Puste prowadnice światła: czym są i dlaczego są potrzebne?

Lista nowoczesnych źródeł światła jest tak różnorodna, że ​​wydaje się spełniać wszelkie wymagania oświetleniowe. Ale są firmy, w których źródła światła elektrycznego powinny być domyślnie zakazane. Są to obiekty wysokiego ryzyka i szczególnie niebezpieczne. Nie należy sądzić, że takich przedsiębiorstw jest niewiele.

Jeśli wykluczymy przemysł obronny z produkcją prochu strzelniczego, paliwa rakietowego i innych „niewinnych” substancji, to nadal istnieje obszerna lista przedsiębiorstw przemysłowych, które wytwarzają znane produkty w nietypowych warunkach.

Kopalnie węgla z zanieczyszczeniem metanem są na ustach wszystkich. Ale młyny lub cukrownie — jakie jest tam niebezpieczeństwo? Ale eksperci wiedzą, że zawieszony, rozproszony proszek mąki lub cukru jest materiałem wybuchowym, którego pozazdrościłoby wojsko. Iskra i bomba próżniowa wielkości warsztatu są gotowe.

I nadal istnieją instalacje galwaniczne, ładownie akumulatorów i wiele innych obszarów o szczególnych wymogach bezpieczeństwa.Bardzo poważny problem z oświetleniem magazynów przedsiębiorstw zbożowych: ogromne pomieszczenia oświetlane są przyciemnionymi lampami z żarówkami. Władze sanitarne surowo zabraniają używania lamp rtęciowych, a strażacy w zapylonych warunkach używają mocnych żarówek.

Wydaje się, że w takich przypadkach wyjście jest tylko jedno: zastosowanie dużej liczby lamp przeciwwybuchowych przy niskim napięciu zasilania. Ale nierozwiązywalne problemy są rzadkie w technologii. W 1874 roku inżynier elektryk Władimir Czikolew zainstalował instalację oświetleniową w fabryce prochu w Ochcie, wykonaną w postaci rur z wewnętrzną lustrzaną powierzchnią. Światło z łuku elektrycznego znajdującego się na zewnątrz jest przekazywane po wielokrotnym odbiciu do obszarów niebezpiecznych.

Był to pierwszy praktyczny przykład nowej oprawy oświetleniowej — pustych włókien z odblaskową powłoką wewnętrzną... Od tego czasu projektowanie światłowodów przeszło długą drogę. Dziś dobrze znamy linie optyczne i światłowody o mikronowej średnicy: wiele osób korzysta z Internetu za pomocą kabla światłowodowego. Do niedawna puste światłowody były znane tylko wąskiemu kręgowi techników oświetleniowych.

Jednak wraz z rosnącym zainteresowaniem technologiami energooszczędnymi, znalazły się one pod zainteresowaniem szerokiego grona inżynierów i projektantów. Możliwość wykorzystania światła słonecznego w ciągu dnia do oświetlania nie tylko magazynów, ale także pomieszczeń biurowych, stymuluje produkcję światłowodów o wyglądzie zewnętrznym odpowiednim dla lokali użytkowych.

Pomimo prostoty samego pomysłu, konstrukcja z pustymi włóknami ma dość skomplikowany schemat optyczny, z wykorzystaniem najnowocześniejszych materiałów. Spójrzmy na projekt na przykładzie włókna ekspandowanego.Najczęściej stosowana rura okrągła wykonana z polimetakrylanu metylu (PMMA) lub poliwęglanu (PC). Źródła światła o dużym natężeniu są montowane po jednej lub obu stronach tuby. Stosunek długości tubusu do średnicy jest dobierany od 30 dla jednostronnych światłowodów do 60 dla dwustronnego mocowania lamp.

Na wewnętrzną powierzchnię korpusu tubusu nakładana jest specjalna folia pryzmatyczna typu SOLF. Charakteryzuje się niemal całkowitym odbiciem światła padającego na powierzchnię pod różnymi kątami.Technologia produkcji folii pryzmatycznych została opracowana w 1985 r. Cienka (około 0,5 mm) rolkowa folia marki SOLF utorowała drogę do powstania światłowodów o wysokim i równomiernym oświetleniu na całej długości rury. Wzdłuż osi tuby pozostawiono przezroczystą lub matową szczelinę, która zapewnia równomierną emisję światła na całej długości włókna.

Obecnie około 28 firm na świecie z 12 krajów zajmuje się opracowywaniem, produkcją i instalacją światłowodów różnych typów i przeznaczeń. Średnica światłowodów waha się od 250 do 1100 mm, a długość do 16 metrów. Światłowody produkowane są w postaci kompletnych modułów ze źródłami światła, które można łatwo łączyć ze sobą w celu wydłużenia długości systemu oświetleniowego.

Lwią część światowego rynku (do 80%) zajmują produkty Solatube z USA. W kraju tym istnieje rządowy program mający na celu stymulowanie wykorzystania alternatywnych źródeł energii, dlatego istnieje duże zapotrzebowanie na odpowiednie produkty. Produkcja seryjna światłowodów została opanowana przez europejskie firmy Sunpipe (Wielka Brytania) i Solarspot z Włoch.Jak sugeruje nazwa firmy, koncentrują się one na wytwarzaniu żarówek, które mogą przetwarzać światło słoneczne w ciągu dnia. Cena za metr takich włókien wynosi około 300 dolarów, ponieważ wykorzystują one specjalną optykę do skupiania promieni słonecznych.

Brak jest informacji o kosztach systemów oświetleniowych opartych na światłowodach dla pomieszczeń zagrożonych wybuchem i innych pomieszczeń specjalnych. Powodem tego jest opracowanie indywidualnych projektów w każdym indywidualnym przypadku. Można jedynie przypuszczać, że koszt takich aplikacji jest bardzo wysoki, ale życie ludzi i bezpieczeństwo obiektów są droższe.

Ale nie należy myśleć, że użytkownikami nowoczesnych światłowodów są tylko przedsiębiorstwa o niebezpiecznej produkcji. Różnorodność form i struktur pozwoliła projektantom i architektom rozwiązać problemy oryginalnego oświetlenia budynków i krajobrazów.

Światłowody o niewielkich wymiarach niespodziewanie znalazły zastosowanie w domowych oprawach oświetleniowych. Dzięki bardzo wysokiej jasności i wąskiemu rozsyłowi światła, lampy LED są ohydnymi źródłami światła, gdy są instalowane osobno w żyrandolach. Ale w połączeniu ze światłowodem, dla którego są idealnym urządzeniem oświetleniowym, uzyskuje się doskonałe rozproszone oświetlenie pomieszczenia.

Ta cecha diod LED została dobrze zrozumiana przez kanadyjską firmę TIR Systems, która przyjęła nierozłączne moduły oświetleniowe oparte na mocnych kolorowych i białych diodach LED. Dekoracyjne oprawy kolorowe o mocy do 30W i oświetleniu ogólnym do 50W, posiadają światłowody o średnicy 100 i 150 mm o żywotności 50 000 godzin. Stylowy wygląd i nowoczesne materiały pozwalają dopasować lampy do nowoczesnych wnętrz mieszkań.

W przyszłości światłowody zyskają na popularności ze względu na ich wyjątkową zdolność przekształcania światła ze źródeł punktowych w jednolite, rozproszone światło. I przestaną być egzotycznymi produktami oświetleniowymi do wąskich obszarów zastosowania.