как содержат практически аналогичный наполнитель.

Эксплуатационные свойства индукционных ламп

Среди эксплуатационных особенностей выделяется способность ламп к диммированию, то есть изменению интенсивности излучения в широком спектре от 30 до 100%. Такая возможность, кстати, расширяет опции систем интеллектуального управления, которые могут применяться к тем же уличным приборам. Из этого преимущества следует еще одна отличительная черта. Связка прибора с автоматическими системами регуляции мощности и астрономическим таймером обеспечивает возможность оптимальной настройки светильника с точки зрения экономии энергии. Кроме того, индукционные лампы предусматривают расширение диапазона цветовых температур. Пользователь может выбирать мягкое и естественное излучение для жилого помещения или же холодную подсветку для уличных систем. Также предусматривается и возможность автоматической настройки в некоторых моделях.

Сферы применения

Высокая стабильность рабочих параметров газоразрядных ламп позволяет их использовать даже в узкоспециализированных сферах – к примеру, в спектрометрии, которая требует применения ультрафиолетового излучения. Также приборы индукционного типа задействуются в накачке лазерных установок для возбуждения газа. Но чаще всего такие модели все-таки используются в более привычных условиях. Например, для обеспечения внутреннего домашнего и наружного садового освещения. Отдельную нишу занимают светильники индукционные промышленные, которые отличаются высокой мощностью и более продолжительным сроком службы. Таким оборудованием оснащаются уличные коммуникации, тоннели с магистралями, производственные и складские объекты, стадионы и автостоянки.

Сколько стоит индукционный светильник?

Технологически процесс изготовления индукционных ламп достаточно сложен и небезопасен, если не соблюсти все требования к организации производства. Этим обуславливается узость сегмента, в котором реализуется данная продукция, а также высокая стоимость, по которой реализуются индукционные светильники. Цены в начальном классе варьируются в диапазоне 4-5 тыс. руб. Такой уровень заметно превышает стоимость светодиодных моделей. Даже в премиальных линейках LED-светильники для бытового использования оцениваются в 2-3 тыс. руб.

Впечатляют и ценники на специализированные и промышленные устройства индукционного типа. В частности, индукционные светильники ITL для уличного использования доступны в среднем за 10-15 тыс. руб.

Заключение

Оснащение больших площадей индукционной светотехникой, возможно, обойдется недешево – особенно по сравнению с традиционными прожекторами. Тем не менее, в долгосрочной перспективе такие лампы себя оправдывают и по финансовым показателям, и по удобству содержания. Кроме того, индукционный светильник обеспечивает качественный свет. Если стандартные галогенные или даже энергосберегающие устройства не идеальны с точки зрения восприятия глазом их излучения, то газоразрядные индукционные модели могут подстраивать параметры свечения под конкретные нужды. Причем регулируется и цветопередача, и степень интенсивности излучения.