44. Искусственные источники света.
Для искусственного освещения применяют электрические лампы 4-х типов:
1 – лампы накаливания.
В лампах накаливания видимое излучение получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити до температуры плавления вольфрама.
2 – газоразрядные лампы.
В газоразрядных лампах видимое излучение возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов или паров металлов, которыми заполняется колба лампы. Газоразрядные лампы называют люминесцентными, так как изнутри колбы покрыты люминофором, который под действием ультрафиолетового излучения от электрического разряда, светится, преобразуя тем самым невидимое ультрафиолетовое излучение в свет.
3 – светодиодные лампы или светодиодные светильники в качестве источника света используют светодиоды, применяются для светодиодного освещения.
4 – индукционные лампы – электрический источник света, принцип работы которого основан на электромагнитной индукции и газовом разряде для генерации видимого света.
Для источников света, используемых в производственных зданиях, важное значение имеют такие показатели,
как световая отдача = Ф/Р – величина, определяемая отношением излучаемого светового потока Ф лампы к ее электрической мощности Р, измеряемой в лм/Вт; световая отдача характеризует энергетическую экономичность источника света;
срок службы лампы – важная эксплуатационная характеристика;
спектральный состав света (цветность излучения) имеет решающее значение при выборе источника света в помещениях, где необходима правильная цветопередача при искусственном освещении.
Группа |
Достоинства |
Недостатки |
Типы светильников |
1-ЛН |
- удобство в эксплуатации, - простота в изготовлении, - отсутствие дополнительных пусковых устройств для включения в сеть, - надежность работы при колебании напряжения в сети и различных состояниях окружающей среды
|
- небольшой срок службы (до 2500 ч); - низкая световая отдача (7–20 лм/Вт), - преобладанием в спектре желтых и красных лучей, что сильно отличает спектральный состав света от солнечного света; кпд = 2%
В маркировке ламп накаливания буква В обозначает вакуумные лампы, Г — газонаполненные, К — лампы с криптоновым наполнением, Б — биспиральные лампы.
|
«Универсаль», «Глубокоизлучтель», «Люцетта», «Молочный шар», взрывобезопасный типа ВЗГ-200 (Принцип взрывозащиты светильника ВЗГ200 основан на следующих особенностях: – в случае взрыва внутри оболочки светильника температура газов, выходящих во внешнюю среду через резьбовой лабиринт меньше, чем температура воспламенения газов внешней среды; – оболочка светильника способна выдерживать избыточное внутреннее давление взрыва). |
2-ГРЛ |
– обладают значительно большей световой отдачей (40 – 110 лм/Вт); – свет, излучаемый люминесцентными лампами дневного света, близок по своему спектру к солнечному свету, – срок службы 8000 - 12000 часов; – кпд = 90% |
– пульсации светового потока с частотой вдвое большей частоты питающего лампы переменного тока, что может приводить к появлению стробоскопического эффекта, заключающегося в искажении зрительного восприятия при кратности или совпадении частоты пульсации источника света; – длительность разгорания; – наличие специальных пускорегулирующих аппаратов, облегчающих зажигание ламп и стабилизацию их работы; – колебания высокой частоты, создающие помехи радиоприему и точным электрическим измерениям; – зависимость работоспособности от температуры окружающей среды (рабочий диапазон температур10 – 30 °С); – повышенная чувствительность к снижению напряжения питающей сети; – снижение к концу срока службы светового потока на 50 % и более.
В последние годы широко стали применяться энергосберегающие лампы со сроком службы 15 лет. Потребляемая мощность таких ламп в четыре-пять раз меньше, чем ламп накаливания. Однако компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), которым производители присвоили название «энергосберегающие», обладают, кроме общих недостатков газоразрядных ламп, еще рядом опасных факторов:
По мнению ВОЗ, КЛЛ в быту представляет серьезную опасность для здоровья человека. Многие исследователи считают, что для бытовых и местных светильников следует применять лампы накаливания. |
К газоразрядным относятся различные типы люминесцентных ламп низкого давления с разным распределением светового потока по спектру: лампы белого света (ЛБ); лампы холодно-белого света (ЛХБ); лампы с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ); лампы тепло-белого света (ЛТБ); лампы, близкие по спектру к солнечному свету (ЛЕ); лампы холодно-белого света улучшенной цветопередачи (ЛХБЦ).
К газоразрядным лампам высокого давления относятся следующие: дуговые ртутные лампы высокого давления с исправленной цветностью (ДРЛ); ксеноновые (ДКсТ), основанные на излучении дугового разряда в тяжелых инертных газах; натриевые высокого давления (ДНаТ); металлогалогенные (ДРИ) с добавкой иодидов металлов. |
3-Светодиодные лампы |
– Срок службы светодиодных светильников значительно превышает существующие аналоги (срок непрерывной работы светильника не менее 100000 реальных часов, что эквивалентно 25 годам эксплуатации, при 10 часовой работе в день). С течением времени такие его основные характеристики как световой поток и сила света практически не претерпевают изменений. – Экономичность энергопотребления. На 70% снижается энергопотребление по сравнению со светильниками, где применяются традиционные газоразрядные лампы ДРЛ и ДНаТ. – Полное отсутствие вредного эффекта низкочастотных пульсаций в светодиодных светотехнических изделиях (так называемого стробоскопического эффекта, которые можно заметить, если смотреть на люминесцентные и газоразрядные светильники). Это позволяет исключить усталость глаз при работе в таком освещении, что немаловажно для таких сфер как школьное и вузовское обучение, проектная и офисная деятельность – Полная экологическая безопасность позволяет сохранять ОС, не требуя специальных условий по утилизации. – Мгновенное зажигание при подаче питающего напряжения и стабильная работоспособность при любой температуре на всей территории РФ. – Высокая надежность, механическая прочность, виброустойчивость.
|
Высокая цена. |
Светильник «Колокол»,
светодиодные светильники внутреннего освещения СПО-18/100, СПО-36/100, СПО-70/100 (16000 руб),
уличные светодиодные светильники УСС-70/100, УСС-90 Магистраль, УСС-150/100, УСС-180 Магистраль,
светильники серии БИО УСС-70/100 БИО,
светильники серии ЖКХ ЖКХ-08 (2200 руб).
|
4-Индукционнаые лампы
|
– светоотдача: > 80 лм/Вт, – отсутствуют термокатоды и нити накала, – мгновенное включение/выключение, – простая установка, –срок эксплуатации – больше 20000 часов, – уровень энергоэффективности такой же, как и у светодиодных ламп
|
– сравнительно высокая цена, на 25-50% ниже, чем у светодиодных ламп, – специальная амальгама (жидкие или твёрдые сплавы ртути с другими металлами); содержание твердотельной ртути <0,5мг, что значительно меньше, чем в обычной люминесцентной лампе
|
Промышленный индукционный светильник 0361-1, Промышленный индукционный светильник 0301, Промышленный индукционный светильник 03-022, Уличный индукционный светильник 06-038, Уличный индукционный светильник 06-008, Уличный индукционный светильник 0642, Индукционный потолочный светильник 03-710, Индукционный потолочный светильник 03-706, Индукционный потолочный светильник 03-704: |
Наибольшее распространение среди газоразрядных ламп получили люминесцентные, низкого давления мощностью 8 – 150 Вт, имеющие цилиндрическую форму, разные по цветности излучения в зависимости от состава люминофора.
При выборе источников света для производственных помещений необходимо руководствоваться общими рекомендациями: отдавать предпочтение газоразрядным лампам как энергетически более экономичным и обладающим большим сроком службы; для уменьшения первоначальных затрат на осветительные установки и расходов на их эксплуатацию необходимо по возможности использовать лампы наименьшей мощности, но без ухудшения при этом качества освещения.
Для лучшего использования светового потока ламп и ограничения ослепленности искусственные источники света устанавливают в осветительной арматуре. Арматура с лампой называется светильником.
Для регулирования светового потока в осветительной арматуре используются следующие методы:
1-ограничение светового потока (если лампа установлена в непрозрачном корпусе только с одним отверстием для выхода света, то распределение света будет очень ограничено;
2-отражение светового потока (используются отражающие поверхности, которые могут быть самыми разнообразными, от глубоко матовых до сильно отражающих или зеркальных; метод более эффективен, чем ограничение светового потока, так как световое излучение концентрируется и направляется в зону, где необходимо освещение;
3-рассеяние светового потока (лампа устанавливается в прозрачном материале, рассеивающем и создающем диффузный (рассеянный) световой поток; диффузоры поглощают некоторое количество излучаемой световой энергии, что снижает общий коэффициент полезного действия светильника, однако при этом исключается ослепляющее действие источника света;
4-рефракция светового потока (используется эффект призмы, где обычно стеклянный или пластмассовый материал призмы искривляет лучи света и таким образом перенаправляет световой поток; метод очень эффективен для общего освещения, его преимущество состоит в устранении бликов на отражающих поверхностях за счет сочетания диффузного освещения.
В светильниках может использоваться сочетание описанных методов регулирования светового потока.
На рис. 10.13 представлены некоторые типы светильников с лампами накаливания и люминесцентными лампами, используемыми в производственных и общественных помещениях. В бытовых целях применяются светильники более разнообразных конструкций и форм, выполняющих не только осветительную, но и декоративную функцию.
Рис. 10.13. Некоторые типы светильников:
а — лампы накаливания; б — люминесцентные лампы
По распределению света светильники подразделяются на светильники прямого, рассеянного или отраженного света
Светильники прямого света направляют более 80% светового потока в нижнюю полусферу за счет внутренней отражающей эмалевой или полированной поверхности («Глубокоизлучатель», «Универсаль», «Альфа» и др.).
Светильники рассеянного света излучают световой поток в обе полусферы («Молочный шар», «Люцетта»).
Светильники отраженного света более 80% светового потока направляют вверх на потолок, а отражаемый от него свет - вниз в рабочую зону.
Несмотря на их гигиенические преимущества (равномерность, отсутствие блескости и др.), в производственных условиях светильники отраженного света применяются редко, так как для них требуется высокий коэффициент отражения потолка, что не всегда имеет место в условиях производства.
Для защиты глаз от ослепления светящейся поверхностью служит защитный угол светильника (рис. 10.14).
Защитный
угол светильников
Рис. 10.14. Защитный угол светильника:
1 - источник света: 2 - арматура
Люминесцентные и другие ртутные лампы, которые вышли из строя, нельзя бесконтрольно выбрасывать.
Поскольку в них содержится металлическая ртуть, опасная для здоровья человека, они подлежат утилизации.
Каждая люминесцентная лампа содержит 60 - 120 мг ртути, а лампы типа ДРЛ - значительно больше.
Используемый в настоящее время вывоз отработанных газоразрядных ламп на свалки или их захоронение в землю предоставляет реальную опасность вредного для здоровья людей ртутного заражения воздуха, почвы и водных источников.
Известно, что при испарении 100 г ртути, высвобождающейся примерно из 1000 разбитых люминесцентных ламп, происходит ртутное загрязнение 10 млн. м3 воздуха до ПДК, равной 0,01 мг/м3.
На предприятиях необходимо организовать специальные места и установки для вскрытия таких ламп и удаления из них ртути.
Характеристики: Индукционный потолочный светильник 03-710
Характеристики: Индукционный потолочный светильник 03-704
