Cos'è un riflettore

Tra i dispositivi di illuminazione, una nicchia separata è occupata da proiettori dal latino projectus "diretto o lanciato in avanti": si tratta di dispositivi che concentrano i raggi luminosi in una certa direzione utilizzando un riflettore riflettente a forma di cono o parabolico. L'idea si è riflessa per la prima volta nei disegni di Leonardo da Vinci e in Russia è stata portata in vita da Ivan Petrovich Kulibin sotto Caterina II nel IX secolo. Ha realizzato un telegrafo ottico utilizzando un sistema di specchi che ridistribuiva la luce dalle normali candele di cera in un raggio diretto.

Con l'aiuto di poche candele, Kulibin illuminò la sponda opposta della Neva a San Pietroburgo, che deliziò la comunità scientifica dell'epoca.

L'invenzione è stata utilizzata come semaforo nella flotta e nelle comunicazioni terrestri, con cui lo scienziato ha illuminato i passaggi oscuri del Palazzo Carskoe Selo.In futuro, l'argomento si è sviluppato in direzione militare già con sorgenti luminose elettriche e il circuito del riflettore è stato utilizzato in quasi tutti gli apparecchi di illuminazione in cui era necessario un fascio di luce concentrato.

Un proiettore per la difesa aerea della prima guerra mondiale. Anche allora, alcuni campioni sono finiti a 12 chilometri.

Per aumentare la portata, è stato necessario aumentare il diametro del riflettore parabolico e alcuni tipi di proiettori hanno raggiunto le dimensioni di 2 metri di diametro. In futuro, invece del vetro protettivo, iniziarono ad essere installate lenti di messa a fuoco. Sebbene parte dello spettro di luminescenza utile si perda nell'obiettivo, questa soluzione ha consentito di risparmiare sull'area della superficie riflettente e di realizzare dispositivi compatti, fino a quelli manuali.

Specifiche dei riflettori

Sulla base del compito assegnato al dispositivo, i produttori di apparecchi di illuminazione realizzano prodotti con determinate proprietà che sono legate non tanto al design del dispositivo, ma direttamente alla luce emessa da esso, vale a dire:

• potenza - il livello di consumo elettrico della sorgente luminosa espresso in Watt (W). Maggiore è la potenza, più luminosa e lunga è la finitura della lampada. Allo stesso tempo, diversi tipi della stessa potenza hanno un'efficienza energetica diversa: il rapporto tra il consumo di energia e la produzione di luce;
• flusso di luce - la caratteristica principale che determina l'efficienza della sorgente luminosa, espressa in lumen (Lm). Tuttavia, l'efficienza finale di un proiettore, tenendo conto di tutte le perdite ottiche, viene misurata in lux utilizzando un luxmetro;
• angolo di dispersione: a seconda del design e del diametro del riflettore, l'angolo di divergenza del cono di luce è formato da 6 a 160 °.Più piccolo è l'angolo, più lontano brillerà il dispositivo, ma l'illuminazione laterale sarà minima. E viceversa: maggiore è l'angolo, maggiore è l'area coperta dal punto luminoso con una portata minima;
• temperatura della luce - l'ombra degli oggetti illuminati, misurata in Kelvin (K). Varia dal rosso al bianco. L'indice di resa cromatica dipende dalla temperatura, il parametro da cui dipende da quanto naturalmente la tavolozza dei colori sarà percepita dall'occhio umano. Migliore indice di resa cromatica si trova nella gamma neutra di 3500–4500 K.

La luce calda è più debole, ma penetra meglio nella nebbia, nella neve e nella pioggia. In condizioni di buona visibilità, l'ombra fredda copre una distanza maggiore, sebbene i colori e i contorni degli oggetti possano fondersi in un punto.

A seconda delle condizioni operative previste, i proiettori presentano alcune caratteristiche costruttive:

• alimentazione - la maggior parte dei dispositivi è alimentata direttamente dalla rete a 220 V, ma alcuni tipi di lampade richiedono un reattore o autista. Di norma, questi elementi del circuito sono inizialmente inclusi nella progettazione del dispositivo o sono collegati dall'esterno. Ci sono anche proiettori autonomi alimentati da batterie, generatori a benzina o diesel;
  Driver LED
• grado di protezione - una caratteristica che determina i fattori e le condizioni ambientali in cui l'involucro dell'unità garantisce il funzionamento stabile del sistema. Secondo la classificazione internazionale, l'IP è misurato in numeri relativi al grado di protezione contro le particelle solide e l'umidità.

Tipi di faretti

La principale differenza progettuale riguarda la sorgente luminosa.Nelle prime lampade elettriche relativamente efficienti, sono state installate lampade ad arco elettrico Edison o Ilyich con un filamento incandescente di carbonio, platino e tungsteno. E sebbene il filamento di platino dimostrasse la maggiore emissione di risorse e luce, a causa dell'inopportunità economica, per sostituirlo è stato utilizzato tungsteno più economico. In futuro, l'evoluzione delle lampade si è spostata nella direzione di una maggiore efficienza, risorse, compattezza e una produzione più economica.

alogeno

La prima modifica delle lampade a incandescenza era un bulbo di vetro al quarzo riempito con gas inerti e alogeni di iodio. In un ambiente inerte, il filamento non si brucia così intensamente, il che ha permesso di aumentare la tensione e aumentare l'emissione di luce. Per i proiettori, viene spesso utilizzata una lampada alogena lineare con una base R7s a doppia faccia.

Per i riflettori rotondi, ci sono lampade più compatte con basi a perno di tipo G.

efficienza energetica alogeno ha una media di 22 lm / watt contro 15 lm / watt per le lampade Ilyich. Anche la risorsa del loro lavoro è aumentata almeno 1,5 volte. Per l'alimentazione è necessario un trasformatore, ma esistono tipi progettati per il collegamento diretto a una rete a 220 V.

Ioduri metallici

Sono un doppio pallone di vetro, il cui interno, ad alta pressione, contiene alogenuri di vari metalli, gas che possono brillare se attivati ​​da una scarica elettrica. Non ci sono conduttori o filamenti nel design. Il tipo più comune di lampada ha una base a vite E27 o E40, tuttavia, in studio, l'illuminazione scenica, a volte vengono utilizzate basi a perno su un lato e su entrambi i lati.

Gli MGL si distinguono per l'elevata resa cromatica, una risorsa fino a 20.000 ore e un'efficienza energetica di 85 Lm/Watt.Per avviare il dispositivo è necessaria un'induttanza: un reattore, tra le altre cose, che mantenga la stabilità in caso di sbalzi di tensione. Le lampade non necessitano di riscaldamento e si avviano a temperature di -40°C, il che ne consente l'utilizzo alle latitudini settentrionali.

Lampade al sodio (DNaT)

Strutturalmente, praticamente non differiscono dagli alogenuri metallici. I sali di sodio vengono aggiunti al pallone interno, evaporando che emettono un potente flusso di energia luminosa dello spettro giallo e rosso. Lampade ad alta pressione hanno un'efficienza energetica di circa 130 lm/watt, e una bassa fino a 180 lm/watt. Allo stesso tempo, lo spettro monocromatico del bagliore distorce la resa cromatica, ma è il più vicino possibile allo spettro solare negli intervalli necessari per la fotosintesi delle piante. Sono questi tipi di faretti che vengono spesso installati nelle serre.

I tipi standard di lampade hanno una base a vite, ma ci sono varietà con perni.

Per simulare la luce del giorno e migliorare la riproduzione dei colori, sono disponibili campioni con vetro colorato di bianco.

A temperature inferiori a 35°C, il vapore salino emette una luce meno intensa. I dispositivi sono estremamente sensibili alle fluttuazioni della rete, pertanto, per il loro funzionamento e accensione, è necessario acceleratore. La risorsa di lavoro oscilla nell'intervallo di 13.000-15.000 ore, seguita da un abbassamento del flusso luminoso.

Illuminatori a infrarossi

A differenza di altri dispositivi di illuminazione, le lampade IR emettono solo la gamma infrarossa invisibile all'occhio umano da 800 nanometri. In combinazione con videocamere progettate per funzionare in queste gamme, rappresentano un sistema di videosorveglianza notturna nascosta.

Riprese video notturne.

La fotocamera cattura solo i raggi riflessi dai faretti IR in bianco e nero e il resto dello spazio appare spento. Come fonte di luce per questi dispositivi, scarica di gas o PORTATO lampade con un dato spettro di luminescenza.

Nota! Ci sono rare anomalie nello sviluppo degli organi visivi umani in cui i raggi infrarossi sono parzialmente visibili.

PORTATO

Si sono diffusi negli ultimi 20 anni per la loro compattezza, basso costo ed efficienza energetica nell'intervallo da 70 a 130 lm/watt. Esistono due tipi di lampadine a LED utilizzate per i faretti:

1. PANNOCCHIA - cristalli situati uno vicino all'altro e riempiti con un fosforo. Emettono un flusso di luce uniforme, ma si scaldano molto e quindi necessitano di un radiatore massiccio o di un raffreddamento forzato.
2. smd - matrici con un insieme di elementi led della stessa potenza.

Hanno una maggiore diffusione, ma per la presenza di spazio tra gli elementi hanno una migliore dissipazione del calore. Con una connessione seriale, se un LED si brucia, l'intera scheda si guasta. A parallelo opzione, l'intero carico ricade sulle lampadine rimanenti, il che ne accelera l'usura.

Dopo un frequente surriscaldamento, gli elementi LED, se non si bruciano, danno un prelievo fino al 30%. A questo proposito, i produttori stanno prestando maggiore attenzione alle matrici SMD, che non sono così esigenti in termini di dissipazione del calore. I LED Cree americani, Nichia giapponesi o Osram tedeschi producono una media di 100 Lm / W e hanno una risorsa fino a 50.000 ore di funzionamento.

Dispositivo proiettore

Tradizionalmente, il design è composto dai seguenti elementi:

• telaio - in plastica o metallo.La soluzione migliore è se il corpo è interamente in alluminio: leggero, resistente alla corrosione e con sufficiente conducibilità termica. La parte posteriore è dotata di un radiatore in metallo;
• riflettore - un riflettore in metallo lucido o lamina di plastica, che funge da specchio per focalizzare il raggio;
• vetro protettivo - a volte in policarbonato resistente al calore. Nei modelli con ampio angolo di dispersione, presenta una corrugazione per una migliore distribuzione del punto luminoso. In alcuni campioni, al posto del vetro è installata una lente di messa a fuoco;
• Fonte di luce;
• alimentatore - rappresentato da un trasformatore, driver o induttanza, a seconda del tipo di lampada. Può essere assente se il dispositivo funziona direttamente da una rete a 220 V o è collegato esternamente.

Una nicchia separata è occupata da dispositivi completamente autonomi con un pannello solare e una batteria. Alcuni campioni sono dotati di sensori di luce e movimento per l'attivazione automatica di notte o quando un oggetto in movimento entra nel campo visivo del sensore.

Sistema autonomo con sensore di movimento.

A seconda dello scopo, i dispositivi hanno diversi tipi di fissaggio:

1. Alla consolle.
2. Staffa.
3. Treppiedi.
4. Sospensione.
5. Picchetto di terra.
6. Opzione portatile.
7. Modulo rotativo.

Ambito di applicazione

I proiettori sono ampiamente utilizzati in tutti i settori della vita in cui è necessario illuminare grandi aree o su lunghe distanze.

strada, illuminazione del parco.

Sport, shopping, complessi di intrattenimento.

Illuminazione decorativa di monumenti e strutture architettoniche.

Illuminazione teatrale.

Sicurezza degli oggetti. Molto spesso si tratta di dispositivi fissati su pali o su moduli rotanti.

Attività di ricerca e soccorso e operazioni militari.A tal fine, le apparecchiature di terra, l'aviazione e le navi sono dotate di proiettori a lungo raggio con un cono di luce stretto inferiore a 30°.

Industria cinematografica. Fotografia.

Illuminazione di aree di lavoro, cantieri. Nelle aree remote vengono utilizzati complessi con un generatore o batterie ad alta capacità.

Simula la luce solare per far crescere le piante serre. I tipi più comuni di lampade utilizzate per questo scopo sono HPS e LED.

Illuminazione dei territori adiacenti, ingressi, aree di lavoro.

illuminazione della facciata apparecchi con ampio angolo di dispersione ed elevato indice di resa cromatica.

Sistemi di segnalazione in navigazione. Rappresentato da fari costieri e semafori sulle navi.