Какво е прожектор

Сред осветителните устройства отделна ниша е заета от прожектори от латинския projectus „насочени или хвърлени напред“ - това са устройства, които концентрират светлинните лъчи в определена посока с помощта на отразяващ конусообразен или параболичен рефлектор. Идеята е отразена за първи път в рисунките на Леонардо да Винчи, а в Русия е оживена от Иван Петрович Кулибин при Екатерина II през 9 век. Той направи оптичен телеграф, използвайки система от огледала, която преразпределя светлината от обикновените восъчни свещи в насочен лъч.

С помощта само на няколко свещи Кулибин освети отсрещния бряг на Нева в Санкт Петербург, което зарадва тогавашната научна общност.

Изобретението е използвано като семафор във флота и в сухопътните комуникации, с които ученият осветява тъмните проходи на двореца Царско село.В бъдеще темата се развива във военна посока вече с електрически източници на светлина, а рефлекторната верига се използва в почти всички осветителни тела, където е необходим концентриран лъч светлина.

Прожектор за противовъздушна отбрана от Първата световна война. Дори тогава някои проби завършиха на 12 километра.

За да се увеличи обхватът, беше необходимо да се увеличи диаметърът на параболичния рефлектор, а някои видове прожектори достигнаха 2 метра в диаметър. В бъдеще вместо защитно стъкло започнаха да се монтират фокусиращи лещи. Въпреки че част от полезния спектър на луминесценция се губи в лещата, това решение направи възможно спестяването на площта на отразяващата повърхност и производството на компактни устройства, до ръчни.

Спецификации на прожекторите

Въз основа на задачата, възложена на устройството, производителите на осветително оборудване произвеждат продукти с определени свойства, които са свързани не толкова с дизайна на устройството, а директно със светлината, излъчвана от него, а именно:

• мощност - нивото на консумация на електроенергия от източника на светлина, изразено във ватове (W). Колкото по-висока е мощността, толкова по-ярка и по-далеч завършва лампата. В същото време различните видове една и съща мощност имат различна енергийна ефективност – съотношението на консумацията на енергия към светлинната мощност;
• светлинен поток - основната характеристика, която определя ефективността на източника на светлина, изразена в лумени (Lm). Въпреки това, крайната ефективност на прожектора, като се вземат предвид всички оптични загуби, се измерва в лукс с помощта на луксметър;
• ъгъл на разсейване - в зависимост от конструкцията и диаметъра на рефлектора, ъгълът на отклонение на светлинния конус се формира от 6 до 160 °.Колкото по-малък е ъгълът, толкова по-далеч ще свети устройството, но страничното осветление ще бъде минимално. И обратното: колкото по-голям е ъгълът, толкова по-голяма е площта, покрита от светлинното петно ​​с минимален обхват;
• светлинна температура - сянката на осветените обекти, измерена в Келвин (K). Варира от червено до бяло. Индексът на цветопредаване зависи от температурата - параметърът, от който зависи от това колко естествено ще се възприема цветовата палитра от човешкото око. Най-добрият индекс на цветопредаване се намира в неутралния диапазон от 3500-4500 K.

Топлата светлина е по-слаба, но прониква по-добре в мъгла, сняг и дъжд. При добри условия на видимост хладната сянка покрива по-голямо разстояние, въпреки че цветовете и контурите на обектите могат да се слеят в едно място.

В зависимост от очакваните условия на работа, прожекторите имат определени конструктивни характеристики:

• захранване - повечето устройства се захранват директно от 220 V мрежа, но някои видове лампи изискват баласт или шофьор. По правило тези елементи на веригата са включени в дизайна на устройството първоначално или са свързани отвън. Има и самостоятелни прожектори, захранвани от батерии, бензинови или дизел генератори;
  LED драйвер
• степен на защита - характеристика, която определя факторите и условията на околната среда, при които корпусът на блока гарантира стабилната работа на системата. Според международната класификация IP се измерва в числа спрямо степента на защита срещу твърди частици и влага.

Видове прожектори

Основната разлика в дизайна се отнася до източника на светлина.В първите са монтирани сравнително ефективни електрически лампи, електрически дъгови лампи на Едисон или Илич с нажежаема жичка, изработена от въглерод, платина и волфрам. И въпреки че нишката от платина демонстрира най-голям ресурс и светлинна мощност, поради икономическата нецелесъобразност, за нейната замяна е използван по-евтин волфрам. В бъдеще еволюцията на лампите се движи в посока на увеличаване на ефективността, ресурса, компактността и по-евтиното производство.

халогенни

Първата модификация на лампите с нажежаема жичка беше крушка от кварцово стъкло, пълна с инертни газове и йодни халогени. В инертна среда нишката не изгаря толкова интензивно, което направи възможно увеличаване на напрежението и увеличаване на светлинната мощност. За прожектори най-често се използва линейна халогенна лампа с двустранна основа R7s.

За кръгли рефлектори има по-компактни лампи с щифтови основи G-тип.

енергийна ефективност халоген средно 22 lm / ват срещу 15 lm / ват за лампите на Илич. Ресурсът на тяхната работа също се увеличава поне 1,5 пъти. За захранване е необходим трансформатор, но има видове, предназначени за директно свързване към 220 V мрежа.

Метален халогенид

Те представляват двойна стъклена колба, вътрешната част на която под високо налягане съдържа халогениди на различни метали - газове, които могат да светят, когато се активират от електрически разряд. В дизайна няма проводник или нишка. Най-често срещаният тип лампа има винтова основа E27 или E40, но в студио, сценично осветление, понякога се използват едностранни и двустранни щифтови основи.

MGL се отличават с високо цветопредаване, ресурс до 20 000 часа и енергийна ефективност от 85 Lm/Watt.За да стартирате устройството, е необходим дросел - баласт, наред с други неща, поддържащ стабилност в случай на токови удари. Лампите не изискват загряване и стартират при температури от -40°C, което им позволява да се използват в северните ширини.

Натриеви лампи (DNaT)

Структурно те практически не се различават от метални халогениди. Към вътрешната колба се добавят натриеви соли, изпаряването на които дава мощен поток от светлинна енергия от жълтия и червения спектър. Лампи с високо налягане имат енергийна ефективност от около 130 lm / ват, а ниска до 180 lm / ват. В същото време монохромният спектър на сиянието изкривява цветопредаването, но е възможно най-близък до слънчевия спектър в диапазоните, необходими за фотосинтезата на растенията. Именно тези видове прожектори най-често се инсталират в оранжерии.

Стандартните видове лампи имат винтова основа, но има разновидности с щифтове.

За симулиране на дневна светлина и подобряване на възпроизвеждането на цветовете се предлагат мостри с бяло оцветено стъкло.

При температури под 35°C солните пари светят по-малко интензивно. Устройствата са изключително чувствителни към колебания в електрическата мрежа, поради което за тяхната работа и запалване е необходимо дросел. Ресурсът на работа се колебае в диапазона от 13 000–15 000 часа, последвано от намаляване на светлинния поток.

Инфрачервени осветители

За разлика от други осветителни устройства, IR лампите излъчват само инфрачервения обхват, невидим за човешкото око от 800 нанометра. В комбинация с видеокамери, предназначени да работят в тези диапазони, те представляват скрита система за нощно видеонаблюдение.

Нощно видео заснемане.

Камерата улавя само отразените лъчи от IR прожекторите в черно и бяло, а останалото пространство изглежда неосветено. Като източник на светлина за тези устройства, газоразрядни или LED лампи с даден спектър на луминисценция.

Забележка! Има редки аномалии в развитието на човешките органи на зрението, при които инфрачервените лъчи са частично видими.

LED

Те добиха широко разпространение през последните 20 години поради своята компактност, ниска цена и енергийна ефективност в диапазона от 70 до 130 lm/watt. Има два вида LED крушки, използвани за прожектори:

1. COB - кристали, разположени близо един до друг и пълни с фосфор. Те излъчват равномерен поток светлина, но се нагряват много и затова се нуждаят от масивен радиатор или принудително охлаждане.
2. smd - матрици с набор от светодиодни елементи със същата мощност.

Те имат по-голямо разпространение, но поради наличието на пространство между елементите имат по-добро разсейване на топлината. При серийна връзка, ако един светодиод изгори, цялата платка се повреди. AT успоредно опция, цялото натоварване пада върху останалите крушки, което ускорява износването им.

След често прегряване LED елементите, ако не изгорят, дават спад до 30%. В тази връзка производителите обръщат повече внимание на SMD матриците, които не са толкова взискателни към разсейването на топлината. Американските светодиоди Cree, японските Nichia или немските светодиоди Osram произвеждат средно 100 Lm / W и имат ресурс до 50 000 часа работа.

Прожекторно устройство

Традиционно дизайнът се състои от следните елементи:

• кадър - изработени от пластмаса или метал.Най-доброто решение е, ако корпусът е изцяло от алуминий: лек, устойчив на корозия и с достатъчна топлопроводимост. Гърбът е снабден с метален радиатор;
• рефлектор - рефлектор от лъскав метал или фолио пластмаса, изпълняващ ролята на огледало за фокусиране на лъча;
• защитно стъкло - понякога от топлоустойчив поликарбонат. При модели с широк ъгъл на дисперсия има гофриране за по-добро разпределение на светлинното петно. В някои проби вместо стъкло се монтира фокусираща леща;
• Източник на светлина;
• захранващ блок - представлява се от трансформатор, драйвер или дросел, в зависимост от вида на лампата. Може да липсва, ако устройството работи директно от 220 V мрежа или е свързано външно.

Отделна ниша е заета от напълно автономни устройства със соларен панел и батерия. Някои проби са оборудвани със сензори за светлина и движение за автоматично активиране през нощта или когато движещ се обект навлезе в зрителното поле на сензора.

Автономна система със сензор за движение.

В зависимост от предназначението, устройствата имат няколко вида закрепване:

1. Към конзолата.
2. скоба.
3. Триножник.
4. Окачване.
5. Наземен кол.
6. Преносим вариант.
7. Въртящ се модул.

Обхват на приложение, обхват на прилагане

Прожекторите се използват широко във всички области на живота, където е необходимо да се осветяват големи площи или на дълги разстояния.

улица, парково осветление.

Спортни, търговски, развлекателни комплекси.

Декоративно осветление на паметници и архитектурни постройки.

Театрално осветление.

Сигурност на обекта. Най-често това са устройства, фиксирани на стълбове или на въртящи се модули.

Издирвателно-спасителни дейности и военни операции.За тези цели наземното оборудване, авиацията и корабите са оборудвани с прожектори с дълъг обсег с тесен светлинен конус под 30°.

Филмова индустрия. Фотография.

Осветление на работни зони, строителни обекти. В отдалечени райони се използват комплекси с генератор или батерии с голям капацитет.

Симулирайте слънчева светлина, за да отглеждате растения оранжерии. Най-разпространеният тип лампи, използвани за тази цел, са HPS и LED.

Осветяване на прилежащите територии, входове, работни зони.

фасадно осветление осветителни тела с широк ъгъл на дисперсия и висок индекс на цветопредаване.

Сигнални системи в навигацията. Представен от крайбрежни маяци и семафори на кораби.