מהו זרקור

בין מכשירי התאורה, נישה נפרדת תפוסה על ידי זרקורים מהפרויקט הלטיני "מכוונים או נזרק קדימה" - אלה הם מכשירים המרכזים קרני אור בכיוון מסוים באמצעות מחזיר אור בצורת חרוט או פרבולי. הרעיון בא לידי ביטוי לראשונה ברישומים של ליאונרדו דה וינצ'י, וברוסיה הוא הועלה לחיים על ידי איבן פטרוביץ' קוליבין בפיקודו של קתרין השנייה במאה ה-9. הוא יצר טלגרף אופטי באמצעות מערכת מראות שחילקה מחדש אור מנרות שעווה רגילים לאורה מכוונת.

בעזרת כמה נרות בלבד האיר קוליבין את הגדה הנגדית של נווה בסנט פטרסבורג, מה ששימח את הקהילה המדעית של אז.

ההמצאה שימשה כסמפור בצי ובתקשורת יבשתית, שבאמצעותה האיר המדען את המעברים האפלים של ארמון צארסקויה סלו.בעתיד, הנושא התפתח בכיוון הצבאי כבר עם מקורות אור חשמליים, ומעגל המשקף שימש כמעט בכל גופי התאורה שבהם היה צורך בקרן אור מרוכזת.

זרקור הגנה אווירית ממלחמת העולם הראשונה. גם אז, כמה דגימות סיימו ב-12 קילומטרים.

כדי להגדיל את הטווח, היה צורך להגדיל את קוטר המשקף הפרבולי, וסוגים מסוימים של זרקורים הגיעו לקוטר של 2 מטרים. בעתיד, במקום זכוכית מגן, החלו להתקין עדשות מיקוד. למרות שחלק מספקטרום הזוהר השימושי אובד בעדשה, פתרון זה אפשר לחסוך בשטח המשטח הרפלקטיבי ולייצר מכשירים קומפקטיים, עד ידניים.

מפרטי זרקור

בהתבסס על המשימה שהוטלה על המכשיר, יצרני ציוד תאורה מייצרים מוצרים בעלי מאפיינים מסוימים הקשורים לא כל כך לעיצוב המכשיר, אלא ישירות לאור הנפלט ממנו, כלומר:

• כּוֹחַ - רמת צריכת החשמל על ידי מקור האור מבוטאת בוואט (W). ככל שההספק גבוה יותר, כך המנורה מוארת יותר ויותר. יחד עם זאת, לסוגים שונים של אותו הספק יש יעילות אנרגטית שונה - היחס בין צריכת האנרגיה לתפוקת האור;
• זרם חלש - המאפיין העיקרי הקובע את יעילות מקור האור, המתבטא בלומנס (Lm). עם זאת, היעילות הסופית של פנס, תוך התחשבות בכל ההפסדים האופטיים, נמדדת בלוקס באמצעות מד לוקס;
• זווית פיזור - בהתאם לעיצוב ולקוטר של הרפלקטור, זווית ההתפצלות של חרוט האור נוצרת מ-6 עד 160 מעלות.ככל שהזווית קטנה יותר, המכשיר יזרח רחוק יותר, אך תאורת הצד תהיה מינימלית. ולהיפך: ככל שהזווית גדולה יותר, כך השטח המכוסה על ידי נקודת האור עם טווח מינימלי גדול יותר;
• טמפרטורת האור - הגוון של העצמים המוארים, נמדד בקלווין (K). משתנה מאדום ללבן. אינדקס עיבוד הצבע תלוי בטמפרטורה - הפרמטר עליו תלוי באיזו טבעית פלטת הצבעים תיתפס על ידי העין האנושית. הטוב ביותר אינדקס עיבוד צבע נמצא בטווח הנייטרלי של 3500-4500 K.

אור חם חלש יותר, אך חודר טוב יותר ערפל, שלג וגשם. בתנאי ראות טובים, הגוון הקריר מכסה מרחק גדול יותר, אם כי הצבעים וקווי המתאר של עצמים עשויים להתמזג לכדי נקודה אחת.

בהתאם לתנאי ההפעלה הצפויים, לזרקורים יש תכונות עיצוביות מסוימות:

• ספק כוח - רוב המכשירים מופעלים ישירות מרשת ה-220V, אך חלק מסוגי מנורות דורשים נטל או נהג. ככלל, רכיבי מעגל אלה כלולים בעיצוב המכשיר בתחילה או מחוברים מבחוץ. ישנם גם זרקורים עצמאיים המופעלים באמצעות סוללות, בנזין או גנרטורים של דיזל;
  דרייבר LED
• רמת הגנה - מאפיין הקובע את הגורמים ותנאי הסביבה שבהם מעטפת היחידה מבטיחה את פעולתה היציבה של המערכת. על פי הסיווג הבינלאומי, IP נמדד במספרים ביחס למידת ההגנה מפני חלקיקים מוצקים ולחות.

סוגי זרקורים

ההבדל העיקרי בעיצוב נוגע למקור האור.במנורות החשמל הראשונות, היעילות יחסית, הותקנו מנורות קשת חשמליות של אדיסון או איליץ' עם חוט ליבון עשוי פחמן, פלטינה וטונגסטן. ולמרות שנוט הפלטינה הוכיח את המשאב ואת תפוקת האור הגדולים ביותר, בשל חוסר התועלת הכלכלי, נעשה שימוש בטונגסטן זול יותר כדי להחליף אותו. בעתיד, האבולוציה של המנורות נעה לכיוון של הגברת היעילות, המשאבים, הקומפקטיות וייצור זול יותר.

הלוגן

השינוי הראשון של מנורות ליבון היה נורת זכוכית קוורץ מלאה בגזים אינרטיים והלוגנים של יוד. בסביבה אינרטית, החוט אינו נשרף בצורה כל כך אינטנסיבית, מה שאפשר להגביר את המתח ולהגדיל את תפוקת האור. עבור זרקורים, מנורת הלוגן ליניארית עם בסיס R7s דו צדדי משמשת לרוב.

עבור מחזירי אור עגולים, יש מנורות קומפקטיות יותר עם בסיסי פינים מסוג G.

חסכון באנרגיה הלוגן ממוצע של 22 lm/watt לעומת 15 lm/watt עבור מנורות איליץ'. המשאב של עבודתם גדל גם פי 1.5 לפחות. נדרש שנאי להספק, אך ישנם סוגים המיועדים לחיבור ישיר לרשת 220 וולט.

מתכת הליד

הם בקבוק זכוכית כפול, הפנימי שבו, בלחץ גבוה, מכיל הלידים של מתכות שונות - גזים שיכולים להאיר כשהם מופעלים על ידי פריקה חשמלית. אין מוליך או נימה בעיצוב. לסוג המנורה הנפוץ ביותר יש בסיס בורג E27 או E40, אולם באולפן, תאורת במה, משתמשים לפעמים בבסיסי פינים חד-צדדיים ודו-צדדיים.

MGLs נבדלים על ידי עיבוד צבע גבוה, משאב של עד 20,000 שעות ויעילות אנרגטית של 85 Lm/Watt.כדי להפעיל את המכשיר יש צורך במשנק - נטל, בין היתר, שמירה על יציבות במקרה של נחשולי מתח. המנורות אינן דורשות חימום ומתחילות בטמפרטורות של -40 מעלות צלזיוס, מה שמאפשר להשתמש בהן בקווי הרוחב הצפוניים.

מנורות נתרן (DNaT)

מבחינה מבנית, הם כמעט אינם שונים מהלידי מתכת. מלחי נתרן מתווספים לבקבוק הפנימי, מתאדים המעניקים זרימה עוצמתית של אנרגיית אור של הספקטרום הצהוב והאדום. מנורות בלחץ גבוה בעלי יעילות אנרגטית של כ-130 lm/watt, ונמוכה עד 180 lm/watt. יחד עם זאת, הספקטרום המונוכרום של הזוהר מעוות את הצגת הצבע, אך הוא קרוב ככל האפשר לספקטרום השמש בטווחים הדרושים לפוטוסינתזה של צמחים. סוגים אלה של זרקורים מותקנים לרוב בחממות.

סוגים סטנדרטיים של מנורות יש בסיס בורג, אבל יש סוגים עם סיכות.

כדי לדמות אור יום ולשפר את הפקת הצבעים, זמינות דוגמאות עם זכוכית בגוון לבן.

בטמפרטורות מתחת ל-35 מעלות צלזיוס, אדי המלח זוהרים פחות בעוצמה. המכשירים רגישים ביותר לתנודות ברשת החשמל ולכן לצורך פעולתם והדלקתם יש צורך מַצעֶרֶת. משאב העבודה נע בטווח של 13,000-15,000 שעות, ולאחר מכן ירידה בשטף האור.

מנורות אינפרא אדום

בניגוד למכשירי תאורה אחרים, מנורות IR פולטות רק את טווח האינפרא אדום הבלתי נראה לעין האנושית מ-800 ננומטר. בשילוב עם מצלמות וידאו המיועדות לפעול בטווחים אלו, הן מייצגות מערכת מעקב וידאו לילית סמויה.

צילום וידאו בלילה.

המצלמה לוכדת רק את הקרניים המוחזרות מזרקורי ה-IR בשחור-לבן, ושאר החלל נראה לא מואר. כמקור אור עבור מכשירים אלה, פריקת גז או לד מנורות עם ספקטרום נתון של זוהר.

הערה! קיימות חריגות נדירות בהתפתחות איברי ראייה אנושיים שבהם נראות חלקית קרני אינפרא אדום.

לד

הם הפכו נפוצים ב-20 השנים האחרונות בשל הקומפקטיות, העלות הנמוכה ויעילותם האנרגטית בטווח שבין 70 ל-130 lm/וואט. ישנם שני סוגים של נורות לד המשמשות עבור זרקורים:

1. לְבֵנַת פֶּחַם - גבישים הממוקמים קרוב זה לזה ומלאים בזרחן. הם מוציאים זרם אור אחיד, אבל הם מתחממים מאוד, ולכן הם צריכים רדיאטור מסיבי או קירור מאולץ.
2. smd - מטריצות עם קבוצה של אלמנטים לד בעוצמה זהה.

יש להם פיזור גדול יותר, אבל בגלל נוכחות של מרווח בין האלמנטים, יש להם פיזור חום טוב יותר. עם חיבור טורי, אם נורית אחת נשרפת, כל הלוח נכשל. בְּ מַקְבִּיל אפשרות, כל העומס נופל על הנורות הנותרות, מה שמאיץ את הבלאי שלהן.

לאחר התחממות יתר תכופה, אלמנטים LED, אם הם לא נשרפו, אז לתת משיכה של עד 30%. בהקשר זה, היצרנים שמים לב יותר למטריצות SMD, שאינן תובעניות כל כך בפיזור חום. נורות LED אמריקאיות Cree, Nichia יפניות או Osram LED מפיקות בממוצע 100 Lm/W ויש להן משאב של עד 50,000 שעות פעולה.

מכשיר Searchlight

באופן מסורתי, העיצוב מורכב מהאלמנטים הבאים:

• מִסגֶרֶת - עשוי מפלסטיק או מתכת.הפתרון הטוב ביותר הוא אם הגוף עשוי כולו מאלומיניום: קל, עמיד בפני קורוזיה ועם מוליכות תרמית מספקת. הגב מצויד ברדיאטור מתכתי;
• מַחֲזִירוֹר - רפלקטור עשוי מתכת מבריקה או נייר כסף, הפועל כמראה למיקוד הקרן;
• זכוכית מגן - עשוי לעיתים מפוליקרבונט עמיד בחום. בדגמים עם זווית פיזור רחבה, יש לו גלי לפיזור טוב יותר של נקודת האור. בדגימות מסוימות מותקנת עדשת מיקוד במקום זכוכית;
• מקור אור;
• יחידת כוח - מיוצג על ידי שנאי, דרייבר או משנק, בהתאם לסוג המנורה. ייתכן שהוא נעדר אם המכשיר פועל ישירות מרשת 220V או מחובר חיצונית.

נישה נפרדת תפוסה על ידי מכשירים אוטונומיים לחלוטין עם פאנל סולארי וסוללה. חלק מהדגימות מצוידות בחיישני אור ותנועה להפעלה אוטומטית בלילה או כאשר חפץ נע נכנס לשדה הראייה של החיישן.

מערכת אוטונומית עם חיישן תנועה.

בהתאם למטרה, למכשירים יש מספר סוגים של הידוק:

1. אל הקונסולה.
2. סוֹגֵר.
3. חֲצוּבָה.
4. הַשׁעָיָה.
5. יתד קרקע.
6. אפשרות ניידת.
7. מודול רוטרי.

היקף היישום

פנסי זרקורים נמצאים בשימוש נרחב בכל תחומי החיים בהם יש צורך להאיר שטחים גדולים או למרחקים ארוכים.

רְחוֹב, תאורת פארק.

מתחמי ספורט, קניות, בילוי.

תאורה דקורטיבית של מונומנטים ומבנים אדריכליים.

תאורה תיאטרלית.

אבטחת חפצים. לרוב מדובר במכשירים קבועים על עמודים או על מודולים סיבוביים.

פעילות חיפוש והצלה ופעולות צבאיות.למטרות אלו, ציוד קרקע, תעופה וספינות מצוידים בזרקורים ארוכי טווח עם חרוט אור צר של פחות מ-30°.

תעשיית הסרטים. צילום.

תאורת אזורי עבודה, אתרי בנייה. באזורים מרוחקים משתמשים במתחמים עם גנרטור או סוללות בעלות קיבולת גבוהה.

הדמיית אור שמש לגידול צמחים חממות. הסוג הנפוץ ביותר של מנורות המשמשות למטרה זו הם HPS ונוריות.

הארה של שטחים סמוכים, כניסות, אזורי עבודה.

תאורת חזית גופי תאורה עם זווית פיזור רחבה ואינדקס עיבוד צבע גבוה.

מערכות איתות בניווט. מיוצג על ידי משואות חוף וסמפורות על ספינות.