Сегодня пятница 15 декабря 2017 г. 07:44
сделать стартовой в избранное
О проекте
Контакты
Форум
Размещение рекламы
   
 
 
Логин Пароль  
 
 
запомнить на этом компьютере
регистрация  |  если забыли пароль
 
 
№124ноябрь 2017Энергетика и электротехника
Индукционная лампа: устаревшая технология или современная альтернатива?
Постоянно возрастающие требования, предъявляемые к современным источникам света, вынуждают потребителей искать новые технические средства для обеспечения столь важной функции. Некоторое время назад состоялся переходный этап от классических ламп накаливания к ртутным и натриевым приборам. На смену им пришли светодиодные источники освещения, настоящий бум которых наблюдается в последние 3-4 года. Их массовое внедрение в быту и на производстве идёт такими стремительными темпами, что на сегодняшний день вряд ли найдётся человек, который о них не слышал.

Но так ли они хороши? И если на производстве светодиодные светильники не оправдали своих эксплуатационных характеристик, есть ли какая-то альтернатива?
Выбор, как известно, есть всегда. Давайте проанализируем, как со своими задачами справляются лампы индукционные.
Элементарный вопрос
Многие специалисты, отвечающие за освещение на промышленных предприятиях, услышав про индукционные лампы, сразу выносят вердикт: нам не подходят. Обосновывают они своё решение наличием ртути и необходимостью утилизации. Но так ли вредна ртуть в амальгаме, которая содержится в лампах? Для ответа на это вопрос необходимо немного углубиться в историю создания и рассмотреть принципы работы индукционных ламп.
Прототип первой индукционной лампы, запущенной в массовое производство, был представлен компанией PHILIPS в 1976 году. С этого момента индукционные лампы стали получать массовое признание как наиболее эффективный источник света. Современная индукционная лампа — это безэлектродная газоразрядная лампа, в которой первичным источником света служит плазма, возникающая в результате ионизации газа высокочастотным магнитным полем. Для создания магнитного поля баллон с газом лампы размещают рядом с катушкой индуктивности. Отсутствие металлических электродов внутри баллона с газом значительно увеличивает срок службы и улучшает стабильность параметров.
Индукционная лампа состоит из газоразрядной трубки, внутренняя поверхность которой может быть покрыта люминофором для получения видимого света; катушки (первичной обмотки трансформатора), у которой полость лампы является вторичным витком; электронного генератора высокочастотного тока для запитки катушки; колбы с амальгамой. Для уменьшения рассеяния высокочастотного магнитного поля (что улучшает электромагнитную совместимость, увеличивает эффективность) может снабжаться ферромагнитными экранами и/или сердечниками.
Электронный генератор вырабатывает высокочастотный ток, протекающий по обмотке накачки лампы. Вторичная «обмотка» трансформатора короткозамкнутая, это ионизированный газ трубки. При достижении напряжённости электрического поля в газе, достаточной для электрического пробоя, газ превращается в низкотемпературную плазму. Так как плазма хорошо проводит электрический ток, в газовой полости лампы начинает выделяться энергия от протекания электрического тока и поддерживается устойчивый плазменный шнур. Возбуждённые электрическим разрядом атомы газа, наполняющего полость лампы, излучают фотоны с длинами волн, характерными для атомов наполняющего лампу газа (эмиссионные линии спектра). Обычно эти лампы наполняют криптоно-аргоновой смесью с парами ртути, выделяемыми из амальгамы при подаче напряжения. Аргон добавляют для облегчения зажигания лампы при низких температурах. Атомы ртути в газовом разряде ярко излучают в эмиссионных линиях в невидимой глазом ультрафиолетовой части спектра. Для преобразования ультрафиолетового излучения атомов ртути в видимое излучение используют люминофор, нанесённый на внутреннюю поверхность стеклянной трубки лампы, именно поэтому индукционные лампы считают разновидностью люминесцентных ламп.
Как видно из принципа работы, ртуть, содержащаяся в амальгаме, начинает испаряться только под воздействием электромагнитного поля. К слову, амальгама — твёрдый сплав ртути с другими металлами в разных пропорциях. Область её применения достаточно обширна: от промышленного получения драгоценных металлов до стоматологии. Серебрение рыболовных блёсен происходит с использованием амальгамы. Миллионы туристов ежегодно восхищаются красотами Исаакиевского собора, позолота которого так же выполнена с использованием амальгамы. Вывод напрашивается сам собой: ртуть, содержащаяся в амальгаме, не испаряется при обычных условиях, а значит, не наносит вреда человеку. Это экологически чистая и безопасная альтернатива жидкой ртути, поскольку элемент не становится стабильным, пока не достигнет температуры 100 °С при обычном атмосферном давлении. Замечательной особенностью индукционных ламп является то, что амальгама во время работы лампы выделяет необходимое количество ртути (около 0,25 мг в лампе мощностью 200 Вт), а в выключенном состоянии — практически полностью поглощает её из объема газа лампы. Именно поэтому утилизация ламп возможна как утилизация бытовых отходов.
Что умеет индукционная лампа?
Благодаря безэлектродному исполнению у индукционных ламп появляется целый перечень свойств, которые можно записать и в преимущества.
• У таких изделий весьма продолжительный срок службы — 100000-150000 часов, то есть порядка 18 лет. Аналогичны показатели у светодиодных светильников.
• Светоотдача индукционных ламп 80-90 Лм/Вт. Для сравнения у бюджетных светодиодных светильников 90-120, у качественных светодиодов — 80-90 Лм/Вт.
• Индукционные светильники обладают высоким КПД — 0,9 (КПД светодиодов — 0,9-0,95).
• К концу службы эти источники света теряют порядка 10-15% светового потока (светодиоды тоже теряют, причем 20-30%).
• Гарантийный срок службы индукционных ламп — 5 лет. Производители светодиодов дают 3-5 лет.
• Фотооптическая эффективность индукционных источников очень высока — 120-200 Флм/Вт. У светодиодов этот показательВВ  составляет 40-90 Флм/Вт.
• Индекс цветопередачи индукционных ламп Rа>80, т. е. они дают комфортный, мягкий свет, приятный для глаз. Светодиоды, как все знают, имеют слепящий эффект. К тому же, индукционные светильники неплохо переносят броски напряжения, характерные для отечественных сетей
• Температура нагрева лампы невысока — около 60-80 °С, при этом диапазон рабочих температур – от -50 до +70. Здесь светодиоды значительно уступают, поскольку имеют более высокую температуру нагрева, а значит, не так эффективны в «плюсовых» пределах.
• Яркость индукционной лампы можно при необходимости изменить от 30 до 100% с помощью обычного диммера для ламп накаливания. У светодиодных светильников такая опция отсутствует.
• Коэффициент мощности индукционных ламп — до 0.99.
• Если предприятие работает в две смены, то окупятся индукционные светильники примерно за 1,5 года.
Таким образом, можно обоснованно утверждать, что индукционные лампы являются таким же современным источником света, как и светодиоды. А по некоторым показателям даже превосходят их.
На замену
Индукционные лампы без проблем могут заменить светильники светодиодные. В качестве примера — история установки системы освещения на заводе железобетонных изделий.
В начале 2000-х годов на производстве появились промышленные светильники типа «колокол» с лампами ДРЛ. Они требовали постоянной замены, что оборачивалось большими трудностями: помимо того, что лампы нужно было приобретать, так для их замены приходилось приглашать электриков, которые проводили высотные работы. А, как известно, в условиях производства не всегда предоставляется возможность оперативно заменить вышедшие из строя лампы.
Поэтому лампы ДРЛ решено было заменить — на светодиодные. Проблема решилась, но, как оказалось, лишь на некоторое время. Спустя 2 года работы (из заявленных пяти лет гарантии) светильники значительно потускнели, снизился световой поток, а некоторые из них изменили цвет свечения с «синего» до «бледно-жёлтого». Здесь проявились два недостатка светодиодных светильников: необходимость теплоотвода и чрезмерная светоотдача бюджетных светильников, о которой упоминалось выше.
Теперь более подробно. Поскольку температура нагрева светодиода гораздо выше, чем у индукционной лампы (130-150 °С), ему требуется хороший теплоотвод, иначе перегрев приведёт к деградации светодиода, а, значит, и к его быстрому выходу из строя. Но и наличие теплоотвода не гарантирует качественную и стабильную работу на протяжении всего срока службы. В нашем случае производство железобетонных изделий сопровождается значительным образованием пыли, которая оседает по всему помещению. Исключением не стали и светильники. Запыление привело к уменьшение теплоотвода и, как следствие, к деградации светодиода. Его цветовая температура сменилась с 6000 К до 2700 К, что и привело к изменению цвета свечения. Можно ли было этого избежать? Можно. Но тогда опять возникает необходимость в высотных работах для периодической прочистки радиаторов светильников, а это именно тот фактор, из-за которого предприятие перешло на светодиодные светильники. Ещё одна немаловажная характеристика — светоотдача. У бюджетных светодиодных светильников она составляет 90-120 Лм/Вт. Только установленные светильники светили настолько ярко, что многие сотрудники часто «ловили зайчиков» в глазах. Такая чрезмерная светоотдача сказывается и на продолжительности службы светодиода, т. к. быстрее идёт его деградация. А через некоторое время снижается и слепящий эффект, и световой поток в целом. В совокупности с перегревом это и привело к снижению освещённости на всём предприятии.
В итоге светодиодные светильники заменили на лампы ЛВД. Поскольку сама лампа не нагревается выше 80 °С, то и светильник не подвержен высокому нагреву, а значит, и не требует охлаждения и обслуживания в процессе эксплуатации. В совокупности с безэлектродной технологией и умеренной светоотдачей деградация люминофора в колбе происходит гораздо медленнее. И к концу срока службы лампа теряет упомянутые 10-15% от своего первоначального светового потока.
И теперь можно задать себе вопрос: настолько ли эффективны светодиоды? Ведь при одинаковой светоотдаче индукционной лампы и светодиода, тепло, выделяемое светодиодом, значительно больше. Ведь закон сохранения энергии никто не отменял. Приведённый пример наглядно показывает эффективность индукционных ламп, которые, как минимум, не уступают светодиодам.

«Промышленные страницы Сибири» №11 (124) ноябрь 2017 г.

скачать pdf

Александр Горкунов, руководитель отдела продаж ООО «Сильвер Стоун».

Новости
 
Выход на абсолютно новый рынок HVAC-оборудования – в столице универсиады Красноярске!
В Красноярске в последние годы происходит настоящий......
 
 
Названы лауреаты Премии «Оконная компания года»/WinAwards Russia 2017 по версии tybet.ru
28 ноября 2017 года в Москве прошла......
 
 
Как в кризис сократить затраты на приобретение средств индивидуальной защиты?
В ноябре 2017 года компания «Красноярск-Восток-Сервис» –......
 
 
Минстрой РФ опубликовал дорожные карты по решению проблем обманутых дольщиков
В открытом доступе на сайте Минстроя появились......
 
 
Российские компаунды продемонстрировали конкурентное преимущество по сравнению с зарубежными аналогами
Завод «НВА» для своей линейки сухих литых......
 
 
В СФО замедлились темпы жилого строительства
Новосибирскстат опубликовал статистику ввода жилых домов по......
 
 
Россия увеличила экспорт электричества
В период с января по сентябрь 2017......
 
АРХИВ НОВОСТЕЙ
   
   
© 2006-2017. Все права защищены. «Единый промышленный портал Сибири»
Цитирование приветствуется при условии указания ссылки на источник - www.epps.ru
© Создание сайта - студия GolDesign.Ru