Kas yra prožektorius

Tarp šviestuvų specifinę nišą užima prožektoriai (iš lotynų kalbos žodžio projectus - "nukreiptas, išmestas į priekį") - prietaisai, kurie šviesos spindulius sutelkia tam tikra kryptimi naudodami atspindintį kūgio formos arba parabolinį reflektorių. Ši idėja pirmą kartą atsispindėjo Leonardo da Vinčio piešiniuose, o Rusijoje ją praktiškai įgyvendino Ivanas Kulibinas, valdant Jekaterinai Didžiajai IX a. Jis sukūrė optinį telegrafą, naudodamas veidrodžių sistemą, kuri paprastų vaškinių žvakių šviesą perskirstydavo į kryptinį spindulį.

Vos keliomis žvakėmis Kulibinas apšvietė priešingą Nevos upės krantą Sankt Peterburge ir sužavėjo to meto mokslo bendruomenę.

Šis išradimas buvo naudojamas kaip semaforas kariniame jūrų laivyne ir sausumos komunikacijose, juo jis apšvietė tamsius Carskoje Selo rūmų koridorius. Ši tema buvo toliau plėtojama karine kryptimi, naudojant elektrinius šviesos šaltinius, o reflektoriaus schema buvo naudojama beveik visuose šviestuvuose, kuriuose reikėjo koncentruoto šviesos pluošto.

Pirmojo pasaulinio karo priešlėktuvinės gynybos prožektorius. Jau tada kai kurie pavyzdžiai siekė net 12 kilometrų.

Norint padidinti veikimo spindulį, reikėjo padidinti parabolinio reflektoriaus skersmenį, o kai kurių tipų prožektorių skersmuo siekė net 2 metrus. Vėliau vietoj apsauginio stiklo buvo įrengti fokusavimo lęšiai. Nors lęšyje prarandama dalis naudingojo švytėjimo spektro, šis sprendimas leido sutaupyti atspindinčiojo paviršiaus ploto ir pagaminti kompaktiškus prietaisus iki pat rankinių.

Prožektoriaus charakteristikos

Atsižvelgdami į prietaisui paskirtą užduotį, apšvietimo technologijų gamintojai gamina produktus, pasižyminčius tam tikromis savybėmis, kurios susijusios ne tiek su prietaiso konstrukcija, kiek tiesiogiai su jo skleidžiama šviesa, t. y:

• galia - šviesos šaltinio suvartojama galia, išreikšta vatais (W). Kuo didesnė galia, tuo ryškesnė ir tolimesnė lempa. Tačiau skirtingų tipų vienodos galios šviestuvai pasižymi skirtingu energijos vartojimo efektyvumu - suvartotos energijos ir šviesos efektyvumo santykiu;
• šviesos srautas - yra pagrindinė savybė, lemianti šviesos šaltinio efektyvumą, išreiškiamą liumenais (Lm). Tačiau galutinis projektoriaus efektyvumas, atsižvelgiant į visus optinius nuostolius, matuojamas liuksmetru;
• Sklaidos kampas - priklausomai nuo reflektoriaus konstrukcijos ir skersmens, šviesos kūgio sklidimo kampas yra nuo 6 iki 160°. Kuo mažesnis kampas, tuo toliau šviečia prietaisas, tačiau šoninis atspindys bus minimalus. Ir atvirkščiai, kuo didesnis kampas, tuo platesnį plotą užima taškinė šviesa, o atstumas yra minimalus;
• šviesos temperatūra - Apšviesto objekto atspalvis, matuojamas kelvinais (K). Nuo raudonos iki baltos spalvos. Temperatūra lemia spalvų perteikimo indeksą, t. y. parametrą, pagal kurį nustatoma, kaip natūraliai žmogaus akis suvokia spalvų paletę. Geriausias spalvų perteikimo indeksas yra neutralaus 3500-4500 K spalvų perteikimo indekso ribose.

Šilta šviesa yra silpnesnė, bet geriau prasiskverbia pro rūką, sniegą ir lietų. Esant geram matomumui šaltesnis atspalvis apima didesnį atstumą, nors objektų spalvos ir kontūrai gali susilieti į vieną dėmę.

Prožektoriai turi tam tikras konstrukcines savybes, kurios priklauso nuo numatytų naudojimo sąlygų:

• Maitinimo šaltinis - dauguma įrenginių maitinami tiesiogiai iš 220 V tinklo, tačiau kai kurių tipų lempoms reikia balastinio įtaiso arba vairuotojas. Paprastai šie grandinės elementai iš pradžių įtraukiami į įrenginio konstrukciją arba prijungiami iš išorės. Taip pat yra autonominių prožektorių, maitinamų akumuliatoriais, benzininiais arba dyzeliniais generatoriais;
  LED tvarkyklė
• apsaugos klasė - Savybė, kuri apibrėžia veiksnius ir aplinkos sąlygas, kuriomis įrenginio gaubtas užtikrina stabilų sistemos veikimą. Pagal tarptautinę klasifikaciją IP matuojamas skaičiais, atsižvelgiant į apsaugos nuo kietųjų dalelių ir drėgmės laipsnį.

Prožektorių tipai

Pagrindinis konstrukcijos skirtumas susijęs su šviesos šaltiniu. Pirmieji gana efektyvūs elektros žibintai buvo su Edisono arba Iljičiaus lanko lempomis su anglies, platinos, volframo siūlais. Nors platinos kaitinimo siūlelis buvo ilgaamžiškiausias ir skleidė didžiausią šviesos srautą, dėl ekonominio netikslingumo jis buvo pakeistas pigesniu volframu. Vėliau lempos tapo efektyvesnės, ilgaamžiškesnės, kompaktiškesnės ir pigesnės.

Halogenas

Pirmoji kaitinamųjų lempų modifikacija buvo kvarco stiklo lemputė, pripildyta inertinių dujų ir jodo halogenų. Inertinėje aplinkoje kaitinamoji gija perdega ne taip intensyviai, todėl buvo galima padidinti įtampą ir šviesos srautą. Labiausiai paplitęs prožektorių tipas - linijinė halogeninė lempa su dvipusiu R7s pagrindu.

Apvaliems atšvaitams yra mažesnių lempų su G tipo kaiščiais.

Energijos vartojimo efektyvumas halogeninių lempų halogeninės lemputės turi vidutiniškai 22lm/Watt, o Ilich lemputės - 15lm/Watt. Be to, jų tarnavimo laikas pailgėja bent 1,5 karto. Maitinimui reikalingas transformatorius, tačiau yra tipų, skirtų tiesiogiai prijungti prie 220 V tinklo.

Metalo halogenidai .

Tai yra dvigubos stiklinės kolbos, kurių vidinėje po dideliu slėgiu yra įvairių metalų halogenidų - dujų, galinčių švytėti, kai jos įjungiamos elektra. Konstrukcijoje nėra laidininko ar gijos. Dažniausiai lempos tipas yra su E27 arba E40 sraigtiniu pagrindu, tačiau studijos, scenos apšvietimui kartais naudojami vienpusiai ir dvipusiai kaištiniai pagrindai.

MGL pasižymi geru spalvų perteikimu, iki 20 000 valandų veikimo trukme ir 85 Lm/W energijos vartojimo efektyvumu. Įrenginiui paleisti reikalingas droselis, balastas, kuris, be kita ko, palaiko stabilumą esant elektros tinklo svyravimams. Šių lempų nereikia iš anksto kaitinti, jas galima įjungti esant net -40 °C temperatūrai, todėl jas galima naudoti šiaurinėse platumose.

Natrio lempos (DNaT)

Jų konstrukcija nedaug skiriasi nuo metalo halogenidinių lempų. Į vidinę lemputę dedama natrio druskų, kurios išgaravusios skleidžia stiprų geltonos ir raudonos spalvos šviesos energijos srautą. Aukšto slėgio lempos lempos pasižymi maždaug 130 Lm/Watt energijos vartojimo efektyvumu, o mažo slėgio lempos - iki 180 Lm/Watt. Vienspalvis šviesos spektras iškraipo spalvų perteikimą, tačiau jis yra kuo artimesnis saulės šviesai, t. y. augalų fotosintezei reikalingiems diapazonams. Tokio tipo prožektoriai dažniausiai montuojami šiltnamiuose.

Standartinių lempų tipai yra su varžtiniu pagrindu, tačiau yra ir su kaištiniu pagrindu.

Siekiant imituoti dienos šviesą ir pagerinti spalvų perteikimą, yra pavyzdžių su baltai tonuotu stiklu.

Esant mažesniam nei 35 °C šalčiui druskos garai švyti ne taip intensyviai. Prietaisai yra labai jautrūs elektros tinklo galios svyravimams, todėl jiems reikia duslintuvas. Eksploatavimo trukmė svyruoja nuo 13000 iki 15000 valandų, o šviesos srautas vėliau sumažėja.

Infraraudonųjų spindulių prožektoriai

Kitaip nei kiti apšvietimo prietaisai, infraraudonųjų spindulių žibintai skleidžia tik infraraudonąją šviesą, kuri žmogaus akiai yra nematoma - 800 nanometrų. Kartu su vaizdo kameromis, pritaikytomis veikti tokiais diapazonais, jos sudaro slaptą naktinio stebėjimo sistemą.

Naktinis vaizdo įrašymas.

Fotoaparatas fiksuoja tik infraraudonųjų spindulių šviestuvų atspindėtą šviesą juodai baltai, o likusi scenos dalis atrodo neapšviesta. Šiuose įrenginiuose naudojami dujų išmetimo arba LED kaip šviesos šaltinis šiuose įrenginiuose naudojamos lempos su apibrėžtu šviesos spektru.

Informacija! Žmogaus akys turi retų anomalijų, dėl kurių infraraudonieji spinduliai tampa iš dalies matomi.

LED

per pastaruosius 20 metų plačiai paplito dėl savo kompaktiškumo, nedidelės kainos ir energijos vartojimo efektyvumo 70-130 Lm/Watt diapazone. Prožektoriuose naudojamos dviejų tipų LED lemputės:

1. COB - Glaudžiai vienas nuo kito nutolę kristalai, užpildyti fosforu. Suteikia vienodą šviesos srautą, tačiau yra labai karštas, todėl jam reikia masyvaus radiatoriaus arba priverstinio aušinimo.
2. SMD - Matricos su tos pačios galios LED elementų rinkiniu.

Didesnė variacija, tačiau dėl erdvės tarp elementų geriau išsklaidoma šiluma. Jei vienas šviesos diodas jungiamas nuosekliai, perdegus vienam šviesos diodui, sugenda visa plokštė. В lygiagrečiai Likusios lemputės patiria visą apkrovą, todėl greičiau dėvisi.

Po dažno LED elementų perkaitimo, jei jie neperdega, jie įgauna iki 30 % nuosmukį. Dėl šios priežasties gamintojai daugiau dėmesio skiria SMD matricoms, kurioms keliami ne tokie dideli šilumos išsklaidymo reikalavimai. Amerikietiški "Cree", japoniški "Nichia" ar vokiški "Osram" šviesos diodai sukuria vidutiniškai 100 lm/W, o jų tarnavimo laikas siekia 50 000 valandų.

Dėmesio centre dizainas

Tradiciškai konstrukciją sudaro šie elementai:

• būstas - korpusas pagamintas iš plastiko arba metalo. Geriausias sprendimas, jei visas korpusas būtų pagamintas iš aliuminio: lengvo, atsparaus korozijai ir turinčio pakankamą šilumos laidumą. Galinėje dalyje įrengtas metalinis radiatorius;
• reflektorius - reflektorius, pagamintas iš blizgaus metalo arba plastikinės plėvelės, veikiantis kaip veidrodis ir fokusuojantis spindulį;
• apsauginis stiklas - Kartais gaminami iš karščiui atsparaus polikarbonato. Modeliuose su plačiu išsklaidymo kampu jis yra gofruotas, kad geriau pasiskirstytų šviesos dėmė. Kai kuriuose modeliuose vietoj stiklo yra fokusavimo lęšis;
• šviesos šaltinis;
• maitinimo šaltinis - priklausomai nuo lempos tipo - transformatorius, tvarkyklė arba droselis. Jo gali nebūti, kai įrenginys veikia tiesiogiai iš 220 V elektros tinklo arba jis gali būti prijungtas iš išorės.

Atskirą nišą užima visiškai savarankiški įrenginiai su saulės kolektoriumi ir akumuliatoriumi. Kai kuriuose modeliuose yra šviesos ir judesio jutikliai, kurie automatiškai įsijungia naktį arba kai judantis objektas patenka į jutiklio matymo lauką.

Autonominė sistema su judesio jutikliu.

Priklausomai nuo funkcijos, prietaisai gali būti montuojami keliais būdais:

1. Konsolėje.
2. Kronšteinas.
3. Trikojis.
4. Sustabdymas.
5. Įžeminimo smaigalys.
6. Nešiojamoji versija.
7. Pasukamas modulis.

Taikymo sritis

Prožektoriai visur naudojami visose gyvenimo srityse, kur reikia apšviesti didelius plotus arba didelius atstumus.

Gatvė, parko apšvietimas.

Sporto, apsipirkimo, pramogų objektai.

Dekoratyvinis paminklų ir architektūrinių statinių apšvietimas.

Teatro apšvietimas.

Objektų saugumas.. Dažniausiai tai yra ant stulpų arba pasukamų modulių tvirtinami įrenginiai.

Paieškos ir gelbėjimo bei karinė veikla. Šiuo tikslu antžeminėse transporto priemonėse, orlaiviuose ir laivuose įrengiami tolimojo veikimo prožektoriai, kurių šviesos kampas yra siauresnis nei 30°.

Kino pramonė. Fotografija.

Darbo zonų, statybviečių apšvietimas. Atokiose vietovėse naudojami kompleksai su generatoriais arba didelės talpos akumuliatoriais.

Saulės šviesos imitacija augalų augimui šiltnamiuose. šiltnamiai. Dažniausiai šiam tikslui naudojamos DNAT ir LED lempos.

bendrojo naudojimo patalpų apšvietimasĮėjimai ir darbo vietos.

Fasadų apšvietimas Šviestuvas su plačiu sklaidos kampu ir aukštu spalvų perteikimo indeksu.

Signalų sistemos navigacijoje. Pateikiami pakrančių švyturiai ir laivų semaforai.