4.5. Розрахунок штучного освітлення виробничого приміщення

Штучне освітлення передбачається в усіх виробничих та побутових приміщеннях для компенсації нестачі природного світла і для освітлення приміщень у темний період доби. Від того, наскільки кваліфіковано воно спроектоване, залежить безпека праці та самопочуття працівників, продуктивність їхньої праці та якість продукції. Відомо, що раціонально виконане штучне освітлення приміщень при одній і тій же витраті електроенергії підвищує продуктивність праці на 15 – 20%. Разом з тим, неправильно вибране та недостатнє освітлення робочих місць може бути причиною функціональних зорових порушень у працівників.

4.5.1. Джерела штучного освітлення

В якості джерел штучного освітлення використовують лампи розжарювання (ЛР) та газорозрядні лампи (ГРЛ).

Лампи розжарювання (ЛР) відносяться до теплових джерел світла. Під дією електричного струму нитка розжарювання (вольфрамовий дріт) нагрівається до високої температури і випромінює потік променевої енергії. Вони бувають: вакуумні; газонаповнені (наприклад, з криптоноксеноновим наповненням); рефлекторні, які є лампами-світильниками (частина колби покрита дзеркальним шаром). Великою потужністю володіють кварцові та галогенні (наприклад, наповнені йодними парами) лампи. Їх переваги:

– простота конструкції та виготовлення;

– відносно низька вартість;

– зручність експлуатації (не потребують додаткових пристроїв для ввімкнення в мережу);

– широкий діапазон напруг і потужностей.

Поряд з перевагами лампам розжарювання притаманні і суттєві недоліки:

– велика яскравість (засліплювальна дія);

– низька світлова віддача (7 – 20 лм/Вт);

– порівняно малий термін експлуатації (до 2,5 тис. год);

– переважання жовто-червоних променів (в порівнянні з природним світлом), що спотворює кольоропередачу, а тому не можуть використовуватись при роботах, які вимагають розрізнення кольорів;

– не придатні для роботи в умовах вібрації та ударів;

– висока температура нагрівання (до 140 °С і вище), що робить їх пожежонебезпечними.

Лампи розжарювання використовуються для місцевого освітлення, а також для приміщень з тимчасовим перебуванням людей.

Газорозрядні лампи (ГР) внаслідок електричного розряду в середовищі інертних газів або парів металу та явища люмінесценції випромінюють світло оптичного діапазону спектра. До розрядних джерел світла, які використовують на промислових підприємствах, належать: люмінесцентні лампи, дугові ртутні лампи, рефлекторні дугові лампи з відбиваючим шаром та ряд інших. Їх переваги:

– економічність;

– підвищена світлова віддача (40 – 100 лм/Вт);

– великий строк служби (8 – 12 тис. год);

– невисока температура нагрівання (30 – 60 °С);

– спектр випромінювання близький до природного денного.

Газорозрядні лампи мають і недоліки:

– пульсація світлового потоку, що може спричинити виникнення стробоскопічного ефекту, котрий полягає у спотворенні зорового сприйняття об’єктів, що рухаються;

– складність схеми вмикання;

– шум дроселів;

– створення радіоперешкод;

– значний час між вмиканням та запалюванням ламп;

– відносна дороговизна.

Газорозрядні лампи бувають низького та високого тиску. Газорозрядні лампи низького тиску, або люмінесцентні (внутрішня поверхня трубки вкрита тонким шаром люмінофору, який перетворює ультрафіолетове випромінювання, яке виникає при електричному розряді в парах ртуті, на видиме світло) широко застосовуються для освітлення приміщень як на виробництві, так і в побуті. Промисловістю випускаються кілька типів таких ламп залежно від розподілу світлового потоку за спектрами: лампи денного світла (ЛД), лампи з поліпшеною кольоропередачею (ЛДЦ), лампи білого світла (ЛБ), лампи тепло-білого світла (ДТБ), лампи холодно-білого світла (ЛХБ). Недоліки: не можна використовувати за умов низьких температур, оскільки погано запалюються; характеризуються малою одиничною потужністю при великих розмірах самих ламп. Переваги: забезпечують світловий потік будь-якого спектра шляхом підбирання інертних газів, парів металу, люмінофора.

Серед газорозрядних ламп високого тиску найчастіше використовують металогалогенні лампи (МГЛ), дугові ртутні (ДРЛ), дугові ртутні з йодидами (ДРИ), дугові натрієві трубчасті (ДНаТ), дугові ксенонові трубчасті (ДКсТ). Переваги: застосовуються, коли необхідна висока світлова віддача при компактності джерел світла; стійкість до умов зовнішнього середовища.