Guides de lumière creux : que sont-ils et pourquoi sont-ils nécessaires ?

La liste des sources lumineuses modernes est si variée qu'elle semble répondre à toutes les exigences d'éclairage. Mais il existe des entreprises où les sources lumineuses électriques devraient être interdites par défaut. Ce sont des locaux à haut risque et particulièrement dangereux. Il ne faut pas croire que ces entreprises sont peu nombreuses.

Si nous excluons l'industrie de la défense avec la production de poudre à canon, de carburant pour fusée et d'autres substances «innocentes», il existe encore une longue liste d'entreprises industrielles qui fabriquent des produits familiers dans des conditions inhabituelles.

Les mines de charbon polluées par le méthane sont sur toutes les lèvres. Mais les moulins ou les sucreries, quel est le danger là-bas ? Mais les experts savent qu'une poudre de farine ou de sucre en suspension et dispersée est un explosif que les militaires envieraient. Une étincelle et une bombe à vide de la taille d'un atelier sont prêtes.

Et il existe encore des installations galvaniques, des salles de chargement de batteries et de nombreux autres domaines avec des exigences de sécurité particulières.Un problème très sérieux avec l'éclairage des entrepôts des entreprises céréalières: d'immenses pièces sont éclairées par des lampes à intensité variable avec des lampes à incandescence. Les autorités sanitaires interdisent strictement l'utilisation de lampes au mercure et les pompiers dans des conditions poussiéreuses utilisent de puissantes lampes à incandescence.

Il semble que dans ces cas il n'y ait qu'une seule issue : l'utilisation d'un grand nombre de lampes antidéflagrantes à basse tension d'alimentation. Mais les problèmes insolubles sont rares dans la technologie. En 1874, l'ingénieur électricien Vladimir Chikolev a installé une installation d'éclairage à l'usine de poudre à canon d'Okhta, réalisée sous la forme de tubes avec une surface de miroir interne. La lumière d'un arc électrique situé à l'extérieur est transmise après de multiples réflexions vers des zones dangereuses.

C'était le premier exemple pratique d'un nouveau luminaire — des fibres creuses avec un revêtement intérieur réfléchissant... Depuis lors, la conception des guides de lumière a parcouru un long chemin. Aujourd'hui, nous connaissons bien les lignes optiques et les guides de lumière au micron de diamètre : de nombreuses personnes utilisent Internet avec une connexion par câble à fibre optique. Jusqu'à récemment, les guides de lumière creux n'étaient connus que d'un cercle restreint de techniciens d'éclairage.

Mais avec l'intérêt croissant pour les technologies d'économie d'énergie, elles ont retenu l'attention d'un large éventail d'ingénieurs et de concepteurs. La possibilité d'utiliser la lumière du soleil pendant la journée pour éclairer non seulement les entrepôts, mais aussi les bureaux, stimule la production de guides de lumière avec un design extérieur adapté aux locaux commerciaux.

Malgré la simplicité de l'idée elle-même, la conception de la fibre creuse a un schéma optique assez complexe, avec l'utilisation des matériaux les plus modernes. Regardons la conception en utilisant l'exemple de la fibre expansée.Le tube rond le plus couramment utilisé en polyméthacrylate de méthyle (PMMA) ou en polycarbonate (PC). Des sources lumineuses à haute intensité sont montées sur un ou les deux côtés du tube. Le rapport longueur/diamètre du tube est choisi entre 30 pour les guides de lumière simple face et 60 pour le montage de lampe double face.

Un film prismatique spécial de type SOLF est appliqué sur la surface intérieure du corps du tube. Sa caractéristique est la réflexion presque complète de la lumière tombant sur la surface sous différents angles.La technologie de production de films prismatiques a été développée en 1985. Le film mince (environ 0,5 mm) en rouleau de la marque SOLF a ouvert la voie à la création de guides de lumière avec un éclairage élevé et uniforme sur toute la longueur du tuyau. Une fente transparente ou dépolie est laissée le long de l'axe du tube pour une émission uniforme de la lumière sur toute la longueur de la fibre.

Aujourd'hui, environ 28 entreprises dans le monde de 12 pays sont engagées dans le développement, la production et l'installation de fibres optiques de divers types et usages. Le diamètre des fibres optiques varie de 250 à 1100 mm et la longueur peut atteindre 16 mètres. Les guides de lumière sont réalisés sous forme de modules complets avec des sources lumineuses qui peuvent être facilement connectées les unes aux autres pour étendre la longueur du système d'éclairage.

La part du lion du marché mondial (jusqu'à 80%) est occupée par les produits Solatube en provenance des États-Unis. Dans ce pays, il existe un programme gouvernemental pour stimuler l'utilisation de sources d'énergie alternatives, il existe donc une forte demande pour les produits correspondants. La production en série de conducteurs de lumière a été maîtrisée par les sociétés européennes Sunpipe (Grande-Bretagne) et Solarspot d'Italie.Comme le nom de l'entreprise l'indique, ils se concentrent sur la fabrication d'ampoules qui peuvent recycler la lumière du soleil pendant la journée. Le prix au mètre de ces fibres est d'environ 300 dollars, car elles utilisent des optiques spéciales pour concentrer les rayons du soleil.

Il n'y a pas d'informations sur le coût des systèmes d'éclairage à base de fibres optiques pour les salles d'explosifs et autres salles spéciales. La raison en est le développement de projets individuels dans chaque cas individuel. On ne peut que supposer que le coût de telles applications est très élevé, mais la vie des personnes et la sécurité des objets sont plus chères.

Mais il ne faut pas croire que seules les entreprises dont la production est dangereuse sont utilisatrices de fibres optiques modernes. La variété des formes et des structures a permis aux concepteurs et architectes de résoudre les problèmes d'éclairage original des bâtiments et des paysages.

Des guides de lumière de petites dimensions ont été utilisés de manière inattendue dans des luminaires domestiques. Avec leur luminosité très élevée et leur émission lumineuse étroite, les lampes à LED sont des sources de lumière hideuses lorsqu'elles sont installées séparément dans des lustres. Mais en combinaison avec un guide de lumière, pour lequel ils sont le dispositif d'éclairage idéal, un excellent éclairage diffus de la pièce est obtenu.

Cette caractéristique des LED a été bien comprise par la société canadienne TIR Systems, qui a adopté des modules d'éclairage non détachables à base de puissantes LED colorées et blanches. Les luminaires décoratifs colorés d'une puissance jusqu'à 30W et d'un éclairage général jusqu'à 50W, ont des guides de lumière d'un diamètre de 100 et 150 mm avec une durée de vie de 50 000 heures. L'aspect élégant et les matériaux modernes permettent d'adapter les lampes lumineuses à l'intérieur moderne des appartements.

À l'avenir, les guides de lumière gagneront en popularité en raison de leur capacité unique à transformer la lumière provenant de sources ponctuelles en une lumière uniforme et diffuse. Et ils cesseront d'être des produits d'éclairage exotiques pour des domaines d'application étroits.