- •Санкт-Петербург
- •Обработка результатов
- •I) По результатам измерения освещённости для 5 ламп в разных точках мы получили следующие графики:
- •II) Далее сравним полученные в результате измерений значения освещённости с допустимыми значениями освещённости для 2го разряда зрительной работы
- •IV) Теперь вычислим коэффициент использования осветительной установки для варианта с темной и светлой окраской стен по формуле:
IV) Теперь вычислим коэффициент использования осветительной установки для варианта с темной и светлой окраской стен по формуле:
= Fфакт / Fномин
Результаты занесём в таблицу:
Тип лампы |
Номинальная мощность, Вт |
Номинальный световой поток, лм |
Фактический световой поток, лм |
Коэффициент использования осветительной установки |
При светлых стенках |
||||
Люминесцентная |
9 |
600 |
159,48 |
0,27 |
Люминесцентная |
13 |
960 |
384,33 |
0,40 |
Светодиодная |
12 |
900 |
464,56 |
0,52 |
Накаливания |
60 |
730 |
247,49 |
0,34 |
Галогенная |
50 |
1600 |
1174,35 |
0,73 |
При тёмных стенках |
||||
Люминесцентная |
9 |
600 |
111,74 |
0,19 |
Люминесцентная |
13 |
960 |
242,1 |
0,25 |
Светодиодная |
12 |
900 |
341,76 |
0,38 |
Накаливания |
60 |
730 |
195,08 |
0,27 |
Галогенная |
50 |
1600 |
1115,23 |
0,70 |
Исходя из полученных расчётов, можно сказать, что для тёмных стен коэффициент использования светового потока меньше, т.е. эффективность источников при использовании тёмных стен ниже.
Самым неэффективным источником света оказалась первая люминесцентная лампа 9 Вт, а наибольшую эффективность показала галогеновая лампа.
V) С помощью люксметра-пульсметра мы измерили коэффициент пульсации освещённости при тёмных стенках у всех типов ламп. Согласно полученным результатам, наибольший коэффициент пульсации имеет люминесцентная с мощностью 9 Вт - КП = 20,2%. Это объясняется тем, что люминесцентная лампа с электромагнитным пускорегулирующим аппаратом (ЭмПРА) выдаёт частоту, схожую с частотой тока в сети, около 50 Гц. Такая частота хоть и не заметна, но сетчатка на моргание реагирует. Это вызывает повышенную утомляемость, может стать причиной головной боли. Лампа 4 тоже люминесцентная, но она имеет электронный ПРА (ЭПРА), выдающий импульс с гораздо большей частотой, около 40000 – 50000 Гц. При работе ЭПРА наше зрение свет воспринимает как более или менее естественное. Коэффициент пульсаций светодиодных ламп также зависит от переменного тока. Галогенная лампа и лампа накаливания основаны на нагреве, им для пульсации необходимо, чтобы нить периодически остывала (то есть чтобы за малый период времени источник света максимально уменьшил излучение света). При данной частоте переменного тока нить не успевает остыть настолько, чтобы выдавать большую величину коэффициента пульсаций.
VI) Измерили коэффициенты пульсации освещённости:
• при включении одной люминесцентной лампы (9 Вт) КП = 20,2%.
• при двух люминесцентных лампах (9 Вт) КП = 16,5%
• при трех люминесцентных лампах (9 Вт) в пяти точках: КП1 = 8%, КП2 = 6%, КП3 = 6,5%, КП4 = 6,4%, КП5 = 9,4%.
Поскольку коэффициент пульсации зависит от частоты и фазы, то в лампах, питающихся от установок переменного тока, коэффициент пульсации можно снизить благодаря подключению их к разным фазам переменного тока сети 220 В. При одновременном излучении света в разных фазах наблюдается фазовый сдвиг, в связи с чем отсутствует наложение частот. Поэтому общий коэффициент пульсации уменьшается. Именно поэтому при 2 и при 3 включённых лампах коэффициент пульсации будет меньше.
При измерении трёх люминесцентных ламп получаем следующий график:
Рис. 6 График коэффициента пульсации при трёх люминесцентных лампах мощностью 9 Вт
По мере приближения к геометрическому центру системы включённых ламп коэффициент пульсации максимально снижается, потому что именно в геометрическом центре системы компенсация пульсаций ламп, включённых в три различные фазы трёхфазной сети, становится максимальной.
VII) После мы провели анализ наблюдения стробоскопического эффекта для одной и нескольких ламп. При подключении 1 люминесцентной лампы мы подобрали частоту вращения вентилятора так, что казалось, что лопасти вращаются против часовой стрелки постепенно меняя скорость. А при подключении 3 ламп потребовалось увеличить частоту вращения лопастей вентилятора, чтобы достичь стробоскопического эффекта.
В первом случае частота вспышек лампы была выше частоты вращения лопастей вентилятора, поэтому казалось, что они вращаются в обратную сторону.
Во втором случае, когда три лампы были подключены к трём разным фазам переменного тока сети, то частота пульсации от всех ламп увеличилась по сравнению с частотой пульсации одной лампы. Поэтому, чтобы достичь стробоскопического эффекта необходимо было увеличить частоту вращения лопастей до той частоты, с которой пульсировали все три лампы.
Вывод
В ходе выполнения лабораторной работы измерили освещённость в разных точках макета, создаваемую различными источниками света. Определили среднее значение освещённости и сравнили с допустимой освещённостью для II разряда зрительной работы при искусственном освещении. Для большинства ламп класс условий труда для комбинированного освещения оказался вредным, а для общего освещения допустимым.
Сравнили значения коэффициентов использования осветительной установки для вариантов со светлой и темной сторонами. Коэффициент использования осветительной установки характеризует эффективность использования светового потока источников света, определяется светораспределением и размещением светильников, а также соотношением размеров освещаемого помещения и отражающими свойствами его поверхностей. Наименьший коэффициент использования имеет люминесцентная лампа 9 Вт, а наибольший коэффициент использования имеет галогеновая лампа 50 Вт. Так же можно заключить, что в целях повышения коэффициентов использования осветительных установок необходимо окрашивать помещения в светлые тона.
С помощью люксметра-пульсметра измерили коэффициент пульсации освещённости при включении одной лампы и группы ламп, что помогло нам понять, что для уменьшения коэффициента пульсации, а значит для уменьшения утомляемости глаз, следует использовать группу ламп, подключённых к разным фазам электрической сети.
