Источники искусственного освещения

В современных осветительных установках, предназначенных для освещения производственных помещений, в качестве источников света применяются ламы накаливания, галогенные и люминесцентные лампы.

К основным характеристикам источников света относятся:

- удельная световая отдача (отношение светового потока лампы к потребляемой мощности, лм/Вт);

- мощность (потребляемая), Вт;

- напряжение сети, В;

- срок службы, ч.

В лампах накаливания свечение возникает в результате нагрева вольфрамовой нити до высоких температур. К недостаткам ламп накаливания относятся:

- сравнительно низкие световая отдача (не более 20 лм/Вт) и срок службы (ограничивается сотнями часов). Низкая светоотдача обуславливает неэкономичность и повышение температуры в помещении;

- излучаемый свет состоит из желтых и красных тонов, что затрудняет цветовое различие.

Преимущества ламп накаливания (см. рис. 22) в сравнении с газоразрядными лампами заключаются в:

- низкой стоимости как самих ламп, так и светильников;

- низкой пульсации света;

- низком уровне шума.

Лампы накаливания используют в тех случаях, когда искусственный свет требуется изредка, по характеристике труда необходим не пульсирующий или концентрированный свет.

А б в

Рисунок 22 – Лампы накаливания

Галогенные лампы накаливания(см. рис. 22) наряду с вольфрамовой нитью содержат пары галогена (фтора, хлора, йод или их смеси), который способствует повышению температуры накала нити и ее срока службы. Это объясняется вольфрамо-галогенным циклом: образующиеся пары вольфрама образуют с галогеном стойкое соединение (при температуре менее ), которое распадается при взаимодействии с горячей спиралью (при температуре более ). В результате этого соединение снова распадается, а вольфрам вновь оседают на поверхность нити. Таким образом нить предохраняется от распыления. Благодаря этому галогенные лампы содержат добавки из инертных газов (криптон, ксенон) для получения благоприятных тонов света, работают в более нагруженном режиме и имеют меньшие габариты.

Преимущества галогенных ламп накаливанияв сравнении с обычными лампами накаливания состоят в:

- более высокой светоотдаче (22 лм/Вт);

- более продолжительным сроком службы (до 2000 ч);

- улучшенной цветопередаче;

- малых габаритах.

А б в г

Рисунок 23 – Галогенные лампы накаливания

Газоразрядные лампы излучают свет, благодаря электрическим разрядам в инертных газах и парах металлов. На внутренней поверхности колб нанесен слой люминофора, трансформирующий электрические разряды в видимый спектр. Различают газоразрядные лампы низкого давления (люминесцентные, см. рис. 24 а…24 в) и высокого давления (см. рис. 24 г).

Преимуществами газоразрядных ламп являются:

- более высокая световая отдача (40…100 лм/Вт);

- более продолжительный срок службы (до 10 000 ч);

- практически любой спектральный состав света.

По спектральному составу люминесцентные лампы делятся на:

- дневного света (ЛД);

- дневного света с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ);

- теплого белого света (ЛТБ);

- холодного белого (ЛХБ);

- белого (ЛБ) и др.

Газоразрядные лампы высокого давления применяются в условиях, когда необходима высокая светоотдача, компактность и стойкость к внешней среде. Обычно их используют для освещения улиц, открытых пространств и производственных помещений с высотой более 6 м.

К недостаткам люминесцентных ламп можно отнести:

- сложность схемы включения;

- относительную дороговизну;

- шум дросселей;

- задержка во времени при включении;

- высокая пульсация света.

а б в г

Рисунок 24 – Газоразрядные лампы

Светильник - это световой прибор, состоящий из источника света (лампы) и осветительной арматуры.

Основное назначение арматуры заключается в следующем:

- перераспределении светового потока ламп в необходимых направлениях (с помощью отражателей, рассеивателей, преломителей и экранирующих решеток);

- защита глаз от слепящего действия ламп;

- защита ламп от воздействия факторов окружающей среды (пыли влаги, механических повреждений);

- крепление ламп и подключение к источнику питания.

Светильники характеризуются рядом светотехнических и констркутивных характеристик. К основным характеристикам относятся: коэффициент полезного действия (КПД), светораспределение, кривая силы света (КСС) и защитный угол.

Коэффициент полезного действия светильника ( ) равен отношению светового потока светильника ( ) к световому потоку лампы ( )

. (35)

Светораспределение ( )- отношение светового потока светильника в нижнюю полусферу ( ) к полному световой потоку ( )

. (36)

По светораспределению различают пять классов светильников:

- прямого света ( );

- преимущественно прямого ( );

- рассеянного света ( );

- преимущественно отраженного света ( );

- отраженного света ( ).

Кривая силы света (КСС)- закон распределения светового потока в пространстве. Различают следующие формы кривой силы света (см. рис. 25):

- концентрированную;

- глубокую;

- полуширокую;

- широкую;

- равномерную;

- косинусную;

- синусную.

Рисунок 25 - Некоторые формы кривой силы света (изолюксы)

Защитный угол ( ) светильника определяет степень защиты глаз человека от ярких ламп (см. рис. 26).

А б

а - с лампой накаливания; б - с двумя люминесцентными лампами

Рисунок 26 - Защитный угол светильника

Характеристики светильников учитывают при их выборе в расчетах систем искусственного освещения. На рис. 27…31 показаны светильники искусственного производственного освещения. На рис. 26 и рис. 27 – общего искусственного освещения. На рис. 27 а и 28 а – светильники открытого типа (в незащищенном исполнении). На рис. 27б, 27в, 28б…28г показаны светильники закрытого типа (в защищенном исполнении).

а б в

Рисунок 27 – Светильники для люминесцентных ламп цилиндрической формы

А б в г

Рисунок 28 - Светильники для ламп с резьбовым цоколем

На рис. 29 показаны светильники для местного освещения. На рис. 30 – светильники для эвакуационного освещения.

А б в г

Рисунок 29 – Светильники местного освещения

А б в

Рисунок 30 – Светильники эвакуационного освещения

На рис. 31 изображены переносные светильники (фонари), используемые при проведении аварийных, ремонтных и прочих работ при недостаточном освещении.

А б в

Рисунок 31 – Переносные светильники