المصابيح الحثية: الجهاز، الأنواع، نطاق التطبيق + قواعد الاختيار

اليوم، يختار المستهلكون بشكل متزايد أجهزة الإضاءة المنزلية والصناعية الموفرة للطاقة.ومع ذلك، بالإضافة إلى التوفير، تلعب جودة الإضاءة الخلفية أيضًا دورًا مهمًا. تعتبر المصابيح الحثية بديلاً جيدًا لمصادر الإضاءة التقليدية.

إنها تنبعث منها ضوءًا ناعمًا لطيفًا للعين ولا يغير الإدراك الموضوعي للأشياء. دعونا نلقي نظرة على مبادئ التصميم والتشغيل للمصابيح الحثية معًا.

التصميم ومبدأ التشغيل

مصدر الضوء الأساسي في المصباح التعريفي هو البلازما، التي تم إنشاؤها بشكل مصطنع نتيجة تأين خليط الغاز بواسطة مجال كهرومغناطيسي عالي التردد.

يولد التيار مجالًا كهربائيًا متناوبًا، مما يتسبب في حدوث تفريغ غاز في الدورق الزجاجي. يولد الزئبق المثار الأشعة فوق البنفسجية، والتي تتحول إلى ضوء مرئي بفضل الفوسفور.

تنتمي المصابيح الحثية إلى فئة مصادر إضاءة تفريغ الغاز، والتي تمت كتابة المزيد عنها هذه المادة.

يتضمن تصميم المصباح التعريفي ثلاثة عناصر وظيفية أساسية:

• أنبوب تفريغ الغاز
• لفائف التعريفي مع حلقة الفريت.
• الصابورة الإلكترونية.

يوجد داخل الأنبوب قطرات من ملغم الزئبق. الدورق نفسه مملوء بغاز ذو تفاعل كيميائي منخفض - الأرجون/الكريبتون، وسطحه الداخلي مغطى بفوسفور غير عضوي.

يشكل الملف التعريفي والمغناطيس الكهربائي مجالًا مغناطيسيًا عالي التردد، حيث يتم تحت تأثيره تسريع الإلكترونات الحرة وتصادمها وإثارة ذرات الزئبق.

والنتيجة هي الأشعة فوق البنفسجية. يحوله الفوسفور إلى توهج مشرق مرئي.

كما هو الحال في مصابيح الفلورسنت البسيطة، فإن مزيج الفوسفورات المختلفة في طلاء لمبة IL ينتج توهجًا بألوان مختلفة. الأجهزة الأكثر شيوعًا هي ذات درجات حرارة لونية تبلغ 3500 كلفن، 4100 كلفن، 5000 كلفن، 6500 كلفن

يتم توصيل الصابورة الإلكترونية بمصدر جهد تيار مستمر يبلغ 12 فولت/24 فولت أو بشبكة جهد جيبية تبلغ 120 فولت/220 فولت/380 فولت.

يقوم نظام التحكم المبدئي بتحويل التيار المتردد 50 هرتز إلى تيار مباشر، ثم إلى تيار عالي التردد من 190 كيلو هرتز إلى 2.65 ميجا هرتز.

يخلق تيار الترددات اللاسلكية هذا مجالًا مغناطيسيًا. بالإضافة إلى ذلك، يقوم المبدئ بتوليد نبضة انطلاق قوية، مما يؤدي إلى إشعال مصدر الضوء التعريفي.

لضمان التشغيل المستقر لجهاز الإضاءة بدون إلكترود، يمكن لنظام التحكم أيضًا تغيير قوة التيار الكهربائي وتردده من خلال ملف الحث.

من أجل تقليل تشتت المجالات الكهرومغناطيسية عالية التردد، تم تجهيز المصابيح بشاشات من الفريت و/أو نوى خاصة.

والفرق الرئيسي بين المصابيح الموفرة للطاقة الحثية ومصادر الضوء الأخرى هو عدم وجود خيوط وكاثودات حرارية ملامسة. في المصابيح الحثية، توجد المغناطيسات الكهربائية في الخارج، أي أنه لا يوجد اتصال مباشر للأقطاب الكهربائية مع بيئة الغاز المتأين

وهذا يجعل أسطوانة جهاز الإضاءة أكثر تجانسًا وتحملًا متساويًا تقريبًا في درجة الحرارة.

مع التشغيل المطول لهذه الإضاءة، لا يتم ملاحظة تكسير المصباح الزجاجي، مع مرور الوقت، لا تترسب مادة القطب الكهربائي على الجدران.

إن عدم وجود أقطاب كهربائية خيطية مطلوبة لإضاءة مصابيح الإضاءة التقليدية يسمح للمصابيح الحثية بتحقيق عمر خدمة طويل بشكل لا يصدق - يصل إلى 120.000 ساعة تشغيل.

حتى أن بعض الشركات المصنعة تدعي أن عمر الخدمة يصل إلى 150.000 ساعة. هذا الرقم أعلى بعشر مرات من متانة البسيط مصابيح الفلورسنت، HPDS تفريغ الغاز، التنغستن الزئبق و تركيبات إضاءة الصوديوم.

بالإضافة إلى ذلك، فإن عمر خدمة مصادر الضوء الحثية أطول بحوالي 2-3 مرات من عمر خدمة مصابيح LED.

أنواع المصابيح الحثية

أظهر نيكولا تيسلا لأول مرة مصباحًا بدون أقطاب كهربائية ملامسة في عام 1893 في المعرض العالمي في شيكاغو. كان جهاز الإضاءة المقدم للجمهور مدعومًا بالمجال المغناطيسي لملف تسلا. وأول نموذج أولي موثوق لمصدر الضوء التعريفي تم إنشاؤه بواسطة جون ملفين أندرسون في عام 1967.

تصنيف المصابيح الكهربائية التي لا تحتوي على إلكترود

في عام 1994، قدمت شركة جنرال إلكتريك مصباح GENURA المدمج الموفر للطاقة والمزود بمولد عالي التردد مدمج في القاعدة.

بدأ الإنتاج التسلسلي لمصابيح الفلورسنت الحثية في التسعينيات.

اليوم، الشركات الرائدة في إنتاج أجهزة الإضاءة الموفرة للطاقة بدون إلكترود هي شركات PHILIPS Lighting وGE Lighting وOSRAM Licht AGO. يوضح الجدول معلمات وتكاليف نماذج مختلفة من المصابيح من هذه الشركات المصنعة

اعتمادًا على نوع التصميم، تكون مصادر الضوء الحثية هي:

• مع صابورة مدمجة – يتم دمج المولد الكهربائي والمصباح في وحدة واحدة؛
• مع مشغل إلكتروني منفصل - المولد الخارجي والمصباح جهازان منفصلان.

اعتمادًا على طريقة وضع الملف، تنقسم هذه المصابيح أيضًا إلى أجهزة ذات محث خارجي (منخفض التردد) وداخلي (عالي التردد).

في الحالة الأولى، يتم لف ملف بقضيب مغنطيسي حديدي حول أسطوانة. يتراوح تردد تشغيل المصابيح ذات الحث الخارجي بين 190 و 250 كيلو هرتز.

لديهم ظروف أفضل للتبادل الحراري المكثف مع البيئة، حيث أن الملف الموجود خارج الدورق المغلق يبدد بسهولة الحرارة الناتجة عن الجهاز. يصل عمر خدمة الأجهزة ذات التردد المنخفض إلى 120.000 ساعة.

في الحالة الثانية، يوجد ملف تحريضي ذو قلب ملفوف داخل لمبة زجاجية. تنتهي الحرارة المتولدة في تجويف جهاز الإضاءة، ولهذا السبب تسخن المصابيح ذات الحث الداخلي بقوة أكبر.

تردد تشغيلها هو في حدود 2-3 ميغاهيرتز. لا يتجاوز مورد مصادر الضوء هذه 75000 ساعة.

في المظهر، تشبه الأجهزة ذات المحث الداخلي المصابيح الكهربائية. لكن النماذج ذات المحث الخارجي لها شكل حلقة أو مستطيل

تتمتع كل من المصابيح عالية التردد ومنخفضة التردد بهامش أمان كبير ولها عمر خدمة طويل.

الخيارات والعلامات

حاليًا، أطلقت الشركات المتخصصة في الإضاءة إنتاجًا ضخمًا للمصابيح الحثية بمختلف أشكالها. يمكن رؤية ميزات التصميم وخيارات التصميم في علاماتها.

يحدد أول حرفين أبجديين في الكود نوع الجهاز (IL - المصباح التعريفي)، أما الحرف الثالث فيشير إلى الشكل. بعد تعيين الرسالة، عادة ما يتم الإعلان عن السلطة.

أمثالك - مصابيح تحريضية مستديرة.لديهم كفاءة مضيئة عالية ومجموعة واسعة من درجات الحرارة الطيفية. مناسبة للتركيب في وحدات الإنارة الدائرية والبيضاوية.

تُستخدم مصادر الإضاءة هذه بشكل نشط لإضاءة المستودعات ومحلات الإنتاج والإصلاح الواسعة ومراكز التسوق والمرافق الرياضية.

إيلش - مصابيح على شكل كرة. مصنوع بالشكل التقليدي لأجهزة الإضاءة التقليدية ذات الطاقة العالية. إنها تخلق ضوءًا ناعمًا وتضيء على الفور تقريبًا.

مناسبة للاستبدال المصابيح المتوهجة إلى مصادر إضاءة موفرة للطاقة دون الحاجة إلى تغيير المصباح نفسه.

يتم تركيب ILS في الأضواء الكاشفة لإضاءة الفنادق والمطاعم ومحلات السوبر ماركت، وكذلك في مصابيح الشوارع والمصابيح الصناعية

ILU – لمبات على شكل حرف U . إنها أجهزة بها مولد منفصل. إنها تنبعث منها ضوء أبيض ساطع ولا تومض أثناء التشغيل.

يتم استخدامها لإضاءة الملاعب والأنفاق ومترو الأنفاق والطرق السريعة وأكشاك الإعلانات واللافتات وغيرها من الأشياء.

إلب، إلبك - مصابيح ذات لمبة على شكل حلقة. فيها، يتم دمج المولد والملف والأنبوب في وحدة واحدة. إنها تولد ضوءًا ناعمًا لا ينبهر، وتضيء بسرعة وسهولة عند درجات حرارة تصل إلى -35 درجة مئوية.

يتم استخدام تصميمات مماثلة لإضاءة الفنادق ومناطق التسوق ومناطق المنتزهات والحدائق العامة ومناطق الحدائق الخاصة.

ومن الجدير بالذكر بشكل منفصل عن المصابيح النباتية التعريفي للنباتات. وهي تختلف في شكل المصباح الزجاجي ولون الإشعاع.

تعتبر النماذج المختلفة للمصابيح النباتية التعريفية مناسبة لإضاءة المساحات الخضراء خلال فترة معينة من النمو والتطور. يتم تعيين سلسلة من هذه المنتجات TIL. يشير الحرفان التاليان إلى طراز المصباح المحدد

تم تصميم المصابيح النباتية التعريفية GP وVG لإضاءة النباتات في مرحلة النمو الخضري. يسود فيها طيف الإشعاع الأزرق.

تستخدم أجهزة FL في المرحلة الأولية لتكوين الثمار وكذلك لتسريع تكوين الأزهار. ينبعث منها الضوء الأحمر.

مصابيح طراز KL عالمية. تتيح مصادر الضوء هذه التحكم في نمو المزروعات. إنها تولد ضوءًا أحمر غنيًا ضروريًا للتطور الكامل للفواكه النباتية والزهور الوفيرة.

أمثلة على العلامات:

• ILK-40 – مصباح حثي دائري بقوة 40 واط؛
• TILPVG-120 عبارة عن مصباح نباتي مستطيل الشكل بقدرة 120 واط، طراز VG للمرحلة الأولى من النمو الخضري للنباتات.

يتوافق انبعاث المصباح التعريفي مع 97٪ من الطيف الشمسي، وبالتالي فهو ممتاز للإضاءة الاصطناعية لمجمعات الدفيئة.

مزايا استخدام إيل

تولد المصابيح التي لا تعمل بالكهرباء ضوءًا ناعمًا مريحًا للعين. لا يتم تشويه ظلال الألوان.

يمكن تغيير سطوع هذه المصابيح في حدود 30-100% باستخدام وسيلة بسيطة باهتة للأجهزة ذات الخيوط.

محتوى الزئبق الصلب في مصابيح الحث الحديثة أقل بعدة مرات من محتوى مصابيح الفلورسنت التقليدية المملوءة بالغاز

حتى بعد 75.000 ساعة من التشغيل، تحافظ الأجهزة الحثية على مستوى طاقة الضوء بنسبة 80-85% من المستوى الأصلي.

تفقد مصابيح LLs التقليدية في ضوء النهار ما يصل إلى 55% من سطوعها في نهاية مدة خدمتها. بمرور الوقت، تتشكل دوائر داكنة غير شفافة على قواريرها.

مزايا استخدام المصابيح الحثية التي لا تحتوي على إلكترود:

• الكفاءة 90%;
• عمر الخدمة يصل إلى 150.000 ساعة؛
• خرج الضوء أكثر من 90-160 لومن/وات؛
• الظروف المثلى للإدراك البصري للأشياء؛
• تتراوح درجة حرارة التشغيل من -35 درجة مئوية إلى +50 درجة مئوية؛
• معامل تجسيد اللون Ra˃80؛
• مؤشرات كفاءة الطاقة العالية؛
• الحد الأدنى من تسخين القارورة.
• عدد غير محدود من دورات البدء/الإيقاف؛
• لا نبض.
• القدرة على ضبط شدة التوهج.
• فترة الضمان 5 سنوات.

يدعي المصنعون أن مصادر الضوء الحثية تتمتع بخصائص تقنية أفضل من مصابيح LED وأرخص عدة مرات. استهلاك الطاقة لهذه الأنواع من المصابيح الكهربائية هو نفسه تقريبًا.

تطبيق المصابيح الكهربية

تستخدم أجهزة الإضاءة الحديثة التي لا تحتوي على كاثودات وشعيرات حرارية للإضاءة الداخلية والخارجية.

نطاق استخدام IL

تتمتع المصابيح غير الكهربائية بحماية مدمجة ضد الدوائر القصيرة (الدوائر القصيرة) وارتفاع الجهد.

المصابيح الحثية مقاومة لأحمال الاهتزاز والتأثيرات العرضية، وتعمل بثبات حتى في درجات حرارة الهواء المنخفضة

نظرًا لكفاءتها المضيئة العالية واستهلاكها المنخفض للكهرباء، يتم استخدامها في مجالات مختلفة:

• لتنظيم إضاءة الشوارع عالية الجودة؛
• في مجمعات التسوق والترفيه والفنادق.
• في مراكز المكاتب والمباني المنزلية؛
• لإضاءة ورش العمل والمستودعات الفسيحة في المنشآت الصناعية؛
• لإضاءة الدفيئات الزراعية والدفيئات الزراعية.
• لإضاءة الطرق السريعة والأنفاق.
• لتنظيم الإضاءة المقاومة للانفجار في محطات الوقود.

نظرًا لاستقرار معلماتها، تُستخدم مصابيح الزئبق الخالية من الإلكترود كمصادر نقطية دقيقة للأشعة فوق البنفسجية في القياس الطيفي.

بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام مبدأ الإثارة الاستقرائية للغاز في عملية نقل الطاقة من المصادر الخارجية إلى بيئة عمل الليزر.

ومع ذلك، نظرا لوجود الإشعاع الكهرومغناطيسي عالي التردد، لا يتم تثبيت المصابيح الحثية في محطات السكك الحديدية والمطارات.

يمكن أن تسبب هذه المصابيح أيضًا تداخلاً عند استخدامها في وقت واحد مع معدات مختبرية وطبية فائقة الحساسية. لذلك، لا ينصح باستخدامها في غرف بها مثل هذه المعدات الخاصة.

إنارة الشوارع والطرق

يمكن توفير إضاءة الطريق الأكثر فعالية بواسطة مصابيح الشوارع ذات المصابيح الحثية الموفرة للطاقة. يضمن هذا النوع من الإضاءة رؤية مريحة لكل من السائقين والمشاة.

تحتوي مصابيح الطريق على حامل ناتئ متين ومثبت على أعمدة، بالإضافة إلى دعامات قياسية. يتم استخدامها لإضاءة مناطق المنتزهات والساحات والشوارع والساحات والطرق السريعة ومواقف السيارات والسدود والساحات.

يعمل التشغيل الفوري لـ IL على تقليل فقد الطاقة ويسمح لك باستخدام نظام الإضاءة بأكبر قدر ممكن من الكفاءة. وهذا يجعل من الممكن تنظيم الإضاءة باستخدام أجهزة استشعار الحركة

وكمثال على ذلك البدء الفوري للإضاءة على الطرق السريعة في الأماكن التي تشهد حركة للسيارات والمشاة.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن دمج مستشعر الحركة الحساس مع مفتاح الشفق القابل للبرمجة.

يتم ضبط الجهاز على مستويات إضاءة محددة. إذا كان مستوى الضوء غير كاف، فسيقوم المستشعر بإعطاء أمر لتشغيل المصابيح.

تتيح إمكانية التعتيم الاستخدام الناجح للأنظمة الذكية للتحكم الفعال في إضاءة الشوارع.

من خلال التحكم في سطوع المصابيح الحثية باستخدام منظم الطاقة والمؤقت الفلكي، يمكنك تحقيق وفورات حقيقية في الطاقة الكهربائية وكذلك تقليل تكاليف الصيانة بشكل كبير.

يتيح إدخال الأنظمة الذكية التحكم في حالة الإضاءة وقياس وتحليل البيانات المتعلقة باستهلاك الطاقة للمصابيح.

مصادر الضوء الصناعية الآمنة

يعد استخدام الأجهزة المعتمدة على تقنية الحث حلاً فعالاً من حيث التكلفة لتحديث أنظمة الإضاءة في المؤسسات الصناعية.

تتميز المصابيح الحثية بجودة بناء عالية ولا تتطلب صيانة دورية. إنها تقلل بشكل كبير من استهلاك الكهرباء وتساعد على تحسين ربحية الإنتاج.

تتمتع أجهزة الإضاءة الصناعية بفئة حماية IP54، والتي تسمح بالتشغيل حتى في ظروف الرطوبة العالية والقذرة. يمكن تركيبها في مناطق غير مدفأة وسيئة التهوية.

يحمي الزجاج المقسى مع عزل السيليكون العلبة بشكل موثوق من الشوائب الأجنبية ودخول الماء إلى الداخل.

هناك أيضًا نماذج IL مقاومة للانفجار. فهي لا توفر إضاءة عالية الجودة فحسب، بل تمنع أيضًا حدوث مخاطر الحريق. مثل هذه الأجهزة تزيد من مستوى السلامة في العمل

يتم تطبيق طلاء بوليمر مضاد للكهرباء الساكنة على جسم المصابيح الحثية المقاومة للانفجار.

بفضل هذه التركيبة، تتميز أجهزة الإضاءة بمقاومة الصدمات ومقاومة درجات الحرارة تحت الصفر.

لا يتدهور الطلاء الخاص المضاد للشرارة حتى في البيئات القلوية والحمضية ويمكنه الاحتفاظ بخصائصه لمدة 30 عامًا.

الإضاءة في الدفيئات والمعاهد الموسيقية

يتوافق طيف المصباح التعريفي بنسبة 75٪ مع الإشعاع النشط للتمثيل الضوئي والضروري للنمو النشط وازدهار النباتات على المدى الطويل.

هذا هو السبب في استخدام المصابيح الكهربائية التي لا تعمل بالكهرباء كمصادر إضافية في البيوت الزجاجية والدفيئات الزراعية، لإضاءة صناديق النمو القياسية والمدمجة، والإضاءة المباشرة والجانبية وبين الصفوف للنباتات.

لا تتجاوز درجة حرارة تشغيل أجهزة الإضاءة الحثية 60 درجة مئوية، مما يسمح لها بالتواجد بالقرب من المساحات الخضراء

إن استخدام مثل هذه المصابيح في صناديق النمو يجعل من الممكن تقليل تكلفة خزانات التبريد بشكل كبير.

يتيح لك استخدام IL أيضًا التصميم المسبق للإضاءة وتثبيتها بشكل منفصل لكل منطقة من مناطق الدفيئة.

لتصحيح وتوجيه الحد الأقصى من الضوء إلى القطاع المطلوب، يتم استخدام الأسطح البصرية - الشاشات. يركزون الإشعاع على منطقة معينة.

وبمساعدة عاكسات خاصة، يتم توزيع الضوء الاصطناعي بالتساوي على كامل ارتفاع المساحات الخضراء.

قواعد اختيار IL

عند اختيار أجهزة الإضاءة الحثية، من المهم أن تأخذ في الاعتبار ميزات التصميم وخصائص الأداء وكذلك درجة الأمان.

فقط إذا تم اتباع هذا النهج يمكن اعتبار IL عملية استحواذ جديرة بالاهتمام.

من السهل اليوم العثور في المتاجر المتخصصة على مصابيح تحريضية بدون إلكترود بقدرة تتراوح من 15 إلى 500 واط. ولكن هناك أيضًا أجهزة أقوى مصممة لتلبية احتياجات الإنتاج المختلفة.

تتوفر المصابيح ذات اللمبة البيضاوية لوحدات الإنارة ذات المقابس القياسية E14 وE27 وE40.

هناك أيضًا أنواع خاصة مستطيلة وحلقية من أجهزة الإضاءة الحثية التي يمكن أن تعمل على كل من طاقة التيار المتردد والتيار المستمر.

ومن الجدير بالذكر أن المصابيح الحثية ذات الشكل الكروي ستكون أكبر حجمًا من الأجهزة التقليدية ذات الفتيل المتوهج، حيث أن مولد تيار الترددات اللاسلكية مخفي في القاعدة. هذا مهم يجب مراعاته عند الشراء

تخضع جميع المصابيح الحثية والمصابيح التي لا تحتوي على إلكترود لشهادة إلزامية.

لذلك، يمكننا التحدث بثقة عن سلامتهم. يتم وضع الملغم في دورق مغلق، ومع مراعاة قواعد التشغيل الأساسية، يتم استبعاد تسربه.

ومع ذلك، عليك أن تفهم، مثل مصابيح الفلورسنت القياسية، تتطلب مصابيح الحث التخلص المناسب منها بسبب وجود مركبات الزئبق والمكونات الإلكترونية.

يمكن إعادة استخدام الملغم الصلب، وهو عبارة عن سبيكة من الزئبق مع معادن أخرى. يتم أيضًا إعادة تدوير زجاج المصباح، ولكن بشكل منفصل عن الفوسفور.

المصابيح ذات تقنية الحث ليست من أنواع الإضاءة الصديقة للبيئة وهي أدنى بكثير من مصابيح LED في هذا المعيار.

يجب أن نضيف أن المصباح الكهربائي من النوع التعريفي لا يصل فورًا إلى التدفق الضوئي المستقر. في البداية، ينتج حوالي 80٪ من إجمالي الإشعاع.

لكي يصل هذا المؤشر إلى الحد الأقصى، يحتاج المصباح الذي لا يحتوي على إلكترود إلى 2-3 دقائق. خلال هذا الوقت، يتم تسخين الملغم بدرجة كافية وتتبخر الكمية المطلوبة من الزئبق.

استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع

المصابيح الحثية هي جيل جديد من مصابيح تفريغ الغاز. مبدأ تشغيل هذا النوع من الإضاءة:

ما الذي يجعل المصابيح الحثية، وميزات المصابيح من هذا النوع ونطاق التطبيق:

مزايا استخدام مصادر الضوء الحثية الحديثة في المؤسسات الصناعية:

يتيح لك التثبيت الصحيح للمصابيح الحثية بما يتوافق مع جميع المعايير واللوائح استخدام تكنولوجيا توفير الطاقة بشكل فعال. اليوم، تعتبر مصادر الضوء هذه بديلا معقولا للأساليب التقليدية لتنظيم الإضاءة.

هل لديك خبرة في استخدام المصابيح الحثية؟ أو هل كان لديك أي أسئلة بعد دراسة المادة؟ يمكنك أن تسألهم في خانة التعليقات أسفل المقالة. هناك يمكنك مشاركة تجربتك أو تقديم نصائح قيمة لزوار موقعنا.