Οδηγοί κοίλου φωτός: τι είναι και γιατί χρειάζονται;

Η λίστα των σύγχρονων πηγών φωτός είναι τόσο διαφορετική που φαίνεται να ικανοποιεί οποιαδήποτε απαίτηση φωτισμού. Αλλά υπάρχουν επιχειρήσεις όπου οι πηγές ηλεκτρικού φωτός θα πρέπει να απαγορευθούν από προεπιλογή. Πρόκειται για χώρους υψηλού κινδύνου και ιδιαίτερα επικίνδυνες. Δεν πρέπει να θεωρηθεί ότι τέτοιες επιχειρήσεις είναι λίγες.

Αν εξαιρέσουμε την αμυντική βιομηχανία με την παραγωγή πυρίτιδας, καυσίμου πυραύλων και άλλων «αθώων» ουσιών, τότε υπάρχει ακόμα ένας εκτενής κατάλογος βιομηχανικών επιχειρήσεων που παράγουν οικεία προϊόντα υπό ασυνήθιστες συνθήκες.

Τα ανθρακωρυχεία με τη ρύπανση από μεθάνιο είναι στα χείλη όλων. Αλλά οι μύλοι ή τα εργοστάσια ζάχαρης — ποιος είναι ο κίνδυνος εκεί; Αλλά οι ειδικοί γνωρίζουν ότι μια αιωρούμενη, διασκορπισμένη σκόνη αλεύρου ή ζάχαρης είναι ένα εκρηκτικό που θα ζήλευε ο στρατός. Μια σπίθα και μια βόμβα κενού σε μέγεθος συνεργείου είναι έτοιμες.

Και υπάρχουν ακόμα γαλβανικές εγκαταστάσεις, δωμάτια φόρτισης μπαταριών και πολλοί άλλοι χώροι με ειδικές απαιτήσεις ασφαλείας.Ένα πολύ σοβαρό πρόβλημα με τον φωτισμό των αποθηκών των επιχειρήσεων σιτηρών: τεράστια δωμάτια φωτίζονται από χαμηλούς λαμπτήρες με λαμπτήρες πυρακτώσεως. Οι υγειονομικές αρχές απαγορεύουν αυστηρά τη χρήση λαμπτήρων υδραργύρου και οι πυροσβέστες σε συνθήκες σκόνης χρησιμοποιούν ισχυρούς λαμπτήρες πυρακτώσεως.

Φαίνεται ότι σε αυτές τις περιπτώσεις υπάρχει μόνο μία διέξοδος: η χρήση μεγάλου αριθμού αντιεκρηκτικών λαμπτήρων σε χαμηλή τάση τροφοδοσίας. Όμως τα άλυτα προβλήματα είναι σπάνια στην τεχνολογία. Το 1874, ο ηλεκτρολόγος μηχανικός Vladimir Chikolev εγκατέστησε μια εγκατάσταση φωτισμού στο εργοστάσιο πυρίτιδας στην Okhta, κατασκευασμένη σε μορφή σωλήνων με εσωτερική επιφάνεια καθρέφτη. Το φως από ένα ηλεκτρικό τόξο που βρίσκεται έξω μεταδίδεται μετά από πολλαπλές αντανακλάσεις σε επικίνδυνες περιοχές.

Αυτό ήταν το πρώτο πρακτικό παράδειγμα ενός νέου φωτιστικού — κοίλες ίνες με ανακλαστική εσωτερική επίστρωση... Από τότε, ο σχεδιασμός των οδηγών φωτός έχει προχωρήσει πολύ. Σήμερα, γνωρίζουμε καλά τις οπτικές γραμμές και τους οδηγούς φωτός με διάμετρο micron: πολλοί άνθρωποι χρησιμοποιούν το Διαδίκτυο με σύνδεση καλωδίου οπτικών ινών. Μέχρι πρόσφατα, οι οδηγοί κοίλου φωτός ήταν γνωστοί μόνο σε έναν στενό κύκλο τεχνικών φωτισμού.

Όμως, με το αυξανόμενο ενδιαφέρον για τις τεχνολογίες εξοικονόμησης ενέργειας, έχουν τεθεί υπό την προσοχή ενός ευρέος φάσματος μηχανικών και σχεδιαστών. Η δυνατότητα χρήσης του ηλιακού φωτός κατά τη διάρκεια της ημέρας για να φωτίζει όχι μόνο αποθήκες, αλλά και χώρους γραφείων, διεγείρει την παραγωγή οδηγών φωτός με εξωτερικό σχεδιασμό κατάλληλο για επαγγελματικούς χώρους.

Παρά την απλότητα της ίδιας της ιδέας, ο σχεδιασμός των κοίλων ινών έχει ένα μάλλον περίπλοκο οπτικό σχήμα, με τη χρήση των πιο σύγχρονων υλικών. Ας δούμε το σχέδιο χρησιμοποιώντας το παράδειγμα διογκωμένης ίνας.Ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος στρογγυλός σωλήνας από μεθακρυλικό πολυμεθυλεστέρα (PMMA) ή πολυανθρακικό (PC). Οι πηγές φωτός υψηλής έντασης είναι τοποθετημένες στη μία ή και στις δύο πλευρές του σωλήνα. Η αναλογία μήκους προς διάμετρο σωλήνα επιλέγεται από 30 για οδηγούς φωτός μονής όψης έως 60 για τοποθέτηση λαμπτήρα διπλής όψης.

Ένα ειδικό πρισματικό φιλμ τύπου SOLF εφαρμόζεται στην εσωτερική επιφάνεια του σώματος του σωλήνα. Χαρακτηριστικό του είναι η σχεδόν πλήρης αντανάκλαση του φωτός που πέφτει στην επιφάνεια υπό διαφορετικές γωνίες.Η τεχνολογία για την παραγωγή πρισματικών μεμβρανών αναπτύχθηκε το 1985. Το λεπτό φιλμ ρολού (περίπου 0,5 mm) της μάρκας SOLF άνοιξε τον δρόμο για τη δημιουργία φωτιστικών οδηγών με υψηλό και ομοιόμορφο φωτισμό σε όλο το μήκος του σωλήνα. Μια διαφανής ή παγωμένη σχισμή αφήνεται κατά μήκος του άξονα του σωλήνα για ομοιόμορφη εκπομπή φωτός σε όλο το μήκος της ίνας.

Σήμερα, περίπου 28 εταιρείες στον κόσμο από 12 χώρες ασχολούνται με την ανάπτυξη, παραγωγή και εγκατάσταση οπτικών ινών διαφόρων τύπων και σκοπών. Η διάμετρος των οπτικών ινών κυμαίνεται από 250 έως 1100 mm και το μήκος είναι έως 16 μέτρα. Οι οδηγοί φωτός παράγονται με τη μορφή πλήρων μονάδων με πηγές φωτός που μπορούν εύκολα να συνδεθούν μεταξύ τους για να επεκτείνουν το μήκος του συστήματος φωτισμού.

Τη μερίδα του λέοντος στην παγκόσμια αγορά (έως και 80%) καταλαμβάνουν τα προϊόντα Solatube από τις ΗΠΑ. Σε αυτή τη χώρα υπάρχει κυβερνητικό πρόγραμμα για την τόνωση της χρήσης εναλλακτικών πηγών ενέργειας, επομένως υπάρχει μεγάλη ζήτηση για τα αντίστοιχα προϊόντα. Η σειριακή παραγωγή των αγωγών φωτός έχει κυριαρχήσει από τις ευρωπαϊκές εταιρείες Sunpipe (Μ. Βρετανία) και Solarspot από την Ιταλία.Όπως υποδηλώνει το όνομα της εταιρείας, επικεντρώνονται στην κατασκευή λαμπτήρων που μπορούν να ανακυκλώσουν το ηλιακό φως κατά τη διάρκεια της ημέρας. Η τιμή ανά μέτρο τέτοιων ινών είναι περίπου 300 δολάρια, αφού χρησιμοποιούν ειδικά οπτικά για να συγκεντρώνουν τις ακτίνες του ήλιου.

Δεν υπάρχουν πληροφορίες για το κόστος των συστημάτων φωτισμού που βασίζονται σε οπτικές ίνες για εκρηκτικά και άλλους ειδικούς χώρους. Ο λόγος για αυτό είναι η ανάπτυξη μεμονωμένων έργων σε κάθε μεμονωμένη περίπτωση. Μπορεί μόνο να υποτεθεί ότι το κόστος τέτοιων εφαρμογών είναι πολύ υψηλό, αλλά η ζωή των ανθρώπων και η ασφάλεια των αντικειμένων είναι πιο ακριβά.

Αλλά δεν πρέπει να πιστεύουμε ότι μόνο οι επιχειρήσεις με επικίνδυνη παραγωγή είναι χρήστες σύγχρονων οπτικών ινών. Η ποικιλία των μορφών και των κατασκευών επέτρεψε σε σχεδιαστές και αρχιτέκτονες να λύσουν τα προβλήματα του αρχικού φωτισμού κτιρίων και τοπίων.

Οδηγοί φωτός με μικρές διαστάσεις έχουν χρησιμοποιηθεί απροσδόκητα σε οικιακά φωτιστικά. Με την πολύ υψηλή φωτεινότητά τους και τη στενή εκπομπή φωτός, οι λαμπτήρες LED είναι φρικτές πηγές φωτός όταν τοποθετούνται χωριστά σε πολυελαίους. Σε συνδυασμό όμως με έναν οδηγό φωτός, για τον οποίο αποτελούν την ιδανική συσκευή φωτισμού, επιτυγχάνεται εξαιρετικός διάχυτος φωτισμός του δωματίου.

Αυτό το χαρακτηριστικό των LED έγινε καλά κατανοητό από την καναδική εταιρεία TIR Systems, η οποία υιοθέτησε μη αποσπώμενες μονάδες φωτισμού που βασίζονται σε ισχυρά έγχρωμα και λευκά LED. Τα διακοσμητικά έγχρωμα φωτιστικά με ισχύ έως 30W και γενικό φωτισμό έως 50W, διαθέτουν φωτιστικούς οδηγούς διαμέτρου 100 και 150 mm με διάρκεια ζωής 50.000 ώρες. Η κομψή εμφάνιση και τα μοντέρνα υλικά επιτρέπουν την προσαρμογή των φωτιστικών στο μοντέρνο εσωτερικό των διαμερισμάτων.

Στο μέλλον, οι οδηγοί φωτός θα αποκτήσουν δημοτικότητα λόγω της μοναδικής τους ικανότητας να μετατρέπουν το φως από σημειακές πηγές σε ομοιόμορφο, διάχυτο φως. Και θα πάψουν να είναι εξωτικά προϊόντα φωτισμού για στενές περιοχές εφαρμογής.