Qu'est-ce qu'un projecteur

Parmi les dispositifs d'éclairage, une niche distincte est occupée par des projecteurs du latin projectus «dirigés ou projetés vers l'avant» - ce sont des dispositifs qui concentrent les rayons lumineux dans une certaine direction à l'aide d'un réflecteur réfléchissant en forme de cône ou parabolique. L'idée s'est d'abord reflétée dans les dessins de Léonard de Vinci et, en Russie, elle a été concrétisée par Ivan Petrovich Kulibin sous Catherine II au IXe siècle. Il a fabriqué un télégraphe optique en utilisant un système de miroirs qui redistribuait la lumière des bougies de cire ordinaires en un faisceau dirigé.

À l'aide de quelques bougies seulement, Kulibin a illuminé la rive opposée de la Neva à Saint-Pétersbourg, ce qui a ravi la communauté scientifique de l'époque.

L'invention a été utilisée comme sémaphore dans la flotte et dans les communications terrestres, avec lesquelles le scientifique a illuminé les passages sombres du palais de Tsarskoïe Selo.À l'avenir, le sujet s'est déjà développé dans le sens militaire avec des sources de lumière électriques, et le circuit réflecteur a été utilisé dans presque tous les luminaires nécessitant un faisceau de lumière concentré.

Un projecteur de défense aérienne de la Première Guerre mondiale. Même alors, certains échantillons ont terminé à 12 kilomètres.

Pour augmenter la portée, il a fallu augmenter le diamètre du réflecteur parabolique, et certains types de projecteurs ont atteint 2 mètres de diamètre. À l'avenir, au lieu de verre de protection, des lentilles de focalisation ont commencé à être installées. Bien qu'une partie du spectre de luminescence utile soit perdue dans la lentille, cette solution a permis de gagner sur la surface de la surface réfléchissante et de fabriquer des appareils compacts, jusqu'aux manuels.

Spécifications du projecteur

En fonction de la tâche assignée à l'appareil, les fabricants d'équipements d'éclairage fabriquent des produits dotés de certaines propriétés qui ne sont pas tant liées à la conception de l'appareil, mais directement à la lumière émise par celui-ci, à savoir :

• Puissance - le niveau de consommation électrique de la source lumineuse exprimé en Watts (W). Plus la puissance est élevée, plus la lampe est brillante et longue. Dans le même temps, différents types de la même puissance ont une efficacité énergétique différente - le rapport entre la consommation d'énergie et le rendement lumineux ;
• flux lumineux - la caractéristique principale qui détermine l'efficacité de la source lumineuse, exprimée en lumens (Lm). Or, l'efficacité finale d'un projecteur, compte tenu de toutes les pertes optiques, se mesure en lux à l'aide d'un luxmètre ;
• angle de diffusion - selon la conception et le diamètre du réflecteur, l'angle de divergence du cône de lumière est formé de 6 à 160 °.Plus l'angle est petit, plus l'appareil brillera, mais l'éclairage latéral sera minime. Et inversement : plus l'angle est grand, plus la zone couverte par la tache lumineuse avec une portée minimale est grande ;
• température de la lumière - l'ombre des objets éclairés, mesurée en Kelvin (K). Varie du rouge au blanc. L'indice de rendu des couleurs dépend de la température - dont le paramètre dépend de la façon dont la palette de couleurs sera perçue naturellement par l'œil humain. Meilleur indice de rendu des couleurs se situe dans la plage neutre de 3500 à 4500 K.

La lumière chaude est plus faible, mais pénètre mieux le brouillard, la neige et la pluie. Dans de bonnes conditions de visibilité, l'ombre froide couvre une plus grande distance, bien que les couleurs et les contours des objets puissent fusionner en un seul point.

Selon les conditions de fonctionnement attendues, les projecteurs présentent certaines caractéristiques de conception :

• alimentation - la plupart des appareils sont alimentés directement par le réseau 220 V, mais certains types de lampes nécessitent un ballast ou chauffeur. En règle générale, ces éléments de circuit sont initialement inclus dans la conception de l'appareil ou sont connectés de l'extérieur. Il existe également des projecteurs autonomes alimentés par des batteries, des générateurs à essence ou diesel;
  Pilote de LED
• degré de protection - une caractéristique qui détermine les facteurs et les conditions environnementales dans lesquelles l'enveloppe de l'unité garantit le fonctionnement stable du système. Selon la classification internationale, IP est mesuré en chiffres relatifs au degré de protection contre les particules solides et l'humidité.

Types de projecteurs

La principale différence de conception concerne la source lumineuse.Dans les premières lampes électriques relativement efficaces, des lampes à arc électrique Edison ou Ilyich avec un filament incandescent en carbone, platine et tungstène ont été installées. Et bien que le filament de platine ait démontré la plus grande ressource et le meilleur rendement lumineux, en raison de l'inopportunité économique, du tungstène moins cher a été utilisé pour le remplacer. À l'avenir, l'évolution des lampes s'est orientée vers une efficacité, des ressources, une compacité et une production moins chères.

Halogène

La première modification des lampes à incandescence était une ampoule en verre de quartz remplie de gaz inertes et d'halogènes iodés. Dans un environnement inerte, le filament ne brûle pas aussi intensément, ce qui a permis d'augmenter la tension et d'augmenter le rendement lumineux. Pour les projecteurs, une lampe halogène linéaire à culot R7s double face est le plus souvent utilisée.

Pour les réflecteurs ronds, il existe des lampes plus compactes avec des culots à broches de type G.

efficacité énergétique halogène moyenne 22 lm / watt contre 15 lm / watt pour les lampes Ilyich. La ressource de leur travail est également augmentée d'au moins 1,5 fois. Un transformateur est nécessaire pour l'alimentation, mais il existe des types conçus pour une connexion directe à un réseau 220 V.

Halogénures métalliques

Il s'agit d'un flacon en verre double dont l'intérieur, sous haute pression, contient des halogénures de divers métaux - des gaz qui peuvent briller lorsqu'ils sont activés par une décharge électrique. Il n'y a pas de conducteur ou de filament dans la conception. Le type de lampe le plus courant a un culot à vis E27 ou E40, cependant, en studio, éclairage de scène, des culots à broches simple face et double face sont parfois utilisés.

Les MGL se distinguent par un rendu des couleurs élevé, une ressource allant jusqu'à 20 000 heures et une efficacité énergétique de 85 Lm/Watt.Pour démarrer l'appareil, un starter est nécessaire - un ballast, entre autres, maintenant la stabilité en cas de surtension. Les lampes ne nécessitent pas de préchauffage et démarrent à des températures de -40°C, ce qui leur permet d'être utilisées dans les latitudes nordiques.

Lampes au sodium (DNaT)

Structurellement, ils ne diffèrent pratiquement pas des halogénures métalliques. Des sels de sodium sont ajoutés au ballon intérieur, s'évaporant, ce qui donne un puissant flux d'énergie lumineuse du spectre jaune et rouge. Lampes à haute pression ont une efficacité énergétique d'environ 130 lm / watt, et une faible jusqu'à 180 lm / watt. Dans le même temps, le spectre monochrome de la lueur déforme le rendu des couleurs, mais se rapproche le plus possible du spectre solaire dans les gammes nécessaires à la photosynthèse des plantes. Ce sont ces types de projecteurs qui sont le plus souvent installés dans les serres.

Les types de lampes standard ont une base à vis, mais il existe des variétés avec des broches.

Pour simuler la lumière du jour et améliorer la reproduction des couleurs, des échantillons avec verre teinté blanc sont disponibles.

À des températures inférieures à 35 °C, la vapeur de sel brille moins intensément. Les appareils sont extrêmement sensibles aux fluctuations du secteur, par conséquent, pour leur fonctionnement et leur allumage, il est nécessaire Manette de Gaz. La ressource de travail fluctue entre 13 000 et 15 000 heures, suivie d'une diminution du flux lumineux.

Illuminateurs infrarouges

Contrairement à d'autres dispositifs d'éclairage, les lampes IR n'émettent que la gamme infrarouge invisible à l'œil humain à partir de 800 nanomètres. En combinaison avec des caméras vidéo conçues pour fonctionner dans ces plages, elles représentent un système de vidéosurveillance nocturne discret.

Tournage vidéo de nuit.

La caméra capture uniquement les rayons réfléchis par les projecteurs infrarouges en noir et blanc, et le reste de l'espace apparaît éteint. En tant que source lumineuse pour ces appareils, les lampes à décharge ou LED lampes avec un spectre de luminescence donné.

Noter! Il existe de rares anomalies dans le développement des organes de la vision humaine dans lesquels les rayons infrarouges sont partiellement visibles.

LED

Ils se sont répandus au cours des 20 dernières années en raison de leur compacité, de leur faible coût et de leur efficacité énergétique dans la plage de 70 à 130 lm / watt. Il existe deux types d'ampoules LED utilisées pour les spots :

1. ÉPI - cristaux situés à proximité les uns des autres et remplis d'un luminophore. Ils émettent un flux de lumière uniforme, mais ils deviennent très chauds et ont donc besoin d'un radiateur massif ou d'un refroidissement forcé.
2. CMS - des matrices avec un ensemble d'éléments led de même puissance.

Ils ont une plus grande diffusion, mais en raison de la présence d'espace entre les éléments, ils ont une meilleure dissipation thermique. Avec une connexion série, si une LED s'éteint, toute la carte tombe en panne. À parallèle option, toute la charge tombe sur les ampoules restantes, ce qui accélère leur usure.

Après une surchauffe fréquente, les éléments LED, s'ils ne s'éteignent pas, donnent alors un rabattement allant jusqu'à 30%. À cet égard, les fabricants accordent plus d'attention aux matrices SMD, qui sont moins exigeantes en matière de dissipation thermique. Les LED Cree américaines, les LED Nichia japonaises ou les LED Osram allemandes produisent en moyenne 100 Lm/W et disposent d'une ressource allant jusqu'à 50 000 heures de fonctionnement.

Dispositif de projecteur

Traditionnellement, la conception se compose des éléments suivants :

• Cadre - en plastique ou en métal.La meilleure solution est que le corps soit entièrement en aluminium : léger, résistant à la corrosion et avec une conductivité thermique suffisante. Le dos est équipé d'un radiateur en métal ;
• réflecteur - un réflecteur en métal brillant ou en feuille de plastique, agissant comme un miroir pour focaliser le faisceau ;
• verre de protection - parfois en polycarbonate résistant à la chaleur. Dans les modèles à grand angle de dispersion, il présente une ondulation pour une meilleure répartition du spot lumineux. Dans certains échantillons, une lentille de focalisation est installée à la place du verre ;
• Source de lumière;
• Unité de puissance - représenté par un transformateur, driver ou self, selon le type de lampe. Il peut être absent si l'appareil fonctionne directement à partir d'un réseau 220 V ou est connecté en externe.

Une niche séparée est occupée par des appareils entièrement autonomes avec un panneau solaire et une batterie. Certains échantillons sont équipés de capteurs de lumière et de mouvement pour une activation automatique la nuit ou lorsqu'un objet en mouvement entre dans le champ de vision du capteur.

Système autonome avec détecteur de mouvement.

Selon l'usage, les appareils disposent de plusieurs types de fixation :

1. Vers la console.
2. Support.
3. Trépied.
4. Suspension.
5. Piquet de terre.
6. Option portative.
7. Module rotatif.

Champ d'application

Les projecteurs sont largement utilisés dans tous les domaines de la vie où il est nécessaire d'éclairer de grandes surfaces ou sur de longues distances.

rue, éclairage du parc.

Sports, shopping, complexes de divertissement.

Illumination décorative de monuments et de structures architecturales.

Eclairage théâtral.

Sécurité des objets. Il s'agit le plus souvent d'appareils fixés sur des poteaux ou sur des modules rotatifs.

Activités de recherche et de sauvetage et opérations militaires.A ces fins, les équipements au sol, l'aviation et les navires sont équipés de projecteurs longue portée avec un cône lumineux étroit inférieur à 30°.

Industrie du cinéma. La photographie.

Eclairage des zones de travail, chantiers. Dans les régions éloignées, des complexes avec un générateur ou des batteries de grande capacité sont utilisés.

Simuler la lumière du soleil pour faire pousser des plantes dans serres. Les types de lampes les plus couramment utilisés à cette fin sont les HPS et les LED.

Illumination des territoires adjacents, entrées, zones de travail.

éclairage de façade luminaires avec un grand angle de dispersion et un indice de rendu des couleurs élevé.

Systèmes de signalisation en navigation. Représenté par des balises côtières et des sémaphores sur les navires.