Co to jest reflektor punktowy

Wśród opraw oświetleniowych szczególną niszę stanowią naświetlacze, od łacińskiego projectus "skierowany lub rzucony do przodu" - urządzenia, które skupiają promienie świetlne w określonym kierunku za pomocą odbłyśnika w kształcie stożka lub paraboli. Idea ta po raz pierwszy znalazła odzwierciedlenie w rysunkach Leonarda da Vinci, a w Rosji została wprowadzona w życie przez Iwana Kulibina za czasów Katarzyny Wielkiej w IX wieku. Opracował telegraf optyczny wykorzystujący system luster, które rozprowadzały światło ze zwykłych świec woskowych na wiązkę kierunkową.

Za pomocą kilku świec Kulibin oświetlił przeciwległy brzeg Newy w Petersburgu, czym zachwycił ówczesne środowisko naukowe.

Wynalazek ten był używany jako semafor w marynarce wojennej i w komunikacji lądowej, a on sam wykorzystał go do oświetlenia ciemnych korytarzy pałacu w Carskim Siole. Temat ten był dalej rozwijany w kierunku militarnym, z wykorzystaniem elektrycznych źródeł światła, a schemat odbłyśnika był stosowany praktycznie we wszystkich oprawach oświetleniowych, w których wymagana była skupiona wiązka światła.

Reflektor obrony przeciwlotniczej z czasów I wojny światowej. Już w tamtych czasach niektóre przykłady sięgały nawet 12 kilometrów.

Aby zwiększyć zasięg, należało zwiększyć średnicę reflektora parabolicznego, a niektóre typy naświetlaczy miały średnicę nawet 2 metrów. W późniejszym okresie zamiast szkła ochronnego montowano soczewki skupiające. Mimo że część użytecznego spektrum luminescencji jest tracona w soczewce, rozwiązanie to pozwoliło zaoszczędzić na powierzchni odbijającej i wyprodukować urządzenia kompaktowe, nawet takie, które można trzymać w ręku.

Charakterystyka reflektora

W zależności od zadań stawianych urządzeniu, producenci technologii oświetleniowych wytwarzają produkty o określonych właściwościach, które mają związek nie tyle z konstrukcją urządzenia, co bezpośrednio z emitowanym przez nie światłem:

• moc - to pobór mocy przez źródło światła, wyrażony w watach (W). Im wyższa moc, tym jaśniejsza i dalej sięgająca lampa. Jednak różne typy opraw o tej samej mocy mają różną sprawność energetyczną - stosunek zużycia energii do skuteczności świetlnej;
• strumień świetlny - jest główną cechą określającą wydajność źródła światła, wyrażaną w lumenach (Lm). Jednak ostateczną sprawność reflektora, uwzględniającą wszystkie straty optyczne, mierzy się w luksach za pomocą luksomierza;
• Kąt rozproszenia - w zależności od konstrukcji i średnicy odbłyśnika kąt rozproszenia stożka świetlnego wynosi od 6 do 160°. Im mniejszy kąt, tym dalej urządzenie będzie świecić, ale boczne odblaski będą minimalne. I odwrotnie, im większy kąt, tym większy obszar jest pokrywany przez światło punktowe przy minimalnej odległości;
• temperatura światła - Barwa oświetlanego obiektu, mierzona w Kelwinach (K). Różnią się kolorem od czerwonego do białego. Temperatura określa wskaźnik oddawania barw, czyli parametr określający, jak naturalnie paleta kolorów jest postrzegana przez ludzkie oko. Najlepszy wskaźnik oddawania barw mieści się w neutralnym zakresie 3500-4500 K współczynnika oddawania barw.

Ciepłe światło jest słabsze, ale lepiej przenika przez mgłę, śnieg i deszcz. Przy dobrej widoczności chłodniejszy odcień obejmuje większą odległość, choć kolory i kontury obiektów mogą zlewać się w jedną plamę.

Reflektory punktowe mają określone cechy konstrukcyjne, zależne od planowanych warunków użytkowania:

• Źródło zasilania - większość urządzeń jest zasilana bezpośrednio z sieci 220 V, ale niektóre typy lamp wymagają zastosowania statecznika lub kierowca. Zazwyczaj te elementy obwodu są albo początkowo uwzględnione w konstrukcji urządzenia, albo podłączone zewnętrznie. Istnieją również autonomiczne reflektory punktowe zasilane z akumulatorów, generatorów benzynowych lub wysokoprężnych;
  Sterownik LED
• klasa ochrony - Cecha określająca czynniki i warunki środowiskowe, w których obudowa urządzenia gwarantuje stabilną pracę systemu. Zgodnie z klasyfikacją międzynarodową stopień ochrony IP jest mierzony liczbami w odniesieniu do stopnia ochrony przed cząstkami stałymi i wilgocią.

Rodzaje reflektorów

Główna różnica w konstrukcji dotyczy źródła światła. Pierwsze, stosunkowo wydajne latarnie elektryczne były wyposażone w lampy łukowe Edisona lub Iljicza z żarnikami węglowymi, platynowymi, wolframowymi. Mimo że żarnik platynowy charakteryzował się największą trwałością i wydajnością świetlną, został zastąpiony tańszym wolframowym z powodu nieopłacalności ekonomicznej. Następnie lampy ewoluowały w kierunku wyższej sprawności, dłuższej trwałości, kompaktowości i tańszej produkcji.

Halogen

Pierwszą modyfikacją żarówki była bańka ze szkła kwarcowego wypełniona gazami obojętnymi i halogenami jodu. W środowisku obojętnym żarnik nie przepala się tak intensywnie, co pozwoliło na zwiększenie napięcia i mocy światła. W przypadku naświetlaczy najczęściej stosowanym typem jest liniowa lampa halogenowa z dwustronną podstawą R7s.

Dla okrągłych odbłyśników dostępne są mniejsze lampy z trzonkami typu G

Efektywność energetyczna lamp halogenowych halogeny mają średnio 22lm/Watt w porównaniu z 15lm/Watt w przypadku żarówek Ilich. Ponadto ich żywotność zwiększa się co najmniej 1,5-krotnie. Do zasilania potrzebny jest transformator, ale istnieją typy urządzeń przeznaczone do bezpośredniego podłączenia do sieci 220 V.

Halogenki metali .

Są to szklane kolby dwupłaszczowe, z których wewnętrzna zawiera pod wysokim ciśnieniem różne halogenki metali - gazy zdolne do świecenia po aktywacji elektrycznej. W konstrukcji nie ma żadnego przewodnika ani żarnika. Najczęściej spotykany typ lampy ma trzonek E27 lub E40, ale w oświetleniu studyjnym i scenicznym stosuje się czasem trzonki z trzpieniem jednostronnym lub dwustronnym.

Lampy MGL charakteryzują się wysokim odwzorowaniem kolorów, trwałością do 20 000 godzin i sprawnością energetyczną 85 Lm/W. Do uruchomienia urządzenia potrzebny jest dławik, czyli statecznik, który m.in. utrzymuje stabilność podczas wahań napięcia sieciowego. Lampy nie wymagają wstępnego nagrzewania i można je uruchamiać w temperaturach do -40°C, co umożliwia ich stosowanie na północnych szerokościach geograficznych.

Lampy sodowe (DNaT)

Konstrukcyjnie nie różnią się one zbytnio od lamp metalohalogenkowych. Do wewnętrznej bańki dodawane są sole sodowe, które po odparowaniu dają silny strumień energii świetlnej w żółtym i czerwonym spektrum. Lampy wysokociśnieniowe Lampy mają sprawność energetyczną około 130 Lm/Watt, a lampy niskoprężne do 180 Lm/Watt. Monochromatyczne widmo światła zniekształca oddawanie barw, ale jest jak najbardziej zbliżone do światła słonecznego w zakresie wymaganym do fotosyntezy roślin. Właśnie tego typu reflektory są najczęściej instalowane w szklarniach.

Standardowe typy lamp mają trzonek gwintowy, ale dostępne są też odmiany z trzonkiem.

Aby symulować światło dzienne i poprawić oddawanie barw, dostępne są przykłady z białymi, przyciemnianymi szybami.

W warunkach mrozu poniżej 35°C opary soli świecą mniej intensywnie. Urządzenia te są bardzo wrażliwe na wahania napięcia w sieci zasilającej i dlatego wymagają dławik. Żywotność waha się w granicach 13000-15000 godzin z późniejszym spadkiem strumienia świetlnego.

Reflektory na podczerwień

W przeciwieństwie do innych urządzeń oświetleniowych, promienniki podczerwieni emitują wyłącznie światło podczerwone o długości 800 nanometrów, które jest niewidoczne dla ludzkiego oka. W połączeniu z kamerami wideo przeznaczonymi do pracy w tych zakresach stanowią one ukryty system nadzoru nocnego.

Nagrywanie wideo w nocy.

Kamera rejestruje w czerni i bieli tylko światło odbite od promienników podczerwieni, a pozostała część sceny jest nieoświetlona. Urządzenia te wykorzystują wyładowania gazowe lub LED Jako źródło światła w tych urządzeniach stosowane są lampy o określonym widmie światła.

Informacje! Istnieją rzadkie anomalie w ludzkim oku, które powodują, że promienie podczerwone są częściowo widoczne.

LED

W ciągu ostatnich 20 lat stały się powszechne ze względu na ich niewielkie rozmiary, niski koszt i wydajność energetyczną w zakresie od 70 do 130 lm/wat. W reflektorach punktowych stosuje się dwa rodzaje żarówek LED:

1. COB - Kryształy rozmieszczone blisko siebie i wypełnione luminoforem. Wytwarza jednolity strumień świetlny, ale jest bardzo gorąca i dlatego wymaga masywnego radiatora lub wymuszonego chłodzenia.
2. SMD - Matryce z zestawem elementów LED o tej samej mocy.

charakteryzują się większą zmiennością, ale ze względu na przestrzeń między elementami lepiej odprowadzają ciepło. W przypadku połączenia szeregowego, jeśli jedna dioda LED ulegnie przepaleniu, awarii ulega cała płytka. В równolegle Pozostałe żarówki pracują pod pełnym obciążeniem, co przyspiesza ich zużycie.

Po częstym przegrzewaniu elementy LED, jeśli się nie przepalą, ulegają odchyleniu nawet o 30%. Z tego powodu producenci zwracają większą uwagę na matryce SMD, które nie są tak wymagające pod względem odprowadzania ciepła. Diody LED amerykańskiej firmy Cree, japońskiej Nichia lub niemieckiej Osram emitują średnio 100 lm/W, a ich trwałość wynosi do 50 000 godzin.

Projekt reflektora

Tradycyjnie konstrukcja składa się z następujących elementów:

• obudowa - obudowa wykonana z tworzywa sztucznego lub metalu. Najlepszym rozwiązaniem jest, gdy cała obudowa jest wykonana z aluminium: lekkiego, odpornego na korozję i o odpowiedniej przewodności cieplnej. W tylnej części znajduje się metalowa chłodnica;
• reflektor - reflektor wykonany z błyszczącej folii metalowej lub plastikowej, działający jak lustro skupiające wiązkę;
• szkło ochronne - Czasami wykonane z poliwęglanu odpornego na wysoką temperaturę. Modele o szerokim kącie rozproszenia są pofałdowane w celu lepszego rozprowadzenia plamki światła. Niektóre modele mają soczewkę skupiającą zamiast szkła;
• źródło światła;
• zasilacz - W zależności od typu lampy jest to transformator, sterownik lub dławik. Może go nie być, gdy urządzenie jest zasilane bezpośrednio z sieci 220 V lub może być podłączone z zewnątrz.

Osobną niszę zajmują całkowicie samodzielne urządzenia z panelem słonecznym i akumulatorem. Niektóre modele są wyposażone w czujniki światła i ruchu, które automatycznie aktywują się w nocy lub gdy poruszający się obiekt znajdzie się w polu widzenia czujnika.

System autonomiczny z czujnikiem ruchu.

W zależności od funkcji urządzenia mogą być montowane na kilka sposobów:

1. Na konsoli.
2. Wspornik.
3. Statyw.
4. Zawieszenie.
5. Kolec uziemiający.
6. Wersja przenośna.
7. Moduł obrotowy.

Zakres stosowania

Reflektory punktowe są wszechobecne we wszystkich dziedzinach życia, w których konieczne jest oświetlanie dużych powierzchni lub dużych odległości.

Ulica, oświetlenie parkowe.

Obiekty sportowe, handlowe, rozrywkowe.

Dekoracyjna iluminacja zabytków i budowli architektonicznych.

Oświetlenie teatralne.

Bezpieczeństwo obiektów.. Najczęściej są to urządzenia mocowane na słupach lub na modułach obrotowych.

Działania poszukiwawcze i ratownicze oraz wojskowe. W tym celu pojazdy naziemne, samoloty i statki są wyposażane w reflektory dalekiego zasięgu o wąskim stożku światła poniżej 30°.

Przemysł filmowy. Zdjęcia.

Oświetlenie obszarów roboczych, placów budowy. W odległych rejonach stosuje się zespoły z generatorem lub akumulatorami o dużej pojemności.

Imitacja światła słonecznego dla wzrostu roślin w szklarniach. szklarnie. Najczęściej stosowane do tego celu są lampy DNAT i LED.

oświetlenie obszarów wspólnychWejścia i miejsca pracy.

Oświetlenie elewacji Osprzęt o szerokim kącie rozproszenia i wysokim wskaźniku oddawania barw.

Systemy sygnałowe w nawigacji. Prezentowane przez nadbrzeżne radiolatarnie i semafory na statkach.