Сегодня среда 12 декабря 2018 г. 17:09
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
 
На форуме расскажут, как данные космомониторинга могут использовать районы края
В рамках VII Международного инновационного форума пройдет......
 
 
Технологии для успешного развития Енисейской Сибири презентуют на Сибирском энергетическом форуме
С 21 по 23 ноября в Красноярске......
 
 
Роспотребнадзор зафиксировал превышение ПДК взвешенный веществ в нескольких городах Красноярского края
12 000 исследований на наличие загрязнений провели......
 
 
Минприроды предлагает решать «мусорную проблему» централизованно
Озвученная ещё летом идея создания государственной управляющей......
 
 
Новое рабочее колесо установили на Красноярской ГЭС
Фото: kges.ruНа гидроагрегате №5 Красноярской ГЭС продолжается......
 
 
Новосибирский «ЭЛСИБ» выпустил генератор для Красноярской ТЭЦ-3
Фото: sibgenco.ruНа Красноярской ТЭЦ-3 состоялась плановая замена......
 
 
IEK расширяет ассортимент продукции для тяжёлых кабельных трасс
В 2018 году IEK GROUP объявила о......
 
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 Ремонт мерседес зао сервис и ремонт.