Кухи светловоди: какви са те и защо са необходими?
Списъкът на съвременните източници на светлина е толкова разнообразен, че изглежда ще задоволи всяко изискване за осветление. Но има предприятия, където електрическите източници на светлина трябва да бъдат забранени по подразбиране. Това са помещения с повишена опасност и особено опасни. Не бива да се мисли, че такива предприятия са малко.
Ако изключим отбранителната промишленост с производството на барут, ракетно гориво и други „невинни“ вещества, тогава все още има обширен списък с индустриални предприятия, които произвеждат познати продукти при необичайни условия.
Въглищните мини със замърсяване с метан са на устните на всички. Но мелниците или фабриките за захар — каква е опасността там? Но експертите знаят, че суспендираният разпръснат прах от брашно или захар е експлозив, на който военните ще завиждат. Една искра и вакуумна бомба с размер на работилница са готови.
И все още има галванични инсталации, помещения за зареждане на батерии и много други области със специални изисквания за безопасност. Много сериозен проблем с осветлението на складове на зърнени предприятия: огромни помещения са осветени от приглушени лампи с лампи с нажежаема жичка. Санитарните власти категорично забраняват използването на живачни лампи, а пожарникарите при прашни условия използват мощни лампи с нажежаема жичка.
Изглежда, че в тези случаи има само един изход: използването на голям брой взривозащитни лампи при ниско захранващо напрежение. Но неразрешими проблеми рядко се срещат в технологиите. През 1874 г. електроинженерът Владимир Чиколев монтира осветителна инсталация в завода за барут в Охта, направена под формата на тръби с вътрешна огледална повърхност. Светлината от електрическа дъга, разположена отвън, се предава след множество отражения към опасни зони.
Това беше първият практически пример за ново осветително тяло — кухи влакна с отразяващо вътрешно покритие… Оттогава проектирането на светлинни водачи отиде далеч напред. Днес сме добре запознати с оптични линии и светлинни водачи с диаметър на микрона: много хора използват интернет с оптична кабелна връзка. Доскоро кухите светлинни водачи бяха известни само на тесен кръг осветителни техници.
Но с нарастващия интерес към енергоспестяващите технологии, те попаднаха под вниманието на широк кръг инженери и дизайнери. Възможността да се използва слънчева светлина през деня за осветяване не само на складове, но и на офис помещения, стимулира производството на световоди с външен дизайн, подходящ за бизнес помещения.
Въпреки простотата на самата идея, дизайнът на кухо влакно има доста сложна оптична схема, с използването на най -модерните материали. Нека разгледаме дизайна, като използваме примера с разширени влакна. Най -често използваната кръгла тръба, изработена от полиметилметакрилат (PMMA) или поликарбонат (PC). Източници на светлина с висока интензивност са монтирани от едната или от двете страни на тръбата. Съотношението дължина на тръбата към диаметъра е избрано от 30 за едностранни световоди до 60 за двустранно монтиране на лампи.
Специален призматичен филм от типа SOLF се нанася върху вътрешната повърхност на тръбното тяло. Характеристиката му е почти пълното отражение на светлината, падаща върху повърхността под различни ъгли.Технологията за производство на призматични филми е разработена през 1985 г. Тънкият (около 0,5 мм) ролков филм на марката SOLF проправи пътя за създаването на световоди с висока и равномерна осветеност по дължината на тръбата. По оста на тръбата се оставя прозрачен или замръзнал процеп за равномерно излъчване на светлина по дължината на влакното.
Днес приблизително 28 компании в света от 12 държави се занимават с разработване, производство и монтаж на оптични влакна от различни видове и цели. Диаметърът на оптичните влакна варира от 250 до 1100 мм, а дължината е до 16 метра. Световодите се произвеждат под формата на цялостни модули със светлинни източници, които могат лесно да бъдат свързани помежду си, за да се удължи дължината на осветителната система.
Лъвският дял на световния пазар (до 80%) е зает от продуктите на Solatube от САЩ. В тази страна има държавна програма за стимулиране използването на алтернативни източници на енергия, така че има голямо търсене на съответните продукти. Серийното производство на световоди е овладяно от европейските фирми Sunpipe (Великобритания) и Solarspot от Италия. Както подсказва името на компаниите, те се фокусират върху производството на световоди, които могат да рециклират слънчевата светлина през деня. Цената на метър на такива влакна е около 300 долара, тъй като те използват специална оптика, за да концентрират слънчевите лъчи.
Няма информация за цената на осветителните системи на базата на оптични влакна за взривни и други специални помещения. Причината за това е разработването на индивидуални проекти във всеки отделен случай. Може само да се предполага, че цената на такива приложения е много висока, но животът на хората и безопасността на обектите са по -скъпи.
Но не бива да се мисли, че само предприятия с опасно производство са потребители на съвременни оптични влакна. Разнообразието от форми и структури позволи на дизайнерите и архитектите да решат проблемите с оригиналното осветяване на сгради и пейзажи.
Светлинни водачи с малки размери неочаквано са използвани в домакинските осветителни тела. Със своята много висока яркост и тясно излъчване на светлина, LED лампите са отвратителни източници на светлина, когато се монтират отделно в полилеи. Но в комбинация със световод, за който те са идеалното осветително устройство, се постига отлично разсеяно осветление на помещението.
Тази характеристика на светодиодите беше добре разбрана от канадската компания TIR Systems, която усвои неразглобяеми осветителни модули, базирани на мощни цветни и бели светодиоди. Декоративните цветни осветителни тела с мощност до 30W и общо осветление до 50W, имат световоди с диаметър 100 и 150 мм с експлоатационен живот от 50 000 часа. Стилен външен вид и съвременни материали позволяват да се адаптират светлинните лампи към модерния интериор на апартаментите.
В бъдеще световодите ще придобият популярност поради уникалната си способност да трансформират светлината от точковите източници в еднаква, разсеяна светлина. И те ще престанат да бъдат екзотични осветителни продукти за тесни области на приложение.