В среде эксплуатации с высокой температурой (выше 100° C) обычные светильники очень быстро выходит из строя: плавятся провода, мутнеет пластик, отказывает электроника. Для таких условий разработаны высокотемпературные светильники. В этой статье рассмотрим особенности их конструкции, технические характеристики, узнаем, где их применяют. Проанализируем рекомендации специалистов компании «Описвет» о правилах выбора осветительного оборудования для эксплуатации в условиях высокой температуры.
Особенности высокотемпературных светильников
Это осветительное оборудование предназначено для стабильной работы в условиях повышенной температуры окружающей среды – +90° и выше, в зависимости от исполнения. В отличие от стандартных промышленных светильников, рассчитанных на рабочий диапазон температуры от -40° до +50°, высокотемпературные модели проектируются с учетом экстремальных термических нагрузок, воздействующих на все элементы конструкции: корпус, оптическую систему, электронные компоненты, изоляцию и уплотнители.
Какие источники света могут быть в высокотемпературных светильниках:
- галогенные лампы: рабочая температура колбы до +300°, цветовая температура – 2800-3000 К. Их недостаток – низкий КПД (10-12 %) и ограниченный ресурс службы (до 4000 часов);
- металлогалогенные лампы (МГЛ). У них высокая светоотдача (до 100 лм/Вт), цветовая температура – 3000-6500 К. Недостаток – сложный пусковой режим и чувствительность к перепадам напряжения (нужные качественные пускорегулирующие аппараты);
- специализированные для условий высокой температуры светодиодные лампочки/платы. Представляют собой LED-кристаллы на керамической подложке, с драйвером, вынесенным за пределы горячей зоны, и термоотводом (радиатором).
На заметку
Исходя из технических характеристик указанных источников света, можно сделать вывод, что оптимальным вариантом для эксплуатации при высокой температуре окружающей среды являются светодиодные лампы.
Сфера применения
Высокотемпературные светодиодные светильники применяют в промышленности, сельском хозяйстве, медицине, в быту:
- металлургия и литейное производство – в зонах плавильных печей, розлива металла, термических цехах, на прокатных станах. Узнать подробней об освещении цехов металлообработки можно из другой статьи нашего блога;
- стекольная промышленность – над стекловаренными печами, в зоне отжига и формовки;
- химическая и нефтехимическая отрасль – в насосных, компрессорных, реакторных отделениях, трубопроводах;
- пищевая промышленность – в хлебопекарных и кондитерских печах, сушильных туннелях, коптильных камерах;
- сельское хозяйство – в инкубаторах, сушилках для зерна/овощей/фруктов;
- медицина – в автоклавах, сухожаровых шкафах, вытяжных шкафах с горячим оборудованием;
- энергетика – в котельных отделениях ТЭЦ, зонах паропровода/горячего водоснабжения, газотурбинных установок;
- автомобильные мойки – в зонах мытья машин, в сушильных камерах;
- прачечные и химчистки – на паровых гладильных линиях, в сушильных барабанах;
- общепит – освещение над плитами, конвекционными печами.
Важно
Перечисленные зоны отличаются очень высокой температурой, поэтому высокотемпературные светильники монтируют таким образом, чтобы температура окружающей среды около них не превышала 90°.
Особенности конструкции
Жаростойкие светильники, кроме непосредственно лампы, состоят из нескольких элементов:
- корпуса, защищающего источник света от внешних воздействий. Для эксплуатации при высоких температурах его изготавливают из нержавеющей стали или алюминиевых сплавов с высокой теплопроводностью. Пластиковые корпуса исключены полностью;
- оптической системы, формирующей направленность и яркость светового потока. Рассеиватель делают из кварцевого стекла (его термостойкость – до +1000°) или боросиликатного стекла (термостойкость до +300°). Обычное силикатное стекло не используют;
- патрона и цоколя. В жаропрочных моделях применяют керамические патроны (G9, G12, R7s, E40). Они сохраняют диэлектрические свойства и геометрию при нагреве. Контактные группы изготавливают из никелированной стали или латуни;
- проводки и изоляции. Для этих целей используют силиконовый кабель с сечением 1,0-1,5 мм² (температурный класс до +180°) или кабель в термостойкой изоляции из стекловолокна (до +400°). ПВХ-изоляция (поливинилхлорид) исключена;
- уплотнителей. Их делают из силикона (до +250°) или фторкаучука (до +300°). Резиновые уплотнители неприемлемы.
Технические характеристики высокотемпературных светильников
К техническим параметрам такого оборудования предъявляются жесткие требования, что обусловлено экстремальными условиями их эксплуатации.
Рассмотрим основные характеристики:
- рабочая температура окружающей среды +90°;
- материалы конструкции светильника:
- корпус – нержавеющая сталь, алюминиевый сплав с высокой теплопроводностью,
- рассеиватель – кварцевое или боросиликатное стекло,
- патрон – керамика,
- уплотнители: силикон, фторкаучук;
- электрические параметры:
- напряжение питания – 220-240 В, 50/60 Гц, 12–36 В для низковольтных моделей,
- мощность – 20-500 Вт (в зависимости от назначения),
- световой поток – 500-20 000 лм,
- цветовая температура – 2700-6500 К,
- индекс цветопередачи – ≥ 80 (стандарт), ≥ 90 (для точной цветопередачи);
- дополнительные характеристики:
- защита от перегрева: автоматическое отключение при превышении рабочей температуры,
- устойчивость к вибрациям (для промышленных моделей),
- устойчивость к агрессивным средам (коррозионностойкое исполнение).
Особенности монтажа
Крепление высокотемпературных светильников отличается от установки стандартного осветительного оборудования. Высокая температура эксплуатации предъявляет особые требования к каждому этапу работ: от выбора кабеля/крепежа до способа герметизации и расположения драйвера. Ошибки при монтаже могут привести к выходу светильника из строя и к аварийным ситуациям: коротким замыканиям, перегреву контактов, оплавлению изоляции, к возгоранию.
Рассмотрим основные особенности монтажа:
- общие требования:
- монтаж должен выполняться только при отключенном электропитании,
- обязателен термостойкий кабель,
- крепеж – только из нержавеющей стали, минимальное расстояние до горячих поверхностей – от 0,5-1 м (указано в паспорте конкретной модели);
- температурные зоны и расположение:
- желательно располагать светильник так, чтобы тепло отводилось естественной конвекцией,
- драйвер светодиодной модели должен находиться вне горячей зоны (выносной блок питания);
- крепление:
- на стену или потолок – через термостойкие кронштейны из нержавейки с термоизолирующими прокладками из силикона/керамики,
- на трубу или шину – металлическими хомутами,
- нельзя крепить непосредственно к горячей поверхности (печь, трубопровод), так как необходим зазор для теплоотвода,
- крепежные отверстия нужно герметизировать термостойким силиконовым герметиком;
- электроподключение:
- кабель должен заводится через герметичный ввод,
- соединения внутри корпуса – на клеммах (скрутки недопустимы),
- заземление обязательно,
- автоматический выключатель и УЗО обязательны;
- защита от внешних воздействий:
- если светильник будет расположен в зоне водяных струй, то монтаж должен будет выполнен таким образом, чтобы рассеиватель был направлен вниз,
- если расположение в зоне вибрации, то обязательны виброгасящие прокладки и фиксация кабеля скобами.
Как выбрать высокотемпературный светильник
Сделать это не так сложно, как кажется на первый взгляд, достаточно учесть советы следующего чек-листа по выбору высокотемпературного светодиодного светильника:
- оценить условия эксплуатации:
- определить максимальную температуру в зоне установки,
- уточнить влажность, агрессивность среды (кислоты, щелочи, соли, масла),
- определить наличие вибрации, взрывоопасности;
- определить нужные световые параметры:
- световой поток (лм) (нужно рассчитать по площади помещения и нормам освещенности),
- цветовую температуру: 2700-3000 К – для бань, зон отдыха, 4000-5000 К – для производственных цехов, 5000-6500 К – для контроля качества, точных работ,
- индекс цветопередачи (CRI) ≥ 80 – стандарт для большинства задач, ≥ 90 – если важен точный цвет;
- выбрать материалы светильника:
- корпус – нержавеющая сталь, термостойкий алюминий,
- рассеиватель – кварцевое/боросиликатное стекло,
- патрон – керамический,
- уплотнители – силикон/фторкаучук,
- кабель – силикон/стекловолокно;
- определить электрические параметры:
- напряжение – 220-240 В, 12-36 В,
- мощность – 20-500 Вт,
- драйвер – для светодиодов выносной, монтируется вне горячей зоны;
- рассчитать степень защиты корпуса:
- IP65 – стандарт для горячих цехов,
- IP66 – для зон с водяными струями,
- IP67/IP68 – если возможно кратковременное или длительное погружение в воду.
Заключение
Высокотемпературные светильники – это решение для горячих зон производства. Главное при выборе: правильно определить температуру в месте установки, проверить материалы и степень защиты корпуса. Соблюдение этих правил гарантирует долговечную и безопасную работу освещения в экстремальных условиях.
Если остались вопросы по поводу светодиодных светильников (в том числе – для высокотемпературной эксплуатации), то обратитесь к специалистам нашей компании «Описвет». Мы поможем выбрать светильники под вашу задачу с учетом особенностей объекта.
