O que é um holofote

Entre os dispositivos de iluminação, um nicho separado é ocupado por holofotes do latim projectus “dirigido ou lançado para frente” - são dispositivos que concentram os raios de luz em uma determinada direção usando um refletor em forma de cone ou parabólico. A ideia foi refletida pela primeira vez nos desenhos de Leonardo da Vinci e, na Rússia, foi trazida à vida por Ivan Petrovich Kulibin sob Catarina II no século IX. Ele fez um telégrafo óptico usando um sistema de espelhos que redistribuía a luz de velas de cera comuns em um feixe direcionado.

Com a ajuda de apenas algumas velas, Kulibin iluminou a margem oposta do Neva em São Petersburgo, o que encantou a comunidade científica da época.

A invenção foi usada como semáforo na frota e nas comunicações terrestres, com as quais o cientista iluminou as passagens escuras do Palácio Tsarskoye Selo.Futuramente, o tema se desenvolveu na direção militar já com fontes de luz elétrica, e o circuito refletor foi utilizado em quase todas as luminárias onde era necessário um feixe de luz concentrado.

Um holofote de defesa aérea da Primeira Guerra Mundial. Mesmo assim, algumas amostras terminaram em 12 quilômetros.

Para aumentar o alcance, foi necessário aumentar o diâmetro do refletor parabólico, e alguns tipos de holofotes atingiram 2 metros de diâmetro. No futuro, em vez do vidro protetor, começaram a ser instaladas lentes de foco. Embora parte do espectro de luminescência útil se perca na lente, esta solução permitiu economizar na área da superfície refletora e fabricar dispositivos compactos, até manuais.

Especificações do Spotlight

Com base na tarefa atribuída ao dispositivo, os fabricantes de equipamentos de iluminação fabricam produtos com determinadas propriedades que estão relacionadas não tanto ao design do dispositivo, mas diretamente à luz emitida por ele, a saber:

• potência - o nível de consumo de eletricidade pela fonte de luz expresso em Watts (W). Quanto maior a potência, mais brilhante e mais longe a lâmpada acaba. Ao mesmo tempo, diferentes tipos da mesma potência têm eficiência energética diferente - a relação entre o consumo de energia e a saída de luz;
• fluxo de luz - a principal característica que determina a eficiência da fonte de luz, expressa em lúmens (Lm). No entanto, a eficiência final de um projetor, levando em consideração todas as perdas ópticas, é medida em lux usando um luxímetro;
• ângulo de dispersão - dependendo do design e do diâmetro do refletor, o ângulo de divergência do cone de luz é formado de 6 a 160 °.Quanto menor o ângulo, mais o dispositivo brilhará, mas a iluminação lateral será mínima. E vice-versa: quanto maior o ângulo, maior a área coberta pelo ponto de luz com alcance mínimo;
• temperatura da luz - a sombra dos objetos iluminados, medida em Kelvin (K). Varia do vermelho ao branco. O índice de reprodução de cores depende da temperatura - cujo parâmetro depende de quão naturalmente a paleta de cores será percebida pelo olho humano. Melhor índice de renderização de cores encontra-se na faixa neutra de 3500-4500 K.

A luz quente é mais fraca, mas penetra melhor no nevoeiro, neve e chuva. Em boas condições de visibilidade, a sombra fria cobre uma distância maior, embora as cores e os contornos dos objetos possam se fundir em um ponto.

Dependendo das condições de operação esperadas, os projetores têm certas características de design:

• fonte de alimentação - a maioria dos dispositivos são alimentados diretamente da rede de 220 V, mas alguns tipos de lâmpadas requerem um reator ou condutor. Como regra, esses elementos de circuito são incluídos no design do dispositivo inicialmente ou são conectados do lado de fora. Há também holofotes autônomos alimentados por baterias, geradores a gasolina ou diesel;
  driver de LED
• grau de proteção - uma característica que determina os fatores e as condições ambientais sob as quais o invólucro da unidade garante o funcionamento estável do sistema. De acordo com a classificação internacional, o IP é medido em números relativos ao grau de proteção contra partículas sólidas e umidade.

Tipos de holofotes

A principal diferença de design diz respeito à fonte de luz.No primeiro, foram instaladas lâmpadas elétricas relativamente eficientes, lâmpadas de arco elétrico Edison ou Ilyich com um filamento incandescente feito de carbono, platina e tungstênio. E embora o filamento de platina tenha demonstrado o maior recurso e saída de luz, devido à inconveniência econômica, o tungstênio mais barato foi usado para substituí-lo. No futuro, a evolução das lâmpadas moveu-se na direção de aumentar a eficiência, recursos, compacidade e produção mais barata.

Halogênio

A primeira modificação das lâmpadas incandescentes foi um bulbo de vidro de quartzo preenchido com gases inertes e halogênios de iodo. Em um ambiente inerte, o filamento não queima com tanta intensidade, o que possibilitou aumentar a tensão e aumentar a saída de luz. Para holofotes, uma lâmpada de halogênio linear com base R7s de dupla face é mais frequentemente usada.

Para refletores redondos, existem lâmpadas mais compactas com bases de pinos tipo G.

eficiência energética halogênio médias 22 lm / watt versus 15 lm / watt para lâmpadas Ilyich. O recurso de seu trabalho também é aumentado pelo menos 1,5 vezes. É necessário um transformador para alimentação, mas existem tipos projetados para conexão direta a uma rede de 220 V.

Iodetos metálicos

São um frasco de vidro duplo, cujo interior, sob alta pressão, contém halogenetos de diversos metais - gases que podem brilhar quando ativados por uma descarga elétrica. Não há condutor ou filamento no design. O tipo mais comum de lâmpada tem uma base de parafuso E27 ou E40, no entanto, em estúdio, iluminação de palco, bases de pinos de um lado e de dois lados são usadas às vezes.

Os MGLs se distinguem pela alta reprodução de cores, um recurso de até 20.000 horas e uma eficiência energética de 85 Lm/Watt.Para iniciar o dispositivo, é necessário um afogador - um lastro, entre outras coisas, mantendo a estabilidade em caso de picos de energia. As lâmpadas não necessitam de aquecimento e começam a temperaturas de -40°C, o que permite que sejam utilizadas em latitudes setentrionais.

Lâmpadas de sódio (DNaT)

Estruturalmente, eles praticamente não diferem do haleto metálico. Sais de sódio são adicionados ao frasco interno, evaporando, o que libera um poderoso fluxo de energia luminosa do espectro amarelo e vermelho. Lâmpadas de alta pressão têm uma eficiência energética de cerca de 130 lm/watt, e uma baixa até 180 lm/watt. Ao mesmo tempo, o espectro monocromático do brilho distorce a reprodução de cores, mas está o mais próximo possível do espectro solar nas faixas necessárias para a fotossíntese das plantas. São esses tipos de holofotes que são mais frequentemente instalados em estufas.

Os tipos padrão de lâmpadas têm uma base de parafuso, mas existem variedades com pinos.

Para simular a luz do dia e melhorar a reprodução de cores, estão disponíveis amostras com vidro tingido de branco.

Em temperaturas abaixo de 35°C, o vapor de sal brilha menos intensamente. Os aparelhos são extremamente sensíveis às oscilações da rede, pelo que, para o seu funcionamento e acendimento, é necessário acelerador. O recurso de trabalho flutua na faixa de 13.000 a 15.000 horas, seguido por um rebaixamento no fluxo luminoso.

Iluminadores infravermelhos

Ao contrário de outros dispositivos de iluminação, as lâmpadas IR emitem apenas a faixa de infravermelho invisível ao olho humano de 800 nanômetros. Em combinação com câmeras de vídeo projetadas para operar nessas faixas, eles representam um sistema de vigilância por vídeo noturno secreto.

Gravação de vídeo noturna.

A câmera captura apenas os raios refletidos dos holofotes IR em preto e branco, e o restante do espaço aparece apagado. Como fonte de luz para esses dispositivos, a descarga de gás ou CONDUZIU lâmpadas com um determinado espectro de luminescência.

Observação! Existem raras anomalias no desenvolvimento dos órgãos humanos da visão em que os raios infravermelhos são parcialmente visíveis.

CONDUZIU

Eles se tornaram difundidos nos últimos 20 anos devido à sua compacidade, baixo custo e eficiência energética na faixa de 70 a 130 lm/watt. Existem dois tipos de lâmpadas LED usadas para holofotes:

1. COB - cristais localizados próximos uns dos outros e preenchidos com fósforo. Eles emitem um fluxo de luz uniforme, mas ficam muito quentes e, portanto, precisam de um radiador maciço ou resfriamento forçado.
2. smd - matrizes com um conjunto de elementos led de mesma potência.

Possuem uma maior dispersão, mas devido à presença de espaço entre os elementos, possuem melhor dissipação de calor. Com uma conexão serial, se um LED queimar, toda a placa falha. NO paralelo opção, toda a carga recai sobre as lâmpadas restantes, o que acelera seu desgaste.

Após superaquecimento frequente, os elementos de LED, se não queimarem, dão um rebaixamento de até 30%. Nesse sentido, os fabricantes estão prestando mais atenção às matrizes SMD, que não são tão exigentes na dissipação de calor. Os LEDs americanos Cree, os japoneses Nichia ou os alemães Osram LEDs produzem em média 100 Lm/W e possuem um recurso de até 50.000 horas de operação.

Dispositivo de holofote

Tradicionalmente, o design consiste nos seguintes elementos:

• quadro - feito de plástico ou metal.A melhor solução é se o corpo for inteiramente feito de alumínio: leve, resistente à corrosão e com condutividade térmica suficiente. A parte traseira está equipada com um radiador de metal;
• refletor - um refletor feito de metal brilhante ou plástico laminado, atuando como um espelho para focalizar o feixe;
• vidro protetor - às vezes feito de policarbonato resistente ao calor. Nos modelos com amplo ângulo de dispersão, possui ondulação para melhor distribuição do ponto de luz. Em algumas amostras, uma lente de focagem é instalada em vez de vidro;
• Fonte de luz;
• unidade de energia - representado por um transformador, driver ou indutor, dependendo do tipo de lâmpada. Pode estar ausente se o dispositivo funcionar diretamente de uma rede de 220 V ou estiver conectado externamente.

Um nicho separado é ocupado por dispositivos totalmente autônomos com painel solar e bateria. Algumas amostras são equipadas com sensores de luz e movimento para ativação automática à noite ou quando um objeto em movimento entra no campo de visão do sensor.

Sistema autônomo com sensor de movimento.

Dependendo da finalidade, os dispositivos têm vários tipos de fixação:

1. Para o console.
2. Suporte.
3. Tripé.
4. Suspensão.
5. Estaca de terra.
6. Opção portátil.
7. Módulo rotativo.

Âmbito de aplicação

Holofotes são amplamente utilizados em todas as áreas da vida onde é necessário iluminar grandes áreas ou longas distâncias.

rua, iluminação do parque.

Esportes, compras, complexos de entretenimento.

Iluminação decorativa de monumentos e estruturas arquitetônicas.

Iluminação teatral.

Segurança do objeto. Na maioria das vezes, são dispositivos fixados em postes ou em módulos rotativos.

Atividades de busca e salvamento e operações militares.Para esses fins, equipamentos de solo, aviação e navios são equipados com holofotes de longo alcance com um cone de luz estreito de menos de 30°.

Indústria cinematográfica. Fotografia.

Iluminação de áreas de trabalho, canteiros de obras. Em áreas remotas, são usados ​​complexos com gerador ou baterias de alta capacidade.

Simule a luz do sol para cultivar plantas em estufas. O tipo mais comum de lâmpadas usadas para esta finalidade são HPS e LEDs.

Iluminação de territórios adjacentes, entradas, áreas de trabalho.

iluminação de fachada luminárias com amplo ângulo de dispersão e alto índice de reprodução de cor.

Sistemas de sinalização na navegação. Representado por balizas costeiras e semáforos em navios.