Электрическое освещение. Основные понятия.
Световой поток (Ф (лм))- у лампы накаливания 100Вт 800-900 лм.
Световая отдача- ((лм/Вт)- количество светового потока с 1Вт. Световой КПД источника света. Для лампы накаливания эта величина равна 12-15 лм/Вт, для светодиода теоретически до 200 лм/Вт.
Световая температура- (Тцв (к))- величина характеризует цветность излучения.
2700 Кº- соответствует теплому излучению
5000 Кº- холодный цвет
Индекс цвета передачи – (Ra) безразмерная величина (от 0 до 100)характеризует способность источника света передавать истинный цвет предмета.
У лампы накаливания Ra= 100
Если Ra˃90 - цветопередача отличная
90˃ Ra ≥ 80 - цветопередача очень хорошая
80˃ Ra ≥ 70 - цветопередача хорошая
70˃ Ra ≥ 60 - цветопередача удовлетворительная
60˃ Ra ≥ 40 - цветопередача приемлемая
Ra ˂ 40- цветопередача плохая
Кривая сила цвета-(КСС) характеризует распределение силы света в пространстве.
Сила света-(I (кд))- это отношение светового потока исходящего от источника внутри элементарного телесного угла, содержащего заданное направление к этому элементарному телесному углу. Сила света лампы накаливания 100 Вт= 100кд.
Освещенность – (Е (лк))- отношение светового потока падающего на элемент поверхности к площади этого элемента. Для уличного освещения- это величина нормируется до 20лк, для внутреннего освещения = 300 лк.
Кп (%)- коэффициент пульсации светового потока. В Европе Кп = 0, в России же может достигать 20 %.
Лампы накаливания (лн).
Принцип работы.
Свет создается за счет нагрева до высокой температуры нити накала протекающей через нее электрическим током, в качестве нити накала в основном применяются вольфрам. Нить накала нагревается до 300 к.
Характеристики лампы накаливания:
= 12-15 лм/Вт
Тцв= 2700-3000 Кº
Ra = 100
Тсл=1000 ч.
Для увеличения сроков службы лампы и световой отдачи лампы, в колбу лампы добавляют галоген, а именно пары йода и брома.
Характеристики галогеновой лампы:
= 35 лм/Вт
Тцв= 2700-3000 Кº
Ra = 100
Тсл=2000 ч.
Преимущества лампы накаливания:
Низкая стоимость;
Способность к работе при низком напряжении;
Способность к работе при низких температурах;
Высокая цветоотдача;
Отсутствует пульсация света.
Недостатки лампы накаливания :
Низкая световая отдача;
Малый срок службы;
Большие пусковые токи;
Преобладание в излучении оранжево-красных тонов;
Чувствительность к колебаниям напряжения.
|
, лм/Вт |
Тсл, ч. |
Напряжение увеличилось на 5% |
+10% |
-40% |
Напряжение уменьшилось на 5% |
-10% |
+60% |
КПД ЛН= 3% (97%-обогрев помещения).
Область применения ЛН:
Жиличный фонд;
Допустимо использовать в детских садах, а так же в учреждениях с высоким требованием к пульсации светового потока.
Люминесцентные лампы (лл).
Принцип работы.
При возникновении электрического разряда между электродами возникает ультрафиолетовое излучение. При прохождении ультрафиолетового излучение преобразуется в видимое.
Д
росель
необходим для улучшения зажигания лампы
, ограничения тока и обеспечения
устойчивой работы лампы. Конденсаторы
С2,С3 необходимы для повышения коэффициента
мощности а С1- для уменьшения радиопомех
излучаемых лампой .
При подаче напряжения между электропроводами лампы разряд не возникает из-за недостаточного уровня напряжения, однако возникает разряд между электродами стартера. Стартер представляет из себя биметаллическую пластину. С течением времени биметаллическая пластина изгибается и замыкает контакт статора. В результате ток через электроды лампы увеличивается. Электроды лампы разогреваются и происходит термоэлектродная эмиссия.
С течением времени в результате процесса ионизации газового промежутка лампы возникает тлеющий разряд лампы, т.е. стартер шунтируется, пластина стартера остывает и размыкается, в результате на электроды лампы передается скачек напряжения. И этого напряжения достаточно для зажигания лампы.
Пуска- регулирующая аппаратура (ПРА)- дроссель, стартер, конденсаторы.
ПРА разделяется на:
Электромагнитная (ЭмПРА) (коэффициент потерь = 1,25);
Электродная (ЭПРА) (коэффициент потерь = 1,1)- позволяет уменьшить коэффициент пульсации светового потока.
ЛЮМИНАФОР:
на основе галофасфат, кальция трех полосный люминофор
(в Европе запрещены)
Характеристика люминесцентных ламп
Тип |
, лм/Вт |
Ra |
Тсл,ч. |
Р, Вт |
люмен |
ПРА |
Т12 |
до 75 |
50-70 |
8000 |
20,40,80 |
ГлФ |
ЭмПРА |
Т8 |
До 90 |
80-85 |
8000-12000 |
18,36 |
ГлФ (3полос.) |
ЭПРА,ЭМПРА |
Т5 |
До 104 |
90 |
20 000 |
14,28 |
3полос. |
ЭПРА |
Т5 – применяются только со своими светильниками в связи с уменьшенной длинной лампы.
Преимущества ЛЛ:
Большой срок службы;
Высокая световая отдача.
Недостатки ЛЛ:
Содержание ртути;
Не способны зажечься при низкой температуре;
Не способны зажечься при низком напряжении
Высокая пульсация светового потока для лампы ЭмПРА.
Область применения ЛЛ: внутреннее освещение общественных зданий, ТЦ и т.д.