Mikä on valokeila

Valaistuslaitteista erillisen markkinaraon ovat latinalaisesta projektista "suunnatut tai eteenpäin heittävät" valonheittimet - nämä ovat laitteita, jotka keskittävät valonsäteet tiettyyn suuntaan käyttämällä heijastavaa kartion muotoista tai parabolista heijastinta. Ajatus heijastui ensin Leonardo da Vincin piirustuksiin, ja Venäjällä sen herätti henkiin Ivan Petrovitš Kulibin Katariina II:n johdolla 800-luvulla. Hän teki optisen lennätin käyttämällä peilijärjestelmää, joka jakoi valon tavallisista vahakynttilöitä suunnatuksi säteeksi.

Kulibin valaisi muutaman kynttilän avulla Nevan vastarannan Pietarissa, mikä ilahdutti silloista tiedeyhteisöä.

Keksintöä käytettiin semaforina laivastossa ja maaviestinnässä, jolla tiedemies valaisi Tsarskoje Selon palatsin pimeät käytävät.Jatkossa aihe kehittyi sotilaalliseen suuntaan jo sähköisten valonlähteiden kanssa ja heijastinpiiriä käytettiin lähes kaikissa valaisimissa, joissa tarvittiin keskittynyttä valonsädettä.

Ilmapuolustuksen valonheitin ensimmäisestä maailmansodasta. Silloinkin jotkut näytteet päättyivät 12 kilometriin.

Kantaman lisäämiseksi oli tarpeen lisätä parabolisen heijastimen halkaisijaa, ja tietyntyyppisten valonheittimien halkaisija oli 2 metriä. Jatkossa suojalasien sijaan alettiin asentaa tarkennuslinssejä. Vaikka osa hyödyllisestä luminesenssispektristä häviää linssissä, tällä ratkaisulla pystyttiin säästämään heijastavan pinnan pinta-alaa ja valmistamaan kompakteja laitteita, jopa manuaalisia.

Spotlightin tekniset tiedot

Laitteelle annetun tehtävän perusteella valaistuslaitteiden valmistajat valmistavat tuotteita, joilla on tietyt ominaisuudet, jotka eivät liity niinkään laitteen suunnitteluun, vaan suoraan sen lähettämään valoon, nimittäin:

• tehoa - valonlähteen sähkönkulutuksen taso watteina (W). Mitä suurempi teho, sitä kirkkaampi ja pidemmälle lamppu viimeistelee. Samanaikaisesti saman tehon eri tyypeillä on erilainen energiatehokkuus - energiankulutuksen suhde valotehoon;
• valon virtaus - pääominaisuus, joka määrittää valonlähteen tehokkuuden, ilmaistuna lumeneina (Lm). Valonheittimen lopullinen hyötysuhde, ottaen huomioon kaikki optiset häviöt, mitataan kuitenkin lukseina luksimittarilla;
• sirontakulma - riippuen heijastimen rakenteesta ja halkaisijasta, valokartion poikkeamakulma muodostuu 6 - 160 °.Mitä pienempi kulma, sitä kauemmaksi laite loistaa, mutta sivuvalaistus on minimaalinen. Ja päinvastoin: mitä suurempi kulma, sitä suurempi alue kattaa valopisteen vähimmäisetäisyydellä;
• valon lämpötila - valaistujen kohteiden varjo Kelvineinä (K) mitattuna. Vaihtelee punaisesta valkoiseen. Värintoistoindeksi riippuu lämpötilasta, jonka parametri riippuu siitä, kuinka luonnollisesti ihmissilmä havaitsee väripaletin. Parhaat värintoistoindeksi on neutraalilla alueella 3500–4500 K.

Lämmin valo on heikompaa, mutta läpäisee paremmin sumun, lumen ja sateen. Hyvissä näkyvyysolosuhteissa viileä varjo peittää pidemmän matkan, vaikka esineiden värit ja ääriviivat voivat sulautua yhteen pisteeseen.

Odotetuista käyttöolosuhteista riippuen valonheittimillä on tiettyjä suunnitteluominaisuuksia:

• virtalähde - useimmat laitteet saavat virran suoraan 220 V verkosta, mutta tietyntyyppiset lamput vaativat liitäntälaitteen tai kuljettaja. Yleensä nämä piirielementit sisältyvät laitteen suunnitteluun alun perin tai ne on kytketty ulkopuolelta. On myös erilliset valonheittimet, jotka toimivat akuilla, bensiinillä tai dieselgeneraattoreilla;
  LED-ohjain
• suojausaste - ominaisuus, joka määrittää tekijät ja ympäristöolosuhteet, joissa yksikön kuori takaa järjestelmän vakaan toiminnan. Kansainvälisen luokituksen mukaan IP mitataan lukuina suhteessa suojausasteeseen kiinteitä hiukkasia ja kosteutta vastaan.

Kohdevalojen tyypit

Suurin suunnitteluero koskee valonlähdettä.Ensimmäisessä, suhteellisen tehokkaassa sähkölampussa asennettiin Edison- tai Ilyich-sähkökaarilamput, joissa oli hiilestä, platinasta ja volframista valmistettu hehkulanka. Ja vaikka platinafilamentilla oli suurin resurssi ja valoteho, taloudellisen epätarkoituksenmukaisuuden vuoksi sen korvaamiseen käytettiin halvempaa volframia. Jatkossa lamppujen kehitys siirtyi tehokkuuden, resurssien, kompaktin ja halvemman tuotannon suuntaan.

Halogeeni

Ensimmäinen hehkulamppujen muunnos oli kvartsilasilamppu, joka oli täytetty inertillä kaasulla ja jodihalogeeneilla. Inertissä ympäristössä hehkulanka ei pala niin voimakkaasti, mikä mahdollisti jännitteen nostamisen ja valotehon lisäämisen. Valonheittimiin käytetään useimmiten lineaarista halogeenilamppua, jossa on kaksipuolinen R7s-jalka.

Pyöreisiin heijastimiin on saatavilla kompaktimpia lamppuja, joissa on G-tyyppinen nastajalusta.

energiatehokkuus halogeeni keskimäärin 22 lm / watti verrattuna 15 lm / watti Ilyich-lamppuihin. Heidän työnsä resursseja lisätään myös vähintään 1,5-kertaiseksi. Tehoa varten tarvitaan muuntaja, mutta on tyyppejä, jotka on suunniteltu suoraan 220 V verkkoon kytkemiseen.

Metallihalogenidi

Ne ovat kaksoislasipullo, jonka sisäpuoli sisältää korkeassa paineessa erilaisten metallien halogenideja - kaasuja, jotka voivat hehkua aktivoituessaan sähköpurkauksella. Suunnittelussa ei ole johdinta tai hehkulankaa. Yleisimmillä valaisimilla on E27- tai E40-kierrepohja, mutta studio-, lavavalaistuksessa käytetään joskus yksi- ja kaksipuolisia nastajalkoja.

MGL:t erottuvat korkeasta värintoistosta, jopa 20 000 tunnin resurssista ja 85 Lm/W energiatehokkuudesta.Laitteen käynnistämiseen tarvitaan kuristin - liitäntälaite, muun muassa, joka ylläpitää vakautta jännitepiikkien varalta. Lamppuja ei tarvitse lämmittää ja ne käynnistyvät -40°C lämpötiloissa, mikä mahdollistaa niiden käytön pohjoisilla leveysasteilla.

Natriumlamput (DNaT)

Rakenteellisesti ne eivät käytännössä eroa metallihalogenidista. Natriumsuoloja lisätään sisäpulloon haihtuen, mikä antaa voimakkaan keltaisen ja punaisen spektrin valoenergiavirran. Korkeapainelamput niiden energiatehokkuus on noin 130 lm / watti ja alhainen jopa 180 lm / watti. Samaan aikaan hehkun yksivärinen spektri vääristää värintoistoa, mutta on mahdollisimman lähellä auringon spektriä kasvien fotosynteesin edellyttämillä alueilla. Juuri tämäntyyppiset kohdevalot asennetaan useimmiten kasvihuoneisiin.

Vakiotyyppisissä lampuissa on ruuvijalusta, mutta on olemassa myös nastaisia.

Päivänvalon simuloimiseksi ja värintoiston parantamiseksi on saatavana näytteitä valkoiseksi sävytetyllä lasilla.

Alle 35°C lämpötiloissa suolahöyry hehkuu vähemmän voimakkaasti. Laitteet ovat erittäin herkkiä sähköverkon vaihteluille, joten niiden toiminta ja syttyminen on välttämätöntä kaasua. Työresurssit vaihtelevat 13 000–15 000 tunnin välillä, jota seuraa valovirran heikkeneminen.

Infrapunavalaisimet

Toisin kuin muut valaistuslaitteet, IR-lamput lähettävät vain ihmissilmälle näkymätöntä infrapuna-aluetta 800 nanometristä alkaen. Yhdessä näillä alueilla toimimaan suunniteltujen videokameroiden kanssa ne edustavat piilotettua yövideovalvontajärjestelmää.

Yövideokuvaus.

Kamera tallentaa vain IR-spottivaloista heijastuneet säteet mustavalkoisina, ja muu tila näyttää valaisemattomalta. Näiden laitteiden valonlähteenä kaasupurkaus tai LED lamppuja, joilla on tietty luminesenssispektri.

Merkintä! Ihmisen näköelinten kehityksessä on harvinaisia ​​poikkeamia, joissa infrapunasäteet ovat osittain näkyvissä.

LED

Ne ovat yleistyneet viimeisten 20 vuoden aikana kompaktiutensa, alhaisten kustannustensa ja energiatehokkuutensa ansiosta 70 - 130 lm / watti. Kohdevaloissa käytetään kahdenlaisia ​​LED-lamppuja:

1. COB - kiteet, jotka sijaitsevat lähellä toisiaan ja ovat täynnä fosforia. Ne antavat tasaisen valovirran, mutta ne kuumenevat hyvin, ja siksi ne tarvitsevat massiivisen jäähdyttimen tai pakkojäähdytyksen.
2. smd - matriisit, joissa on sarja saman tehoisia led-elementtejä.

Niillä on suurempi leviäminen, mutta elementtien välisen tilan vuoksi niillä on parempi lämmönpoisto. Sarjaliitännällä, jos yksi LED palaa, koko kortti epäonnistuu. AT rinnakkain Vaihtoehtoisesti koko kuorma laskee jäljellä oleville hehkulampuille, mikä nopeuttaa niiden kulumista.

Toistuvan ylikuumenemisen jälkeen LED-elementit, jos ne eivät pala, antavat jopa 30 %:n vähennyksen. Tässä suhteessa valmistajat kiinnittävät enemmän huomiota SMD-matriiseihin, jotka eivät ole niin vaativia lämmönpoistolle. Amerikkalaiset Cree-LEDit, japanilaiset Nichia- tai saksalaiset Osram-LEDit tuottavat keskimäärin 100 Lm/W ja niillä on jopa 50 000 käyttötuntia.

Hakuvalolaite

Perinteisesti suunnittelu koostuu seuraavista elementeistä:

• kehys - valmistettu muovista tai metallista.Paras ratkaisu on, jos runko on kokonaan alumiinia: kevyt, korroosionkestävä ja riittävän lämmönjohtava. Takaosa on varustettu metallijäähdyttimellä;
• heijastin - kiiltävästä metallista tai folumuovista valmistettu heijastin, joka toimii peilinä säteen fokusoimiseksi;
• suojaava lasi - joskus valmistettu lämmönkestävästä polykarbonaatista. Malleissa, joissa on laaja hajontakulma, siinä on poimutus valopisteen paremman jakautumisen vuoksi. Joissakin näytteissä tarkennuslinssi on asennettu lasin sijaan;
• Valonlähde;
• virtalähde - edustaa muuntaja, ohjain tai kuristin lampun tyypistä riippuen. Se voi puuttua, jos laite toimii suoraan 220 V verkosta tai on kytketty ulkoisesti.

Erillinen markkinarako on käytössä täysin autonomisilla aurinkopaneelilla ja akulla varustetut laitteet. Jotkut näytteet on varustettu valo- ja liikeantureilla, jotka aktivoituvat automaattisesti yöllä tai kun liikkuva kohde tulee anturin näkökenttään.

Autonominen järjestelmä liiketunnistimella.

Käyttötarkoituksesta riippuen laitteissa on useita kiinnitystyyppejä:

1. Konsoliin.
2. Sulkumerkki.
3. Kolmijalka.
4. Jousitus.
5. Maapanos.
6. Kannettava vaihtoehto.
7. Pyörivä moduuli.

Soveltamisala

Valonheittimiä käytetään laajalti kaikilla elämänalueilla, joilla on tarpeen valaista suuria alueita tai pitkiä matkoja.

katu, puistovalaistus.

Urheilu-, ostos-, viihdekeskukset.

Monumenttien ja arkkitehtonisten rakenteiden koristeellinen valaistus.

Teatterin valaistus.

Kohteen turvallisuus. Useimmiten nämä ovat laitteita, jotka on kiinnitetty pylväisiin tai pyöriviin moduuleihin.

Etsintä- ja pelastustoiminta sekä sotilasoperaatiot.Näitä tarkoituksia varten maalaitteet, ilmailu ja laivat on varustettu pitkän kantaman valonheittimillä, joiden kapea valokartio on alle 30°.

Elokuvateollisuus. Valokuvaus.

Työtilojen, rakennustyömaiden valaistus. Syrjäisillä alueilla käytetään komplekseja, joissa on generaattori tai suurikapasiteettisia akkuja.

Simuloi auringonvaloa kasvien kasvattamiseksi kasvihuoneet. Yleisimmät tähän tarkoitukseen käytetyt lamput ovat HPS ja LED.

Viereisten alueiden valaistus, sisäänkäynnit, työtilat.

julkisivun valaistus valaisimet, joilla on laaja hajontakulma ja korkea värintoistoindeksi.

Signalointijärjestelmät navigoinnissa. Edustettuina laivojen rannikon majakat ja semaforit.