Vad är en spotlight?

Bland belysningsarmaturer är strålkastare, från latinets projectus "riktad eller kastad framåt", en särskild nisch - anordningar som koncentrerar ljusstrålarna i en viss riktning med hjälp av en reflekterande konformig eller parabolisk reflektor. Idén återspeglades för första gången i Leonardo da Vincis teckningar och i Ryssland infördes den i praktiken av Ivan Kulibin under Katarina den stora på 800-talet. Han utvecklade en optisk telegraf med hjälp av ett system av speglar som fördelade ljuset från vanliga vaxljus till en riktad stråle.

Med bara några få ljus belyste Kulibin den motsatta stranden av floden Neva i S:t Petersburg och gladde den tidens forskarvärld.

Uppfinningen användes som semafore i flottan och för landkommunikation, och han använde den för att lysa upp de mörka gångarna i Tsarskoye Selo-palatset. Ämnet utvecklades vidare i militär riktning med elektriska ljuskällor, och reflektorsystemet användes i praktiskt taget alla belysningsarmaturer där en koncentrerad ljusstråle krävdes.

En strålkastare för luftförsvar från första världskriget. Redan på den tiden nådde vissa exempel upp till 12 kilometer.

För att öka räckvidden måste den paraboliska reflektorns diameter ökas och vissa typer av strålkastare hade en diameter på upp till 2 meter. Senare installerades fokuseringslinser i stället för skyddsglas. Även om en del av det användbara spektrumet av luminescens går förlorat i linsen, gör denna lösning det möjligt att spara på den reflekterande ytan och att producera kompakta apparater, till och med handhållna.

Egenskaper för strålkastare

Med utgångspunkt i den uppgift som anordningen har tilldelats tillverkarna av belysningsteknik produkter med vissa egenskaper som inte så mycket har att göra med anordningens utformning som med det ljus som den avger, nämligen:

• kraft - är ljuskällans effektförbrukning, uttryckt i watt (W). Ju högre effekt, desto ljusare och längre når lampan. Olika typer med samma effekt har dock olika energieffektivitet - förhållandet mellan energiförbrukning och ljusstyrka;
• ljusflöde. - är den viktigaste egenskapen som bestämmer en ljuskällas effektivitet, uttryckt i lumen (Lm). Den slutliga effektiviteten hos en strålkastare, med hänsyn till alla optiska förluster, mäts dock i lux med en luxmeter;
• Spridningsvinkel - beroende på reflektorns utformning och diameter kan ljuskägelns divergensvinkel vara från 6 till 160 °. Ju mindre vinkeln är, desto längre lyser enheten, men sidobländningen är minimal. Omvänt gäller att ju högre vinkel, desto större är det område som täcks av strålkastaren med minsta möjliga avstånd;
• ljusets temperatur. - Det belysta objektets färgton, mätt i Kelvin (K). Varierar från rött till vitt. Temperaturen bestämmer färgåtergivningsindexet, en parameter som avgör hur naturligt färgpaletten uppfattas av det mänskliga ögat. Det bästa index för färgåtergivning ligger i det neutrala färgåtergivningsindexet 3500-4500 K.

Varmt ljus är svagare men tränger igenom dimma, snö och regn bättre. Vid god sikt täcker den kallare skuggan ett större avstånd, även om färgerna och konturerna av föremålen kan smälta samman till en enda punkt.

Strålkastare har vissa konstruktionsegenskaper beroende på de avsedda användningsförhållandena:

• Strömkälla - de flesta enheter drivs direkt från 220 V-nätet, men vissa lamptyper kräver en förkopplingsenhet eller en förare. Vanligtvis ingår dessa kretselement antingen i enhetens konstruktion från början eller är anslutna externt. Det finns också fristående strålkastare som drivs av batterier, bensin- eller dieselgeneratorer;
  LED-drivrutin
• skyddsklass - En egenskap som bestämmer de faktorer och miljöförhållanden under vilka enhetens hölje garanterar stabil drift av systemet. Enligt den internationella klassificeringen mäts IP i siffror i förhållande till graden av skydd mot partiklar och fukt.

Typ av strålkastare

Den största skillnaden i utformning gäller ljuskällan. De första relativt effektiva elektriska lyktorna var utrustade med Edison- eller Ilyichbågslampor med kol-, platina- eller volframtrådar. Även om platinaglödlampan hade den längsta livslängden och ljusstyrkan ersattes den av billigare volfram på grund av ekonomisk olämplighet. Därefter utvecklades lamporna mot högre effektivitet, längre livslängd, kompakthet och billigare tillverkning.

Halogen

Den första ändringen av glödlampor var en kvartsglaskolv fylld med inerta gaser och jodhalogener. I en inert miljö brinner glödtråden inte lika intensivt, vilket har gjort det möjligt att öka spänningen och ljusflödet. Den vanligaste typen av strålkastare är linjära halogenlampor med dubbelsidig R7s-sockel.

För runda reflektorer finns det mindre lampor med G-stiftsocklar.

Energieffektivitet av halogenlampor Halogenlampor har i genomsnitt 22 lm/Watt jämfört med 15 lm/Watt med Ilich-lampor. Deras livslängd ökar också med minst 1,5 gånger. Det behövs en transformator för strömförsörjningen, men det finns även typer som är utformade för direkt anslutning till 220 V-nätet.

Metallhalogenid .

Det är glaskolvar med dubbla paneler, där den inre innehåller olika metallhalogenider under högt tryck - gaser som kan glöda när de aktiveras elektriskt. Det finns ingen ledare eller tråd i konstruktionen. Den vanligaste lamptypen har en E27- eller E40-skruvsockel, men i studio- och scenbelysning används ibland en- eller dubbelsidiga stiftsocklar.

MGL:erna har hög färgåtergivning, en livslängd på upp till 20 000 timmar och en energieffektivitet på 85 Lm/W. För att starta enheten behövs en choke, en ballast, som bland annat upprätthåller stabiliteten vid svängningar i elnätet. Lamporna behöver inte förvärmas och kan startas i temperaturer så låga som -40 °C, vilket gör att de kan användas på nordliga breddgrader.

Natriumdamplampor (DNaT)

De skiljer sig inte mycket i konstruktion från metallhalogenlampor. Natriumsalter tillsätts i den inre glödlampan som när de avdunstar ger en stark ström av ljusenergi i det gula och röda spektrumet. Högtryckslampor lampor har en energieffektivitet på ca 130 Lm/Watt och lågtryckslampor upp till 180 Lm/Watt. Det monokroma ljusspektrumet förvränger färgåtergivningen, men ligger så nära solljuset som möjligt i de områden som krävs för växternas fotosyntes. Det är dessa typer av strålkastare som oftast installeras i växthus.

Standardlamporna har en skruvsockel, men det finns även varianter med stiftsockel.

För att simulera dagsljus och förbättra färgåtergivningen finns det exempel med vitt tonat glas.

Vid frost under 35 °C lyser salthaltiga ångor mindre intensivt. Apparaterna är mycket känsliga för strömfluktuationer i elnätet och behöver därför choke. Livslängden varierar mellan 13000-15000 timmar med en efterföljande minskning av ljusflödet.

Infraröd strålkastare

Till skillnad från andra belysningsanordningar avger IR-lampor endast infrarött ljus som är osynligt för det mänskliga ögat vid 800 nanometer. I kombination med videokameror som är utformade för att fungera i dessa områden utgör de ett hemligt övervakningssystem nattetid.

Videoinspelning på natten.

Kameran tar endast upp det reflekterade ljuset från infraröda belysare i svartvitt, och resten av scenen är obelyst. Dessa enheter använder sig av gasutmatning eller LED Lampor med definierat ljusspektrum används som ljuskälla för dessa enheter.

Information! Det finns sällsynta avvikelser i det mänskliga ögats utveckling som gör IR-strålarna delvis synliga.

LED

har fått stor spridning under de senaste 20 åren på grund av sin kompakthet, låga kostnad och energieffektivitet i intervallet 70-130 Lm/Watt. Det finns två typer av LED-lampor som används i spotlights:

1. COB - Kristallerna ligger tätt intill varandra och är fyllda med fosfor. Ger ett jämnt ljusflöde, men är mycket varm och kräver därför en massiv kylfläns eller tvångskylning.
2. SMD - Matriser med en uppsättning LED-element med samma effekt.

Har större variation, men tack vare utrymmet mellan elementen har de bättre värmeavledning. Om en lysdiod brinner ut om den är kopplad i serie, går hela kretskortet sönder. В parallell De återstående glödlamporna utsätts för full belastning, vilket påskyndar deras slitage.

Efter frekvent överhettning av LED-element, om de inte brinner ut, ger de upp till 30 % slump. Därför ägnar tillverkarna mer uppmärksamhet åt SMD-matriser som inte är så krävande när det gäller värmeavledning. Lysdioder från amerikanska Cree, japanska Nichia eller tyska Osram ger i genomsnitt 100 lm/W och har en livslängd på upp till 50 000 timmar.

Design med strålkastarljus

Traditionellt består konstruktionen av följande delar:

• bostäder - hölje av plast eller metall. Den bästa lösningen är om hela höljet består av aluminium: lätt, korrosionsbeständigt och med tillräcklig värmeledningsförmåga. Den bakre delen är utrustad med en metallkylare;
• reflektor - Reflektor av glänsande metall eller plastfolie som fungerar som en spegel för att fokusera strålen;
• skyddande glas - Ibland tillverkade av värmebeständig polykarbonat. I modeller med en bred spridningsvinkel är den räfflad för bättre fördelning av ljuspunkten. Vissa modeller har en fokuseringslins i stället för glas;
• ljuskälla;
• strömförsörjning - representeras av en transformator, en driver eller en drossel, beroende på typ av lampa. Den kanske inte finns när den drivs direkt från ett 220 V-nät eller så kan den vara ansluten externt.

En separat nisch är upptagen av helt fristående enheter med solpanel och batteri. Vissa modeller är utrustade med ljus- och rörelsesensorer som automatiskt aktiveras på natten eller när ett rörligt föremål kommer in i sensorns synfält.

Fristående system med rörelsesensor.

Beroende på deras funktion kan enheterna monteras på flera olika sätt:

1. På en konsol.
2. Fäste.
3. Stativ.
4. Upphängning.
5. Jordspik.
6. Bärbar version.
7. Svängbar modul.

Tillämpningsområde

Strålkastare är allestädes närvarande på alla områden i livet där stora områden eller långa avstånd behöver belysas.

Street, parkbelysning.

Sport, shopping, nöjesmöjligheter.

Dekorativ belysning av monument och arkitektoniska konstruktioner.

Teaterbelysning.

Säkerheten för objekt.. Oftast är dessa anordningar monterade på stolpar eller på svängbara moduler.

Sök- och räddningsverksamhet och militär verksamhet. För detta ändamål är markfordon, flygplan och fartyg utrustade med strålkastare med lång räckvidd som har en smal ljuskägla på mindre än 30°.

Filmindustrin. Fotografering.

Belysning av arbetsområden, byggarbetsplatser. I avlägsna områden används komplex med generator eller batterier med hög kapacitet.

Imitation av solljus för växttillväxt i växthus. växthus. De vanligaste typerna av lampor som används för detta ändamål är DNAT- och LED-lampor.

Belysning av gemensamma utrymmen.Entréer och arbetsområden.

Fasadbelysning Armatur med bred spridningsvinkel och högt färgåtergivningsindex.

Signalsystem för navigering. Presenteras av kustfyrar och semaforer på fartyg.