Vad är en strålkastare

Bland belysningsanordningarna är en separat nisch upptagen av strålkastare från det latinska projectus "riktade eller kastade framåt" - dessa är enheter som koncentrerar ljusstrålar i en viss riktning med hjälp av en reflekterande konformad eller parabolisk reflektor. Idén återspeglades först i teckningarna av Leonardo da Vinci, och i Ryssland väcktes den till liv av Ivan Petrovich Kulibin under Katarina II på 900-talet. Han gjorde en optisk telegraf med hjälp av ett system av speglar som omfördelade ljus från vanliga vaxljus till en riktad stråle.

Med hjälp av bara några ljus lyste Kulibin upp den motsatta stranden av Neva i S:t Petersburg, vilket gladde dåtidens forskarsamhälle.

Uppfinningen användes som en semafor i flottan och i landkommunikation, med vilken vetenskapsmannen belyste de mörka passagerna i Tsarskoye Selo-palatset.I framtiden utvecklades ämnet i militär riktning redan med elektriska ljuskällor, och reflektorkretsen användes i nästan alla belysningsarmaturer där en koncentrerad ljusstråle behövdes.

Ett luftvärnsstrålkastare från första världskriget. Redan då slutade några prover på 12 kilometer.

För att öka räckvidden var det nödvändigt att öka diametern på den paraboliska reflektorn, och vissa typer av strålkastare nådde 2 meter i diameter i storlek. I framtiden, istället för skyddsglas, började fokuslinser installeras. Även om en del av det användbara luminescensspektrumet går förlorat i linsen, gjorde denna lösning det möjligt att spara på området för den reflekterande ytan och att tillverka kompakta enheter, upp till manuella.

Spotlight specifikationer

Baserat på den uppgift som tilldelats enheten tillverkar tillverkare av belysningsutrustning produkter med vissa egenskaper som inte så mycket är relaterade till enhetens design, utan direkt till ljuset som avges av den, nämligen:

• kraft - nivån på elförbrukningen för ljuskällan uttryckt i watt (W). Ju högre effekt, desto ljusare och längre slutar lampan. Samtidigt har olika typer av samma effekt olika energieffektivitet - förhållandet mellan energiförbrukning och ljuseffekt;
• ljusflöde - den huvudsakliga egenskapen som bestämmer ljuskällans effektivitet, uttryckt i lumen (Lm). Den slutliga effektiviteten för en strålkastare, med hänsyn till alla optiska förluster, mäts dock i lux med hjälp av en luxmeter;
• spridningsvinkel - beroende på reflektorns design och diameter bildas ljuskonens divergensvinkel från 6 till 160 °.Ju mindre vinkeln är, desto längre kommer enheten att lysa, men sidobelysningen blir minimal. Och vice versa: ju större vinkeln är, desto större yta täcks av ljuspunkten med ett minimiområde;
• ljustemperatur - skuggan av de upplysta föremålen, mätt i Kelvin (K). Varierar från rött till vitt. Färgåtergivningsindexet beror på temperaturen - parametern som beror på hur naturligt färgpaletten kommer att uppfattas av det mänskliga ögat. Bäst färgåtergivningsindex ligger i det neutrala området 3500–4500 K.

Varmt ljus är svagare, men tränger bättre in i dimma, snö och regn. Under goda siktförhållanden täcker den svala nyansen ett större avstånd, även om objektens färger och konturer kan smälta samman till en plats.

Beroende på de förväntade driftsförhållandena har strålkastare vissa designegenskaper:

• strömförsörjning - de flesta enheter strömförsörjs direkt från 220 V-nätverket, men vissa typer av lampor kräver en förkoppling eller förare. Som regel ingår dessa kretselement i konstruktionen av enheten initialt eller är anslutna från utsidan. Det finns också fristående strålkastare som drivs av batterier, bensin eller dieselgeneratorer;
  LED-drivrutin
• grad av skydd - en egenskap som bestämmer de faktorer och miljöförhållanden under vilka enhetens skal garanterar en stabil drift av systemet. Enligt den internationella klassificeringen mäts IP i siffror i förhållande till graden av skydd mot fasta partiklar och fukt.

Typer av strålkastare

Den huvudsakliga designskillnaden gäller ljuskällan.I de första, relativt effektiva elektriska lamporna, installerades Edison eller Ilyich ljusbågslampor med en glödtråd gjord av kol, platina och volfram. Och även om filamentet av platina visade den största resursen och ljuseffekten, på grund av den ekonomiska olämpligheten, användes billigare volfram för att ersätta den. I framtiden gick utvecklingen av lampor i riktning mot ökad effektivitet, resurs, kompakthet och billigare produktion.

Halogen

Den första modifieringen av glödlampor var en kvartsglaslampa fylld med inerta gaser och jodhalogener. I en inert miljö brinner inte glödtråden ut så intensivt, vilket gjorde det möjligt att öka spänningen och öka ljuseffekten. För strålkastare används oftast en linjär halogenlampa med dubbelsidig R7s-sockel.

För runda reflektorer finns det mer kompakta lampor med stiftfot av G-typ.

energieffektivitet halogen i genomsnitt 22 lm/watt mot 15 lm/watt för Ilyich-lampor. Resursen för deras arbete ökas också minst 1,5 gånger. En transformator krävs för strömmen, men det finns typer avsedda för direkt anslutning till ett 220 V-nät.

Metallhalogenid

De är en dubbelglaskolv, vars inre, under högt tryck, innehåller halogenider av olika metaller - gaser som kan glöda när de aktiveras av en elektrisk urladdning. Det finns ingen ledare eller filament i designen. Den vanligaste typen av lampa har skruvfot E27 eller E40, dock i studio-, scenbelysning används ibland enkelsidiga och dubbelsidiga stiftfot.

MGL kännetecknas av hög färgåtergivning, en resurs på upp till 20 000 timmar och en energieffektivitet på 85 Lm/Watt.För att starta enheten krävs en choke - en ballast, bland annat för att upprätthålla stabiliteten vid strömöverspänningar. Lamporna kräver ingen uppvärmning och startar vid temperaturer på -40°C, vilket gör att de kan användas på nordliga breddgrader.

Natriumlampor (DNaT)

Strukturellt skiljer de sig praktiskt taget inte från metallhalogenid. Natriumsalter tillsätts i den inre kolven och avdunstar vilket ger ett kraftfullt flöde av ljusenergi från det gula och röda spektrumet. Högtryckslampor har en energieffektivitet på ca 130 lm/watt, och en låg upp till 180 lm/watt. Samtidigt förvränger glödens monokroma spektrum färgåtergivningen, men ligger så nära solspektrumet som möjligt i de intervall som är nödvändiga för växternas fotosyntes. Det är dessa typer av spotlights som oftast installeras i växthus.

Standardtyper av lampor har en skruvbas, men det finns varianter med stift.

För att simulera dagsljus och förbättra färgåtergivningen finns prover med vittonat glas.

Vid temperaturer under 35°C lyser saltångan mindre intensivt. Enheterna är extremt känsliga för fluktuationer i elnätet, därför är det nödvändigt för deras drift och tändning strypa. Arbetsresursen varierar i intervallet 13 000–15 000 timmar, följt av en nedgång i ljusflödet.

Infraröda belysningsapparater

Till skillnad från andra belysningsenheter avger IR-lampor endast det infraröda området som är osynligt för det mänskliga ögat från 800 nanometer. I kombination med videokameror utformade för att fungera inom dessa områden representerar de ett hemligt nattvideoövervakningssystem.

Nattvideoinspelning.

Kameran fångar bara de reflekterade strålarna från IR-strålkastarna i svart och vitt, och resten av utrymmet verkar oupplyst. Som ljuskälla för dessa enheter, gas-urladdning eller LED lampor med ett givet spektrum av luminescens.

Notera! Det finns sällsynta anomalier i utvecklingen av mänskliga synorgan där infraröda strålar är delvis synliga.

LED

De har blivit utbredda under de senaste 20 åren på grund av sin kompakthet, låga kostnad och energieffektivitet i intervallet från 70 till 130 lm/watt. Det finns två typer av LED-lampor som används för spotlights:

1. MAJSKOLV - kristaller som ligger nära varandra och fyllda med en fosfor. De ger ut en enhetlig ström av ljus, men de blir väldigt varma, och därför behöver de en massiv kylare eller forcerad kylning.
2. smd - matriser med en uppsättning led-element med samma effekt.

De har en större spridning, men på grund av närvaron av utrymme mellan elementen har de bättre värmeavledning. Med en seriell anslutning, om en lysdiod brinner ut, misslyckas hela kortet. PÅ parallell alternativet faller hela belastningen på de återstående glödlamporna, vilket påskyndar deras slitage.

Efter frekvent överhettning ger LED-element, om de inte brinner ut, en neddragning på upp till 30%. I detta avseende ägnar tillverkare mer uppmärksamhet åt SMD-matriser, som inte är så krävande för värmeavledning. American Cree lysdioder, japanska Nichia eller tyska Osram lysdioder producerar i genomsnitt 100 Lm / W och har en resurs på upp till 50 000 timmars drift.

Sökljusenhet

Traditionellt består designen av följande element:

• ram - tillverkad av plast eller metall.Den bästa lösningen är om kroppen är helt tillverkad av aluminium: lätt, korrosionsbeständig och med tillräcklig värmeledningsförmåga. Baksidan är utrustad med en metallradiator;
• reflektor - en reflektor gjord av glänsande metall eller folieplast, som fungerar som en spegel för att fokusera strålen;
• skyddsglas - ibland gjord av värmebeständigt polykarbonat. I modeller med bred spridningsvinkel har den en korrugering för en bättre fördelning av ljuspunkten. I vissa prover är en fokuseringslins installerad istället för glas;
• Ljuskälla;
• kraftenhet - representeras av en transformator, förare eller choke, beroende på typ av lampa. Den kan saknas om enheten fungerar direkt från ett 220 V-nätverk eller är externt ansluten.

En separat nisch upptas av helt autonoma enheter med en solpanel och ett batteri. Vissa prover är utrustade med ljus- och rörelsesensorer för automatisk aktivering på natten eller när ett rörligt föremål kommer in i sensorns synfält.

Autonomt system med rörelsesensor.

Beroende på syftet har enheterna flera typer av fästning:

1. Till konsolen.
2. Konsol.
3. Stativ.
4. Suspension.
5. Markinsats.
6. Bärbart alternativ.
7. Roterande modul.

Tillämpningsområde

Strålkastare används i stor utsträckning inom livets alla områden där det är nödvändigt att belysa stora ytor eller över långa avstånd.

gata, parkbelysning.

Sport, shopping, underhållning komplex.

Dekorativ belysning av monument och arkitektoniska strukturer.

Teaterbelysning.

Objektsäkerhet. Oftast är dessa enheter fästa på stolpar eller på roterande moduler.

Sök- och räddningsverksamhet och militära insatser.För dessa ändamål är markutrustning, flyg och fartyg utrustade med långdistansstrålkastare med en smal ljuskon på mindre än 30°.

Filmindustri. Fotografi.

Belysning av arbetsytor, byggarbetsplatser. I avlägsna områden används komplex med en generator eller högkapacitetsbatterier.

Simulera solljus att odla växter i växthus. Den vanligaste typen av lampor som används för detta ändamål är HPS och LED.

Belysning av angränsande territorier, entréer, arbetsytor.

fasadbelysning armaturer med bred spridningsvinkel och högt färgåtergivningsindex.

Signalsystem inom navigation. Representeras av kustfyrar och semaforer på fartyg.