5. Источники света

Для освещения помещений применяют как разрядные лампы, так и лампы накаливания (табл. 3, 4, 5 прил.).

Для создания эффективных осветительных установок (ОУ) следует, как правило применять разрядные источники света (РЛ), используя их с учетом экономически и энергетически выгодной области применения. В случае невозможности или технико-экономической нецелесообразности их применения допускается использования ламп накаливания (ЛН).

Основными характеристиками источников света является напряжение, мощность, световой поток и световая отдача (отношение светового потока лампы и потребляемой мощности, ЛМ/ВТ), средняя продолжительность горения и габаритные размеры.

В люминесцентных лампах (ЛЛ) невидимое ультрафиолетовое излучение, возникающее в результате электрического разряда в парах металлов (например, ртути), заполняющих колбу или трубку, с помощью люминофора, покрывающего стенки трубки, превращается в видимое излучение. В зависимости от состава люминофора спектральный состав света может быть разным, определяющим тип лампы [6, 7].

В лампах накаливания (ЛН) свет создается телом накала, раскаленным в результате прожождения через него электрического тока. ЛН могут быть вакуумными и газополными (заполненными инертным газом: аргон, криптон) [5, 8].

Типы люминесцентных и разрядных ламп (обозначения):

• ЛБ – люминесцентная белого света, нормальная;

• ЛБА – люминесцентная белого света, амальгамная;

• ЛБР – люминесцентная белого света, рефлекторная;

• ЛДЦ – дневного света с исправленной цветностью;

• ЛДЦА – дневного света с исправленной цветностью амальгамная;

• ЛДЦР – дневного света с исправленной цветностью рефлекторная;

• ЛХБ – холодно-белого света, нормальная;

• ЛХБР – холодно-белого света, рефлекторная;

• НЛНД – натриевая лампа низкого давления (давление паров не превышает 10² Pa);

• НЛВД – натриевая лампа высокого давления (давление паров составляет 10⁴ Pa);

• ДРЛ – дуговая ртутная лампа высокого давления (давление паров от 10⁵ до 10⁶ Pa);

• ДРИ – дуговая ртутная с иодидами металлов, металлогаллогенная лампа (МГЛ);

• ДРИЗ – дуговая ртутная лампа – светильник с внутренним зеркально отражающим покрытием, металлогалогенная (МГЛ);

• ДКсТ – дуговая ксеноновая, трубчатая;

• ДКсШ – дуговая ксеноновая, шаровая;

• СВД, ДРШ – ртутная лампа сверхвысокого давления (давление паров 10⁶ Pa и более), трубчатая и шаровая.

Люминесцентные лампы имеют высокую световую отдачу, большую продолжительность горения, благоприятный для глаз спектральный состав света (табл. 3 в приложении).

Разрядные лампы высокого давления имеют, в основном, высокую световую отдачу и большую продолжительность горения, но по спектральному составу их излучения могут отличаться от ЛЛ и ЛН (табл. 4 прил.). Так:

1. У ДРЛ преобладают в спектре зеленые и голубые тона, что может искажать цветопередачу цвета; поэтому их применяют в цехах, где не требуется различение цветов (в высоких помещениях машиностроительных предприятий), для наружного освещения;

2. У ДРИ (МГЛ) улучшен спектральный состав, но меньше продолжительность горения;

3. У НЛВД (ДНаТ) в спектре присутствуют желтые лучи, лампы имеют высокую пульсацию светового потока, обладают способностью проникать через пыльные среды, туман; применяют для наружного освещения, освещения автострад, туннелей; применяют в цехах с большой высотой и низкими требованиями к светопередаче;

4. ДРИЗ близки к ДРИ, обеспечивают цветопередачу, имеют высокую световую отдачу, применяют для внутреннего освещения, для щелевых световодов и др.;

5. У ДНаТ спектральный состав наиболее близок к естественному, имеют большую мощность, низкую световую отдачу и ограниченную продолжительность горения; применяют для освещения высоких цехов, где необходима правильная передача цвета, а также для наружного освещения: площадей, стадионов и т.п.

У ряда ЛЛ и РЛ имеют место такие недостатки, как большие габаритные размеры, длительность разгорания и повторного зажигания; стробоскопический эффект (искажение зрительного восприятия); зависимость от температуры среды; сумеречность; способность создавать радиопомехи; пульсация светового потока и его снижение к концу срока службы лампы; высокочастотный шум; опасность отравления парами ртути; высокая стоимость некоторых типов и др.

Недостатки эти следует учитывать и устранять при выборе типа ламп, проектирования ОУ [2, 4]. Считается положительным применение в одном помещении ламп с различными спектральными составами как ЛЛ, РЛ, так и ЛН. Это улучшает состав света, приближая его к дневному, повышает цветопередачу [2]. При выборе источника света в ряде случаев предпочитают лампы накаливания (ЛН). Они находят применение в помещениях, где нормируется общая освещенность менее 150 лк, широко используются для местного освящения (МО) в системе комбинированного для всех разрядов зрительной работы, независимо от типа ламп, принятых для общего освящения.

ЛН работает по принципу температурного излучения, имеют достоинства и недостатки (табл. 5 прил.).

К достоинствам ЛН относятся:

1. Почти полная независимость от условий окружающей среды, в том числе от температуры;

2. Работоспособность даже при значительных отклонениях напряжения сети от номинального;

3. Широкий сортимент мощностей и напряжений;

4. Непосредственное включение в сеть без дополнительных аппаратов;

5. Простота конструкции и удобство при эксплуатации;

6. Сравнительно небольшие габариты;

7. Отсутствие пульсации светового потока ввиду высокой тепловой инерционности тела накала;

8. Небольшая стоимость.

Недостатками ЛН являются: преобладание в спектре желто-красных лучей, небольшая световая отдача по сравнению с ЛЛ и РЛ (в современных типах ЛН ее удалось значительно повысить), высокая (слепящая) яркость тела накала, ограниченная продолжительность горения.

Промышленность выпускает ЛН моно – и биспиральные, с колбами прозрачными, матированными, молочными, опаловыми, с диффузно-отражающим слоем или зеркальным покрытием, позволяющим рационально перераспределить световой поток в пространстве и превратить ЛН в лампу-светильник.

По назначению ЛН делятся на лампы общего назначения, местного освещения, прожекторные и специальные.

Среди ЛН представляют интерес:

1. Лампа биспиральная криптоновая (БК) – имеет световой коэффициент полезного действия 13% (тогда как у обычных он 3%); имеет меньшие габариты; форма грибовидная (табл. 5 прил.).

2. Лампа кварцевая галогенная (КГ) трубчатая с йодным циклом. При малых размерах имеет спектральный состав света близкий к дневному и, следовательно, обеспечивает правильную цветопередачу; имеет стабильный световой поток, большую световую отдачу и продолжительность горения, нечувствительность к перепадам температур и атмосферных осадков. Наличие в колбе паров йода дает возможность повысит температуру накала спирали: образующиеся при этом пары вольфрама соединяются с йодом и вновь оседают на вольфрамовую спираль, препятствуя ее распылению. Поэтому лампы КГ получили широкое распространение не только для внутреннего или наружного освещения, но и для теле-кино-фотоосвещения, копировальных работ и в щелевых световодах.

3. Зная достоинства и недостатки источников света, их обоснованно выбирают при проектировании ОУ и оценивают в последующих расчетах: светотехническом, энергетическом, экономическом [2, 4].