Holle lichtgeleiders: wat zijn het en waarom zijn ze nodig?

De lijst met moderne lichtbronnen is zo divers dat het aan elke verlichtingsbehoefte lijkt te voldoen. Maar er zijn bedrijven waar elektrische lichtbronnen standaard verboden zouden moeten worden. Dit zijn zeer gevaarlijke en bijzonder gevaarlijke gebouwen. Men moet niet denken dat er maar weinig van dergelijke ondernemingen zijn.

Als we de defensie-industrie uitsluiten met de productie van buskruit, raketbrandstof en andere "onschuldige" stoffen, dan is er nog steeds een uitgebreide lijst van industriële ondernemingen die bekende producten produceren onder ongebruikelijke omstandigheden.

Kolenmijnen met methaanverontreiniging liggen op ieders lippen. Maar de molens of de suikerfabrieken - wat is daar het gevaar? Maar experts weten dat een gesuspendeerd, verspreid poeder van meel of suiker een explosief is waar het leger jaloers op zou zijn. Een vonk en een vacuümbom ter grootte van een werkplaats staan ​​klaar.

En er zijn nog steeds galvanische installaties, acculaadruimtes en vele andere ruimtes met speciale veiligheidseisen.Een zeer ernstig probleem met de verlichting van magazijnen van graanbedrijven: enorme kamers worden verlicht door gedimde lampen met gloeilampen. Sanitaire autoriteiten verbieden ten strengste het gebruik van kwiklampen en brandweerlieden in stoffige omstandigheden gebruiken krachtige gloeilampen.

Het lijkt erop dat er in deze gevallen maar één uitweg is: het gebruik van een groot aantal explosieveilige lampen op een lage voedingsspanning. Maar onoplosbare problemen zijn zeldzaam in de technologie. In 1874 installeerde de elektrotechnisch ingenieur Vladimir Chikolev een verlichtingsinstallatie in de buskruitfabriek in Okhta, gemaakt in de vorm van buizen met een inwendig spiegelend oppervlak. Licht van een elektrische boog die zich buiten bevindt, wordt na meerdere reflecties doorgegeven aan gevaarlijke gebieden.

Dit was het eerste praktijkvoorbeeld van een nieuwe verlichtingsarmatuur — holle vezels met een reflecterende binnencoating... Sindsdien heeft het ontwerp van lichtgeleiders een lange weg afgelegd. Tegenwoordig zijn we goed bekend met optische lijnen en lichtgeleiders met een microndiameter: veel mensen gebruiken internet met een glasvezelkabelverbinding. Holle lichtgeleiders waren tot voor kort alleen bekend bij een kleine kring van lichttechnici.

Maar met de groeiende belangstelling voor energiebesparende technologieën, zijn ze onder de aandacht gekomen van een breed scala aan ingenieurs en ontwerpers. De mogelijkheid om overdag zonlicht te gebruiken om niet alleen magazijnen, maar ook kantoorpanden te verlichten, stimuleert de productie van lichtgeleiders met een exterieurdesign geschikt voor bedrijfspanden.

Ondanks de eenvoud van het idee zelf, heeft het ontwerp met holle vezels een vrij complex optisch schema, met gebruik van de modernste materialen. Laten we naar het ontwerp kijken aan de hand van het voorbeeld van geëxpandeerde vezels.De meest gebruikte ronde buis van polymethylmethacrylaat (PMMA) of polycarbonaat (PC). Lichtbronnen met hoge intensiteit zijn aan één of beide zijden van de buis gemonteerd. De verhouding buislengte/diameter is gekozen van 30 voor enkelzijdige lichtgeleiders tot 60 voor dubbelzijdige lampmontage.

Een speciale prismatische film van het SOLF-type wordt aangebracht op het binnenoppervlak van het buislichaam. Het kenmerk is de bijna volledige reflectie van het licht dat onder verschillende hoeken op het oppervlak valt.De technologie voor de productie van prismatische films werd ontwikkeld in 1985. De dunne (ongeveer 0,5 mm) rolfilm van het merk SOLF maakte de weg vrij voor de creatie van lichtgeleiders met hoge en gelijkmatige verlichting langs de lengte van de buis. Langs de as van de buis wordt een transparante of matte spleet gelaten voor een uniforme emissie van licht langs de lengte van de vezel.

Tegenwoordig houden wereldwijd ongeveer 28 bedrijven uit 12 landen zich bezig met de ontwikkeling, productie en installatie van optische vezels van verschillende soorten en doeleinden. De diameter van optische vezels varieert van 250 tot 1100 mm en de lengte is maximaal 16 meter. De lichtgeleiders worden geproduceerd in de vorm van complete modules met lichtbronnen die eenvoudig aan elkaar kunnen worden gekoppeld om de lengte van het verlichtingssysteem te verlengen.

Het leeuwendeel van de wereldmarkt (tot 80%) wordt ingenomen door Solatube-producten uit de VS. In dit land is er een overheidsprogramma om het gebruik van alternatieve energiebronnen te stimuleren, dus er is veel vraag naar de bijbehorende producten. De serieproductie van lichtgeleiders is in handen van de Europese bedrijven Sunpipe (Groot-Brittannië) en Solarspot uit Italië.Zoals de naam van het bedrijf suggereert, richten ze zich op het maken van gloeilampen die overdag zonlicht kunnen recyclen. De prijs per meter van dergelijke vezels is ongeveer 300 dollar, omdat ze speciale optica gebruiken om de zonnestralen te concentreren.

Er is geen informatie over de kosten van verlichtingssystemen op basis van glasvezel voor explosieve en andere speciale ruimtes. De reden hiervoor is de ontwikkeling van individuele projecten in elk individueel geval. Er kan alleen maar van worden uitgegaan dat de kosten van dergelijke toepassingen erg hoog zijn, maar het leven van mensen en de veiligheid van objecten zijn duurder.

Maar men moet niet denken dat alleen ondernemingen met een gevaarlijke productie gebruikers zijn van moderne optische vezels. Door de verscheidenheid aan vormen en structuren konden ontwerpers en architecten de problemen van originele verlichting van gebouwen en landschappen oplossen.

Lichtgeleiders met kleine afmetingen zijn onverwacht gebruikt in huishoudelijke verlichtingsarmaturen. Met hun zeer hoge helderheid en smalle lichtuitstraling zijn LED-lampen afschuwelijke lichtbronnen wanneer ze afzonderlijk in kroonluchters worden geïnstalleerd. Maar in combinatie met een lichtgeleider, waarvoor ze het ideale verlichtingsapparaat zijn, wordt een uitstekende diffuse verlichting van de kamer bereikt.

Dit kenmerk van leds werd goed begrepen door het Canadese bedrijf TIR Systems, dat niet-verwijderbare verlichtingsmodules op basis van krachtige kleuren en witte leds adopteerde. De decoratieve gekleurde verlichtingsarmaturen met een vermogen tot 30W en een algemene verlichting tot 50W, hebben lichtgeleiders met een diameter van 100 en 150 mm met een levensduur van 50.000 uur. Stijlvolle uitstraling en moderne materialen maken het mogelijk om de lichtlampen aan te passen aan het moderne interieur van de appartementen.

In de toekomst zullen lichtgeleiders aan populariteit winnen vanwege hun unieke vermogen om licht van puntbronnen om te zetten in uniform, diffuus licht. En het zullen geen exotische verlichtingsproducten meer zijn voor smalle toepassingsgebieden.