Kas yra prožektorius

Tarp apšvietimo prietaisų atskirą nišą užima lotyniško projekto prožektoriai „nukreipti arba išmesti į priekį“ - tai įrenginiai, koncentruojantys šviesos spindulius tam tikra kryptimi, naudodami atspindintį kūgio formos ar parabolinį reflektorių. Idėja pirmą kartą atsispindėjo Leonardo da Vinci piešiniuose, o Rusijoje ją įgyvendino Ivanas Petrovičius Kulibinas, vadovaujamas Jekaterinos II IX amžiuje. Jis pagamino optinį telegrafą, naudodamas veidrodžių sistemą, kuri perskirstė šviesą iš įprastų vaško žvakių į nukreiptą spindulį.

Vos kelių žvakių pagalba Kulibinas Sankt Peterburge nušvietė priešingą Nevos krantą, kuris džiugino to meto mokslo bendruomenę.

Išradimas buvo naudojamas kaip semaforas laivyne ir sausumos komunikacijose, kuriais mokslininkas apšvietė tamsius Carskoje Selo rūmų perėjimus.Ateityje tema plėtota karine kryptimi jau su elektriniais šviesos šaltiniais, o reflektoriaus grandinė buvo naudojama beveik visuose šviestuvuose, kur reikėjo koncentruoto šviesos pluošto.

Pirmojo pasaulinio karo laikų oro gynybos prožektorius. Net tada kai kurie mėginiai baigėsi 12 kilometrų.

Norint padidinti diapazoną, reikėjo padidinti parabolinio reflektoriaus skersmenį, o kai kurių tipų prožektoriai siekė 2 metrus skersmens. Ateityje vietoj apsauginio stiklo pradėti montuoti fokusavimo lęšiai. Nors lęšyje prarandama dalis naudingo liuminescencijos spektro, šis sprendimas leido sutaupyti atspindinčio paviršiaus plotą ir pagaminti kompaktiškus įrenginius, iki rankinių.

Prožektorių specifikacijos

Apšvietimo įrangos gamintojai, atsižvelgdami į įrenginiui pavestą užduotį, gamina gaminius, pasižyminčius tam tikromis savybėmis, kurios yra susijusios ne tiek su įrenginio konstrukcija, kiek tiesiogiai su jo skleidžiama šviesa, būtent:

• galia - šviesos šaltinio suvartojamos elektros energijos lygis, išreikštas vatais (W). Kuo didesnė galia, tuo šviesesnė ir tolimesnė lempos apdaila. Tuo pačiu metu skirtingos tos pačios galios rūšys turi skirtingą energijos vartojimo efektyvumą – energijos suvartojimo ir šviesos srauto santykį;
• šviesos srautas - pagrindinė charakteristika, lemianti šviesos šaltinio efektyvumą, išreikšta liumenais (Lm). Tačiau galutinis prožektorių efektyvumas, atsižvelgiant į visus optinius nuostolius, matuojamas liuksais, naudojant liuksmetrą;
• sklaidos kampas - priklausomai nuo atšvaito konstrukcijos ir skersmens, šviesos kūgio nukrypimo kampas susidaro nuo 6 iki 160 °.Kuo mažesnis kampas, tuo toliau prietaisas spindės, tačiau šoninis apšvietimas bus minimalus. Ir atvirkščiai: kuo didesnis kampas, tuo didesnis plotas, kurį dengia šviesos taškas su minimaliu diapazonu;
• šviesos temperatūra - apšviestų objektų atspalvis, matuojamas kelvinais (K). Varijuoja nuo raudonos iki baltos spalvos. Spalvų perteikimo indeksas priklauso nuo temperatūros – nuo ​​kurios parametras priklauso nuo to, kaip natūraliai spalvų paletę suvoks žmogaus akis. Geriausias spalvų perteikimo indeksas yra neutraliame 3500–4500 K diapazone.

Šilta šviesa silpnesnė, bet geriau prasiskverbia pro rūką, sniegą ir lietų. Esant geram matomumui, šaltas šešėlis apima didesnį atstumą, nors objektų spalvos ir kontūrai gali susilieti į vieną vietą.

Atsižvelgiant į numatomas eksploatavimo sąlygas, prožektoriai turi tam tikras dizaino ypatybes:

• maitinimas – dauguma įrenginių maitinami tiesiogiai iš 220 V tinklo, tačiau kai kurioms lempų rūšims reikalingas balastas arba vairuotojas. Paprastai šie grandinės elementai iš pradžių yra įtraukti į įrenginio konstrukciją arba yra prijungti iš išorės. Taip pat yra autonominių prožektorių, maitinamų baterijomis, benzininiais ar dyzeliniais generatoriais;
  LED tvarkyklė
• apsaugos laipsnis - charakteristika, lemianti veiksnius ir aplinkos sąlygas, kurioms esant bloko apvalkalas garantuoja stabilų sistemos veikimą. Pagal tarptautinę klasifikaciją IP matuojamas skaičiais, atsižvelgiant į apsaugos nuo kietųjų dalelių ir drėgmės laipsnį.

Prožektorių tipai

Pagrindinis dizaino skirtumas yra susijęs su šviesos šaltiniu.Pirmosiose, palyginti efektyviose elektros lempose, buvo sumontuotos Edisono arba Iljičiaus elektros lanko lempos su kaitriniu siūlu iš anglies, platinos ir volframo. Ir nors platinos siūlas demonstravo didžiausią resursą ir šviesos našumą, dėl ekonominio netikslumo jį pakeisti buvo naudojamas pigesnis volframas. Ateityje lempų evoliucija pakrypo efektyvumo, išteklių, kompaktiškumo ir pigesnės gamybos linkme.

Halogenas

Pirmoji kaitinamųjų lempų modifikacija buvo kvarcinio stiklo lemputė, užpildyta inertinėmis dujomis ir jodo halogenais. Inertinėje aplinkoje kaitinimo siūlas ne taip intensyviai perdega, todėl buvo galima padidinti įtampą ir padidinti šviesos srautą. Prožektoriams dažniausiai naudojama linijinė halogeninė lempa su dvipusiu R7s pagrindu.

Apvaliems atšvaitams yra kompaktiškesnės lempos su G tipo kaiščių pagrindais.

energijos vartojimo efektyvumą halogenas vidutiniškai 22 lm / vatas, palyginti su 15 lm / vatu Iljičiaus lempoms. Jų darbo ištekliai taip pat padidinami bent 1,5 karto. Norint maitinti, reikalingas transformatorius, tačiau yra tipų, skirtų tiesioginiam prijungimui prie 220 V tinklo.

Metalo halogenidas

Jie yra dvigubo stiklo kolba, kurios vidinėje dalyje, veikiant aukštam slėgiui, yra įvairių metalų halogenidų – dujų, kurios gali švytėti, kai įjungiamos elektros iškrova. Konstrukcijoje nėra laidininko ar kaitinimo siūlelio. Labiausiai paplitęs šviestuvo tipas turi E27 arba E40 sraigtinį pagrindą, tačiau studijoje, scenos apšvietime kartais naudojami vienpusiai ir dvipusiai kaiščių pagrindai.

MGL išsiskiria aukštu spalvų perteikimu, iki 20 000 valandų ištekliu ir 85 Lm/W energijos efektyvumu.Norint paleisti įrenginį, reikalingas droselis - balastas, be kita ko, palaikantis stabilumą esant galios viršįtampiams. Lempos nereikalauja pašildymo ir paleidžiamos esant -40°C temperatūrai, todėl jas galima naudoti šiaurinėse platumose.

Natrio lempos (DNaT)

Struktūriškai jie praktiškai nesiskiria nuo metalo halogenido. Į vidinę kolbą pridedama natrio druskų, kurios išgaruoja, kurios išskiria galingą geltonojo ir raudono spektro šviesos energijos srautą. Aukšto slėgio lempos energijos vartojimo efektyvumas yra apie 130 lm / vatas, o mažas - iki 180 lm / vatas. Tuo pačiu metu vienspalvis švytėjimo spektras iškreipia spalvų perteikimą, tačiau yra kuo artimesnis saulės spektrui augalų fotosintezei būtinuose diapazonuose. Būtent tokio tipo prožektoriai dažniausiai montuojami šiltnamiuose.

Standartinių tipų lempos turi sraigtinį pagrindą, tačiau yra variantų su kaiščiais.

Norint imituoti dienos šviesą ir pagerinti spalvų atkūrimą, yra baltos spalvos stiklo pavyzdžių.

Žemesnėje nei 35°C temperatūroje druskos garai šviečia ne taip intensyviai. Prietaisai itin jautrūs elektros tinklo svyravimams, todėl jų veikimui ir užsidegimui būtina droselis. Darbo ištekliai svyruoja nuo 13 000 iki 15 000 valandų, po to sumažėja šviesos srautas.

Infraraudonųjų spindulių šviestuvai

Skirtingai nuo kitų apšvietimo prietaisų, IR lempos skleidžia tik žmogaus akiai nematomą infraraudonųjų spindulių diapazoną nuo 800 nanometrų. Kartu su vaizdo kameromis, skirtomis veikti šiuose diapazonuose, jie yra slapta naktinio vaizdo stebėjimo sistema.

Naktinis vaizdo filmavimas.

Kamera fiksuoja tik atspindėtus spindulius iš IR prožektorių juodai baltai, o likusi erdvė atrodo neapšviesta. Kaip šių prietaisų šviesos šaltinis, dujų išlydžio arba LED lempos su tam tikru liuminescencijos spektru.

Pastaba! Žmogaus regėjimo organų raidoje yra retų anomalijų, kuriose infraraudonieji spinduliai yra iš dalies matomi.

LED

Jie tapo plačiai paplitę per pastaruosius 20 metų dėl savo kompaktiškumo, mažos kainos ir energijos vartojimo efektyvumo nuo 70 iki 130 lm / vatų. Prožektoriams naudojamos dviejų tipų LED lemputės:

1. COB - kristalai, esantys arti vienas kito ir užpildyti fosforu. Jie skleidžia vienodą šviesos srautą, tačiau labai įkaista, todėl jiems reikia masyvaus radiatoriaus arba priverstinio aušinimo.
2. smd - matricos su tos pačios galios led elementų rinkiniu.

Jie turi didesnį sklaidą, tačiau dėl to, kad tarp elementų yra erdvės, jie geriau išsklaido šilumą. Naudojant nuoseklųjį ryšį, jei vienas šviesos diodas perdega, sugenda visa plokštė. AT lygiagrečiai galimybė, visa apkrova tenka likusioms lemputėms, o tai pagreitina jų susidėvėjimą.

Po dažno perkaitimo LED elementai, jei jie neperdega, suteikia iki 30%. Šiuo atžvilgiu gamintojai daugiau dėmesio skiria SMD matricoms, kurios nėra tokios reiklios šilumos išsklaidymui. Amerikos Cree šviesos diodai, japoniški Nichia arba vokiški Osram šviesos diodai sukuria vidutiniškai 100 Lm / W ir turi iki 50 000 darbo valandų.

Prožektorius

Tradiciškai dizainą sudaro šie elementai:

• rėmelis - pagamintas iš plastiko arba metalo.Geriausias sprendimas yra, jei korpusas yra visiškai pagamintas iš aliuminio: lengvas, atsparus korozijai ir turintis pakankamą šilumos laidumą. Nugarėlėje sumontuotas metalinis radiatorius;
• atšvaitas - atšvaitas iš blizgaus metalo arba folijos plastiko, veikiantis kaip veidrodis, fokusuojantis spindulį;
• apsauginis stiklas - kartais pagamintas iš karščiui atsparaus polikarbonato. Modeliuose su plačiu sklaidos kampu jis turi gofruotą, kad būtų geriau paskirstyta šviesa. Kai kuriuose pavyzdžiuose vietoj stiklo sumontuotas fokusavimo lęšis;
• Šviesos šaltinis;
• energijos vienetas - pavaizduotas transformatoriumi, tvarkykle arba droseliu, priklausomai nuo lempos tipo. Jo gali nebūti, jei įrenginys veikia tiesiogiai iš 220 V tinklo arba yra prijungtas iš išorės.

Atskirą nišą užima visiškai autonomiški įrenginiai su saulės kolektoriumi ir baterija. Kai kuriuose pavyzdžiuose yra įrengti šviesos ir judesio jutikliai, kurie automatiškai įsijungia naktį arba kai į jutiklio regėjimo lauką patenka judantis objektas.

Autonominė sistema su judesio jutikliu.

Priklausomai nuo paskirties, prietaisai turi keletą tvirtinimo tipų:

1. Į konsolę.
2. Laikiklis.
3. Trikojis.
4. Sustabdymas.
5. Antžeminis kuolas.
6. Nešiojama parinktis.
7. Rotacinis modulis.

Taikymo sritis

Prožektoriai plačiai naudojami visose gyvenimo srityse, kur reikia apšviesti didelius plotus ar didelius atstumus.

gatve, parko apšvietimas.

Sporto, prekybos, pramogų kompleksai.

Paminklų ir architektūrinių konstrukcijų dekoratyvinis apšvietimas.

Teatro apšvietimas.

Objekto apsauga. Dažniausiai tai yra įrenginiai, pritvirtinti prie stulpų arba ant sukamųjų modulių.

Paieškos ir gelbėjimo veikla bei karinės operacijos.Šiems tikslams antžeminėje įrangoje, aviacijoje ir laivuose yra įrengti ilgo nuotolio prožektoriai, kurių siauras šviesos kūgis mažesnis nei 30°.

Filmų industrija. Fotografija.

Darbo zonų, statybviečių apšvietimas. Atokiose vietovėse naudojami kompleksai su generatoriumi arba didelės talpos baterijomis.

Imituokite saulės šviesą, kad augintumėte augalus šiltnamiai. Dažniausiai šiam tikslui naudojamos HPS ir LED lempos.

Gretimų teritorijų apšvietimas, įėjimai, darbo zonos.

fasado apšvietimas šviestuvai su plačiu sklaidos kampu ir aukštu spalvų perteikimo indeksu.

Signalizacijos sistemos navigacijoje. Atstovauja pakrantės švyturiai ir semaforai laivuose.