3.4. Штучне освітлення. Види освітлення

Штучне освітлення буває робоче, чергове, аварійне, евакуаційне і охоронне. Як джерело світла застосовуються електричні лампи розжарювання, люмінесцентні лампи, дугові лампи, ртутні лампи високого тиску і ін.

Лампа розжарювання - освітлювальний прилад, штучне джерело світла. Світло випускається нагрітою металевою спіраллю при протіканні через неї електричного струму.

Переваги:зручні в експлуатації, не вимагають додаткового пристрою для запуску, малий час розгорання, прості в роботі.

Недоліки: низький ККД (3 %); низька світлова віддача (до 20 лм/Вт); малий термін служби (до 2500 год); спотворюють кольори.

Йодні лампи - до 3000 годин, до 30 лм/Вт.

Газорозрядні лампи - випромінювання оптичного діапазону спектру що виникає в результаті електричного розряду в атмосфері інертних газів, пари металу і їх сумішей.

Переваги: велика світлова віддача, до 100 лм/Вт; більший термін служби – 8000 - 14000 годин.

Недоліки: стробоскопічний ефект.

Залежно від розподілу світлового потоку шляхом застосування різноманітних люмінофорів - розрізняються лампи - ЛД; ЛДЦ; ЛХБ; ЛТБ; ЛБ.

Ксенонові лампи - випромінювання дугового розряду в ксеноні, спектр наближений до сонячного.

Світильники є пристроями, що складаються з джерела світла і арматури, призначені для перерозподілу світлового потоку. По розподілу світлового потоку в просторі розрізняють світильники прямого (рис. 3.7, 3.8), переважно прямого (рис. 3.9.) розсіяного (рис. 3.10.), світла, переважно відбиваючого. Спеціальним видом світильників є щілинні світлопроводи, що застосовуються у вибухопожежонебезпечних виробництвах (рис. 3.11.). Світильники складаються з оптичної системи 5, джерел світла 1 великої потужності (20-40 кВт), що розташовуються поза приміщенням, каналу світлопровода 2 з еластичної світлопропускної плівки довжиною до 100 м і діаметром до 1,5 м. Внутрішні поверхні світлопровода мають дзеркально - відбиваюче покриття 3, у нижній частині світлопропускна щілина 4. За допомогою світлопроводів створюються високі рівні освітленості при рівномірному розподілі світлового потоку.

Рис. 3.7. Світильник прямого світла	Рис.3.8. Світильник прямого світла.
Рис.3.9. Світильник переважно прямого світла.	Рис.3.10. Світильник розсіяного світла.
Рис.3.11 Щілинний світлопровід.

Залежно від конструкторського виконання розрізняють світильники відкриті, захищені, закриті, пиленепроникні, вологозахисні, вибухозахищені, вибухобезпечні.

За призначенням світильники поділяються на світильники загального і місцевого освітлення.

Відомі світильники, які поєднують функції освітлення і повітрярозподілу.

Повітря, проходячи через світильник, нагрівається і може поступати в приміщення (якщо потрібно його опалювати) або, навпаки, видалятися через світильник.

3.5. Розрахунок штучного освітлення. Експлуатація освітлювальних установок

Штучне освітлення буває: загальне, місцеве і комбіноване.

Завданням розрахунку є визначення потрібної потужності електроосвітлювальних установок для створення у виробничому приміщенні заданої освітленості, або при відомому числі ламп і їх потужності визначити очікувану освітленість на робочій поверхні.

Проектуючи освітлювальні установки, необхідно вирішити низку запитань:

1. Вибрати тип джерела світла (де температура повітря менша, ніж +10°С і напруга менше 90% від номінального – лампи розжарювання, в ін. випадках – люмінесцентні лампи).

2. Вибрати систему освітлення – загальна, місцева, комбінована. Більш економічніша система комбінованого освітлення, система загального освітлення гігієнічніша.

3. Вибрати тип світильників - з урахуванням забруднення повітряного середовища, вибухо- чи пожежобезпеки.

4. Провести розподіл світильників і визначити їх кількість.

5. Визначити нормування освітлення на робочому місці - від характеру виконуваної роботи, системи освітлення, джерел світла.

Розрахунок штучного освітлення ведуть трьома основними методами:

1. За коефіцієнтом використання світлового потоку;

2. Точковий метод;

3. Метод Ватт (питомої потужності)

4. Застосовується ще графічний метод професора А.А. Труханова.

Для розрахунку загального рівномірного освітлення при горизонтальній робочій поверхні основним є метод коефіцієнта використання світлового потоку. Світловий потік лампи F_Л при лампах розжарювання або світловий потік групи ламп світильника при люмінесцентних лампах розраховують за формулою:

;

(3.13)

де - нормована мінімальна освітленість, лк;

- площа освітлюваного приміщення, м²;

- коефіцієнт мінімального освітлення, 1,1-1,5;

- коефіцієнт запасу, 1,4 - 1,8;

- число світильників в приміщенні;

- коефіцієнт використання світлового потоку ламп, %.

Значення коефіцієнта визначається за таблицями залежно від коефіцієнта віддзеркалення світлового потоку і показника приміщення, що визначається за формулою:

;

(3.14)

де ,- розмір приміщення, м;

- висота світильників над розрахунковою поверхнею, м.

Підрахувавши світловий потік F за таблицею підбирають найближчу лампу і визначають потужність всієї освітлювальної системи.

Точковий метод застосовується для розрахунку локалізованого місцевого освітлення, освітлення похилих площин і для перевірки розрахунку рівномірного загального освітлення, коли відбитим світловим потоком можна знехтувати (рис. 3.12.).

Рис. 3.12. Схема для розрахунку освітленості точковим методом.

У основу точкового методу покладено рівняння, що пов'язує освітленість і силу світла:

;

(3.15)

де - сила світла в напрямі від джерела на задану точку поверхні;

- відстань від світильника до розрахункової точки;

- кут між нормаллю робочої поверхні і напрямом світлового потоку на джерело;

Вводимо коефіцієнт запасу і заміняємона, і тоді:

;

(3.16)

Дані про розподіл сили світла наводяться в довідниках.

Метод Ватт - найбільш простий і менш точний, застосовується при орієнтовних розрахунках. Він дозволяє визначити потужність кожної лампи для створення в приміщенні нормованої освітленості.

.

(3.17)

де - потужність однієї лампи, Вт;

- питома потужність, Вт/м²;

- площа приміщення, м²;

- число ламп в освітлювальній установці. Значення питомої потужності вибирається з таблиці.

Експлуатація освітлювальних установок полягає:

1. У регулярному очищенні;

2. У своєчасній заміні ламп і контролі напруги в мережі;

3. Забезпечення чистоти повітря в приміщенні;

Достатність освітлення перевіряється не рідше 1 разу на рік.

Шибки чистять - при незначному виділенні пилу – 2 рази на рік, значне виділення пилу – 4 рази на рік, світильники - від 4 до 12 разів на рік залежно від запиленості приміщення.

4. НЕБЕЗПЕКА УШКОДЖЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНИМ СТРУМОМ І ЗАХОДИ ПОПЕРЕДЖЕННЯ ЕЛЕКТРОТРАВМАТИЗМУ