6. Светильники.
Светильник (световой прибор) – сочетание источника света и осветительной арматуры [3, 15, 16].
Светильник перераспределяет световой поток в пространстве для его более рационального использования, защищает лампу от механических повреждений, исключает контакт лампы с агрессивной или пожаро-взрывоопасной средой, защищает глаза от слепящей блескости источника света.
Одной из основных характеристик светильника является его светораспределенность. Согласно ГОСТу 17677-82 (СТ СЭВ 3182-81) установлено 5 классов светораспределения светильников в зависимости от доли светового потока, излучаемого в нижнюю полусферу. Так, светильники относят к классу прямого света (его обозначение П), если эта доля составляет более 80%; классу преимущественно прямого света (Н), если она составляет 60-80%; рассеянного прямого света (Р) – 40-60%; преимущественно отраженного света (В) – 20-40%; отраженного света (О) – не менее 20%; здесь также установлены 7 основных типов кривых силы света светильников в любой полусфере (см рис. 6.2):
К – концентрированная с зоной направления с максимальной силы света в пределах 0° до 15°;
Г – глубокая с зоной от 0° до 30° и от 180° до 150°;
Д – косинусная Д с зоной от 0° до 35° и от 180° до 145°;
Л – полуширокая с зоной от 35° до 55° и от 145° до 125°;
Ш – широкая с зоной от 55° до 85° и от 125° до 95°;
М – равномерная с зоной от 0° до 180° и С – синусная с зоной от 70° до 90° и с 110°-90°.
Для освещения производственных помещений используются в основном светильники классов П и Н с кривыми силы света К.Г.Д.Л. Они учитываются при выборе и размещении светильников (высота подвеса, расстояние между светильниками). С увеличением высоты подвеса следует применять светильники с более концентрированным светораспределением (тип кривой К и Г). При освещении вертикальных и наклонных поверхностей необходимо использовать светильники с более широким светораспределением (тип кривой Л или Д). От размещения светильников в помещении зависит и равномерность распределения освещенности и защита от слепящего действия лампы. Различают размещение прямоугольное, шахматное, параллельными рядами. При этом учитываются и коэффициенты отражения стен, потолка, оборудования.
Коэффициент полезного действия светильника (КПД) представляет собой отношение фактического светового потока светильника (осветительная арматура частично поглощает световой поток лампы) к световому потоку лампы, установленной в светильнике:
КПД светильников всегда меньше 100% и находятся в пределах от 85 до 45%. Частичная потеря светового потока компенсируется усилением силы света в заданном направлении за счет перераспределения светового потока в светильнике. Эта зависимость характеризуется коэффициентом усиления силы света светильника, представляющем собой отношение силы света светильника в данном направлении (Iсвa) к силе света лампы в этом же направлении (Iлa):
У некоторых типов светильников Ку может достигать 10-12.
Защитный угол – это угол bу между горизонталью и линией, соединяющей нить накала с краем арматуры. Защищает от слепящего действия ИС (рис. 6.1). По назначению различают светильники общего и местного освещения.
Очень важным является вопрос конструктивного соответствия светильника условиям окружающей среды. Среда может быть нормальной, влажной, сырой, особо сырой, химически активной, пыльной, жаркой, пожаро- и взрывоопасной. Для надежной эксплуатации в этих средах светильникам придается определенные конструктивно-эксплуатационные характеристики: выбор материала отражателя и рассеивателя, степень защиты, способ установки и монтажа и др. Соответственно указываются конструктивно-светотехнические схемы светильников (I-VII), эксплуатационные группы светильников (1-7) и для каждой из них определенная степень защиты и кривая силы света [1].
Классификация по степени защиты от воздействия окружающей среды даётся в ГОСТе 14254-80, классификация по классу защиты от поражения электрическим током в ГОСТе 12.2.007.0-75, классификация по климатическому исполнению 15150-69.
В соответствии с [3] каждый тип светильника имеет условное обозначение (шифр). Структура шифра такова: (табл. 6, приложения)
1 2 3 4 - 5 x 6 7 8
на месте цифры 1 ставится буква обозначающая источник света в светильнике. (Н – лампа накаливания, Р – ртутная лампа типа ДРЛ, Л – люминесцентная лампа, И – кварцевая галогенная лампа накаливания, Г – ртутные лампы ДРИ, Ж – натриевые лампы, К – ксеноновые лампы, С – лампы – светильники).
На месте цифры 2 ставится буква, характеризующая способ установки светильника (С – подвесной, П – потолочный, Б – настенный, Н – настольный, К – консольный, В – встроенный).
На месте цифры 3 ставится буква, обозначающая назначение светильника (У – для наружного освещения, П – для производственных зданий, О – для общественных).
На месте цифры 4 ставится двузначное число, обозначающее номер серии.
На месте цифры 5 ставится цифра, обозначающая число ламп в светильнике (для одноламповых число 1 не указывается и знак x не ставится).
На месте цифры 6 ставится мощность лампы, Вт.
На месте цифры 7 ставится 3х значное число, обозначающее номер модификации.
На месте цыфры 8 ставится буква и цифра, обозначающие климатическое исполнение и категорию размещения (У – умеренный, Т – тропический, 1 – на открытом воздухе, 2 – под навесом, 3 – в закрытых неотапливаемых помещениях, 4 – в закрытых отапливаемых помещениях). Кроме того выпускающие фирмы своим изделиям могут присваивать собственные имена, например, светильник «Астра», «Универсаль», «Шар». Так, что означает шифр ЛСП04-40-024-У4? Это светильник люминесцентный, с трубчатой лампой, подвесеой, для промышленных зданий, серия 04, одноламповый (знак x опущен), для мощности лампы 40 Вт, с модификацией 024, для районов с умеренным климатом и закрытых отапливаемых помещений (табл. 6 прил.).
Для взрывоопасных сред шифр светильников отличается от вышеуказанных обозначений. Их обозначения: буквы на 1 месте: В – взрывонепроницаемая оболочка или Н – повышенной надежности против взрыва; цифра на 2 месте характеризует категорию взрывоопасной смеси; буквы с цифрой на 3 и 4 месте характеризует группу взрывоопасной смеси в зависимости от t °C самовоспламенения взрывоопасной смеси (например, В 4 Т 1-100); после тире – мощность лампы в Вт [3, 14].
Во взрыво- и пожароопасных помещениях, а также помещениях, где доступ к светильникам для их обслуживания затруднен, рекомендуется применять щелевые светильники-световоды (ЩСС), в которых вводное устройство с источником света изолированно расположено вне освещаемого помещения. Это существенно упрощает обслуживание осветительной установки [4].
Однако область применения ЩСС не ограничивается пожаро- и взрывоопасными цехами. Появившись в 70-х годах, они получают все большее признание и распространения ввиду их экономичности, удобства эксплуатации, светотехническим достоинствам. ЩСС могут применяться и во многих других производственных и общественных помещениях.
ЩСС представляют собой полую протяженную цилиндрическую трубу, внутренняя поверхность которой по всей длине покрыта зеркальноотражающим слоем, за исключением продольной полосы (оптической щели), которая является светопропускающей. С одного или двух торцов трубы в специальной камере, изолированной от освещаемого помещения, размещают источники света – зеркальные металлогалогенные лампы – светильника типа ДРИЗ. Условное обозначение ЩСС: КОУ1А-М60-4x700/С-У3, лампы формы ЛФМГ [4].
Расшифровка: КОУ – комплектное осветительное устройство, 1 – одностороннего действия, А – имеет переходной элемент; М – мягкая оболочка трубы из специальной пленки (Т – твердая, например, из алюминиевых прессованных профилей); 600 – диаметр ЩСС; 4 – число источников света, 700 – мощность лампы, Вт; С – без камеры, для монтажа в строительных элементах здания; УЗ – климатическое исполнение, категория размещения. Световод может передавать и естественный солнечный свет, может быть плоским, криволинейным. ЩСС могут быть волоконные, полые диэлектрические, зеркальные, линзовые, термические и другие. Размеры ЩСС: длина от 6 до 18 и более метров, диаметр от 275 до 630 мм; создаваемые освещенности на рабочих поверхностях от 150 до 400 лк общего освещения; общая потребляемая мощность от 0,26 до 2,95 КВт; высота установки от 2,5 до 8 м [3, 4, 13]. Этот вид освещения продолжает развиваться.
При большом многообразии типов светильников окончательный их выбор (при наличии равноценных вариантов, удовлетворяющих всем требованиям) следует сделать для этого варианта освещения, который даст наименьшие капитальные затраты и расходы электроэнергии.
Окончательный экономически и энергетически целесообразный выбор типов светильников производится с учетом их размещения в помещении. При размещении светильников учитывают удобство их обслуживания, ограничение слепящего действия, равномерность освещения, направление света, коэффициенты отражения стен, потолка, экономичность. Большое значение имеет отношение расстояния между светильниками (lсв) к высоте их установки (hсв) над освещаемой поверхностью т.е. – lсв/ hсв. Это отношение регламентируется (табл. 8.1, стр. 42).