Естественное и искусственное освещение (3) - Реферат. Источники искусственного освещения, их достоинства и недостатки, область применения Естественное освещение источники виды преимущества и недостатки

К профессиональным заболеваниям, вызываемым воздействием физических факторов, относятся: вегетативно-сосудистая дистония, астенический, астеновегетативный, гипоталамический синдромы (связаны с воздействием неионизирующих излучений), вибрационная болезнь, кохлеарный неврит (при систематическом воздействии производственного шума), электроофтальмия, катаракта и др.

Искусственное производственное освещение: источники; виды преимущества и недостатки; нормирование параметров; цветовое оформление помещений

Источники света, применяемые для искусственного освещения, делят на две группы– газоразрядные лампы и лампы накаливания. Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения. Видимое излучение в них получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити. В газоразрядных лампах излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов, а также за счет явлений люминесценции, которое невидимое ультрафиолетовое излучение преобразует в видимый свет.

Благодаря удобству в эксплуатации, простоте в изготовлении, низкой инерционности при включении, отсутствии дополнительных пусковых устройств, надежности работы при колебаниях напряжения и при различных метеорологических условиях окружающей среды лампы накаливания находят широкое применение в промышленности. Наряду с отмеченными преимуществами лампы накаливания имеют и существенные недостатки: низкая световая отдача, сравнительно малый срок службы, в спектре преобладают желтые и красные лучи, что сильно отличает их спектральный состав от солнечного света.

В последние годы все большее распространение получают галогеновые лампы – лампы накаливания с йодным циклом. Спектр излучения галогеновой лампы более близок к естественному и больше световая отдача и срок службы.

Основным преимуществом газоразрядных ламп перед лампами накаливания является большая световая отдача. Они имеют значительно большой срок службы. От газоразрядных ламп можно получить световой поток любого желаемого спектра, подбирая соответствующим образом инертные газы, пары металлов, люминоформ. По спектральному составу видимого света различают лампы дневного света (ЛД), дневного света с улучшенной цветопередачей (ЛЛД), холодного белого (ЛХБ), теплого белого (ЛТБ) и белого цвета (ЛБ).

Основным недостатком газоразрядных ламп является пульсация светового потока, что может привести к появлению стробоскопического эффекта, заключающегося в искажении зрительного восприятия. К недостаткам газоразрядных ламп следует отнести также длительный период разгорания, необходимость применения специальных пусковых приспособлений, облегчающих зажигание ламп; зависимость работоспособности от температуры окружающей среды.

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 наихэксплуатацию необходимо по возможности использовать лампы наибольшей мощности, но без ухудшения при этом качества освещения.

Создание в производственных помещениях качественного и эффективного освещения невозможно без рациональных светильников. Электрический светильник – это совокупность источника света и осветительной арматуры, предназначенной для перераспределения излучаемого источником светового потока в требуемом направлении, предохранения глаз рабочего от слепящего действия ярких элементов источника света, защиты источника от механических повреждений, воздействия окружающей среды и эстетического оформления помещения.

В зависимости от конструктивного исполнения различают светильники открытые, защищенные, закрытые, пылепроницаемые, влагозащитные, взрывозащищенные, взрывобезопасные.

Искусственное освещение по конструктивному исполнению может быть двух видов – общее и комбинированное. Систему общего освещения применяют в помещениях, где по всей площади выполняются однотипные работы (литейные, сварочные, гальванические цехи), а также в административных, конторских и складских помещениях. Различают общее равномерное освещение (световой поток распределяется равномерно по всей площади без учета расположения рабочих мест) и общее локализованное освещение (с учетом расположения рабочих мест).

При выполнении точных зрительных работ (например, слесарных, токарных, контрольных) в местах, где оборудование создает глубокие, резкие тени или рабочие поверхности расположены вертикально (штампы, гильотинные ножницы), наряду с общим освещением применяют местное. Совокупность местного и общего освещения называют комбинированным освещением.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на рабочее, аварийное и специальное, которое может быть охранным, дежурным, эвакуационным, эритемным, бактерицидным и др.

Рабочее освещение предназначено для обеспечения нормального выполнения производственного процесса, прохода людей, движения транспорта и является обязательным для всех производственных помещений.

Аварийное освещение устраивают для продолжения работы в тех случаях, когда внезапное отключение рабочего освещения (при авариях) и связанное с этим нарушение нормального обслуживания оборудования могут вызвать взрыв, пожар, отравление людей, нарушение технологического процесса и т.д.

Эвакуационное освещение предназначено для обеспечения эвакуации людей из производственного помещения при авариях и отключении рабочего освещения; организуется в местах, опасных для прохода людей: на лестничных клетках, вдоль основных проходов производственных помещений, в которых работают более 50 чел.

Охранное освещение устраивают вдоль границ территорий, охраняемых специальным персоналом. Наименьшая освещенность в ночное время 0,5 лк.

Сигнальное освещение применяют для фиксации границ опасных зон; оно указывает на наличие опасности, либо на безопасный путь эвакуации.

Искусственное освещение в помещениях регламентируется нормами СНиП 23-05–95 в зависимости от характера зрительной работы, системы и вида освещения, фона, контраста объекта с фоном.

Искусственное освещение нормируется количественными (минимальной освещенностью Emin) и качественными показателями (показателями ослепленности и дискомфорта, коэффициентом пульсации освещенности kE). Принято раздельное нормирование искусственного освещения в зависимости от применяемых источников света и системы освещения. Нормативное значение освещенности для газоразрядных ламп при прочих равных условиях из-за их большей светоотдачи выше, чем для ламп накаливания. При комбинированном освещении доля общего освещения должна быть не менее 10 % нормируемой освещенности. Эта величина должна быть не менее 150 лк для газоразрядных ламп и 50 лк для ламп накаливания.

Для ограничения слепящего действия светильников общего освещения в производственных помещениях показатель ослепленности не должен превышать 20 .80 единиц в зависимости от продолжительности и разряда зрительной работы. При освещении производственных помещений газоразрядными лампами, питаемыми переменным током промышленной частоты 50 Гц, глубина пульсаций не должна превышать 10 .20 % в зависимости от характера выполняемой работы.

Системы освещения

Системы искусственного освещения обуславливаются способами размещения светильников. По способам размещения светильников в помещениях различают системы общего и комбинированного освещения.

Система общего освещения предназначена для освещения всего помещения и рабочих поверхностей. Общее освещение может быть равномерным и локализованным. Светильники общего освещения располагают в верхней зоне помещения и крепят их на строительных основаниях здания непосредственно к потолку, на фермах, на стенах, колоннах или на технологическом производственном оборудовании, на тросах и т.д.


При общем равномерном освещении создается равномерная освещенность по всей площади помещения. Освещение с равномерным размещением светильников применяется в производственных помещениях, в которых технологическое оборудование расположено равномерно по всей площади с одинаковыми условиями зрительной работы или в помещениях общественного или административного назначения.

Общее локализованное освещение предусматривается в помещениях, в которых на разных участках производятся работы, требующие различной освещенности, или когда рабочие места в помещении сосредоточены группами и необходимо создание определенных направлений светового потока.

Преимущества локализованного освещения перед общим равномерным заключаются в сокращении мощности осветительных установок, возможности создать требуемое направление светового потока, избежать на рабочих местах теней от производственного оборудования и самих работающих.

Местное освещение

Наряду с системой общего освещения в помещениях может применяться местное освещение. Местное освещение предусматривается на рабочих местах (станках, верстках, столах, разметочных плитках и т.д.) и предназначено для увеличения освещенности рабочих мест.

Устройство в помещениях только местного освещения нормами запрещено. Местное ремонтное освещение выполняется переносными светильниками, которые подключаются через понижающий трансформатор на безопасном напряжении 12, 24, 42 В в зависимости от категории помещения в отношении безопасности обслуживающего персонала.

Местное и общее освещения, применяемые совместно, образуют систему комбинированного освещения. Применяется она в помещениях с точными зрительными работами, требующими высокой освещенности. При такой системе светильники местного освещения обеспечивают освещенность только рабочих мест, а светильники общего освещения – всего помещения, рабочих мест и главным образом проходы, проезды.

Система комбинированного освещения уменьшает установленную мощность источников света и расход электроэнергии, так как лампы местного освещения включаются только на время выполнения работ непосредственно на рабочем месте.

Выбор системы освещения

Выбор той или иной системы освещения определяется в основном размещением оборудования и соответственно расположением рабочих мест, технологией выполняемых работ, экономическими соображениями.

Одним из основных показателей, характеризующим целесообразность применения общей или комбинированной системы освещения является плотность расположения рабочих мест в помещении (м2/чел).

Таблица 1


Виды освещения

Искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, охранное и дежурное. Аварийное освещение может быть освещением безопасности и эвакуационным.


Рабочим называется освещение, которое обеспечивает нормируемые осветительные условия (освещенность, качество освещения) в помещениях и в местах производства работ вне зданий.

Рабочее освещение выполняется для всех помещений зданий, а также участков открытых пространств, предназначенных для работы, прохода людей и движения транспорта. Для помещений, имеющих зоны с разными условиями естественного освещения и различными режимами работы должно предусматриваться раздельное управление освещением таких зон.

Нормируемые характеристики освещения в помещениях, снаружи зданий могут обеспечиваться как светильниками рабочего освещения, так и совместным действием с ними светильников освещения безопасности и (или) эвакуационного освещения. При необходимости часть светильников рабочего или аварийного освещения может использоваться для дежурного освещения.


Освещением безопасности называется освещение для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения. Такой вид освещения предусматривается в случаях, если отключение рабочего освещения и связанное с этим нарушение обслуживания оборудования и механизмов может вызвать:

    взрыв, пожар, отравление людей;

    длительное нарушение технологического процесса;

    нарушение работы ответственных объектов, таких как электрические станции, узлы радио- и телевизионных передач и связи, диспетчерские пункты, насосные установки водоснабжения, канализации и теплофикации, в которых недопустимо прекращение работ и т.п.


Освещение безопасности должно создавать на рабочих поверхностях в производственных помещениях и на территориях предприятий, требующих обслуживания при отключении рабочего освещения, наименьшую освещенность величиной 5 % освещенности, нормируемой для рабочего освещения от общего освещения, но не менее 2 лк внутри зданий и не менее 1 лк – для территорий предприятий. При этом создавать наименьшую освещенность внутри зданий более 30 лк при разрядных лампах и более 10 лк при лампах накаливания допускается только при наличии соответствующих обоснований.

Эвакуационным называется освещение для эвакуации людей из помещений при аварийном отключении рабочего освещения.


Эвакуационное освещение предусматривается в помещениях или в местах производства работ вне зданий в основном в следующих случаях:

    в местах, опасных для прохода людей;

    в проходах и на лестницах, служащих для эвакуации людей, при числе эвакуирующих более 50 чел;

    по основным проходам производственных помещений, в которых работают более 50 чел;

    в помещениях общественных зданий, административных и бытовых зданий промышленных предприятий, если в помещениях могут одновременно находиться более 100 чел;

    в производственных помещениях без естественного света и др.


Эвакуационное освещение должно обеспечивать наименьшую освещенность на полу основных проходов (или на земле) в помещениях 0,5 лк, на открытых территориях 0,2 лк.

Осветительные приборы эвакуационного освещения и освещения безопасности предусматриваются горящими, включенными одновременно с осветительными приборами рабочего освещения, и не горящими, автоматически включаемыми при прекращении питания рабочего освещения.

Охранное освещение

Охранное освещение, при отсутствии специальных технических средств охраны, должно предусматриваться вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время. И оно должно создавать освещенность не менее 0,5 лк на уровне земли.

При использовании для охраны специальных технических средств освещенность принимается по заданию на проектирование охранного освещения.

Дежурное освещение

Дежурным освещением называется освещение в нерабочее время. Область применения, величины освещенности, равномерность и требования к качеству для дежурного освещения не нормируются.

Человек не кошка. Для нормальной жизни ему нужен свет. Желательно много света, днём и ночью. Лучше всего естественное освещение, однако оно возможно только в светлое время суток. О том, какие существуют виды искусственного освещения, какие лампы и светильники используются в каждом случае, о достоинствах и недостатках каждого способа освещения рассказывает эта статья.

Типы освещения по месту установки

Прежде всего, освещение делится на:

производственное;

декоративное или праздничное.

Производственное освещение

Основная функция производственного освещения заключается в обеспечении работы людей в помещении или на улице. Освещение в магазинах можно отнести к производственному. Осуществляется большим количеством потолочных однотипных светильников. На улице устанавливается на столбах или заборах (стенах) по периметру рабочей площадки. Дизайн светильников обычно вторичен, главное цена и функциональность. Важно обеспечить равномерную освещённость.

В помещении лампы используют энергосберегающие и, если потолки низкие, то люминесцентные. В последнее время начали широко применяться светодиодные. На улице зимой энергосберегающие и люминесцентные лампы плохо работают, поэтому применяют светодиодные светильники большой мощности и лампы ДРЛ. Они менее экономны, чем светодиодные, но дешевле. Лампы накаливания большой мощности вышли из употребления.

Уличное освещение

Уличное освещение, как видно из названия, применяют вне помещений. Требования к освещённости таких мест ниже, чем других мест, иногда лампы ставят только в особо важных местах, например над дорожкой к дому или над крыльцом жилого дома. При необходимости осветить охраняемую территорию, уровень освещённости выбирается такой, чтобы хорошо просматривалась вся площадь, и контролировалось отсутствие посторонних.

Бытовое освещение

Это освещение жилых комнат и подсобных помещений в жилых домах и квартирах. Главное предназначение этого вида освещения — это создание комфортных условий для проживания. Дизайн светильников имеет не меньшее значение, чем функциональность. Иногда оснащаются диммерами для плавной регулировки освещённости.

Осуществляется обычно одним светильником (люстрой) в центре комнаты в сочетании со светильниками местного освещения. Используются лампы и светильники самых разных типов, а также светодиодные ленты. Подробнее о применении светодиодных лент рассказывается в статье .

Декоративное (праздничное) освещение

Основной целью декоративного освещения является создание праздничной обстановки или украшение фасадов зданий или витрин и вывесок магазинов. Используются светодиодные лампы разных цветов, а также светодиодные ленты, как обычные, так и RGB и (или) с бегущими огням, управляемые контроллерами.

Виды освещения помещений по назначению

По назначению освещение подразделяют на такие виды:

рабочее или постоянное;

дежурное;

аварийное.

Рабочее освещение

Рабочее освещение, это освещение, которое включено всё время нахождения людей на освещённой территории или помещении. Оно должно создавать освещённость, достаточную для нормальной работы или комфортного нахождения людей. Недостаток этого вида освещения в том, что оно должно быть включено всё время нахождения людей на полную мощность и должно хорошо освещать всю площадь, что ведёт к повышенным расходам.

Местное освещение

Уменьшить расходы помогает местное освещение. В производственных помещениях оно осуществляется светильниками, установленными на рабочих местах, энергосберегающими, люминесцентными или светодиодными лампами. В цехах по требованию правил техники безопасности напряжение, питающее лампы должно быть не более 36V.

В быту роль местного освещения выполняют бра, настольные лампы и другие небольшие светильники, а также отрезки светодиодной ленты, наклеенные в нужных местах.

Дежурное освещение

Дежурное освещение обеспечивает безопасный проход по освещаемой территории. На производстве выполняется отключением части рабочего освещения или отдельными светильниками меньшей мощности.

В быту роль дежурного освещения выполняют ночники и лампы малой мощности, которые остаются включенные на ночь. Дежурное освещение можно выполнить светодиодной лентой, наклеенной на плинтус.

Недостатком этого вида освещения является постоянная работа при отсутствии людей. Эта проблема решается с помощью датчиков движения.

Дежурное освещение может использоваться в качестве охранного освещения. Этот вид освещения обеспечивает достаточную освещённость для охраны объекта.

Аварийное освещение

Служит для подсветки помещений и дорожек при отсутствии электроэнергии. Для этого используются светильники с аккумуляторами. На больших предприятиях, имеющих два ввода, в качестве аварийного освещения используется дежурное.

Аварийное освещение может использоваться в качестве эвакуационного. В этом случае обязательно должна быть подсветка выходов и стрелок, указывающих направление движения к ним.

Трековая система освещения

Это система освещения, при которой светильники подвешивают на специальной шине, по которой они могут передвигаться.

Разработаны шинные трековые системы освещения были для торговых залов и позволяли быстро передвигать светильники к нужным местам. Сейчас трековое освещение активно применяют в самых разных помещениях. Трековые системы освещения для дома позволяют быстро изменить световые акценты и дизайн помещения.

Трековая система светильников может устанавливаться как на потолок, так и на стены и использовать самые разные лампы – от накаливания до светодиодных.

Расчет освещения

Необходимую мощность ламп в разных помещениях можно определить по таблице.

Данные применимы при высоте помещения до 3м. Если потолки выше, то необходимую мощность умножают на 1,5.

Например, что бы осветить гостиную площадью 15м2, нужно умножить 15 на 20. Итоговая мощность ламп накаливания будет 300Вт. Если использовать энергосберегающие лампы, то мощность нужна в 5 раз меньше, т.е. 60Вт, а светодиодных в 8 раз меньше – 37,5Вт.

Это не значит, что достаточно повесить одну люстру в центре. Он будет освещён слишком ярко, а в углах будет темно. Необходимо дополнительно использовать бра, торшер или установить точечные светильники. Например, центральная люстра, мощностью 200Вт и 4 точечных светильника, мощностью 25Вт каждый.

Более точный расчет бытового освещения, расчет уличного освещения и освещения придомовых территорий требует специальных знаний и учёта разных факторов. Проще всего выполнить его с помощью онлайн-калькуляторов.

Освещение в тёмное время суток очень важно для цивилизованного человека, и правильный выбор способов его организации поможет создать комфортные условия для работы и жизни, а также сэкономить электроэнергию.

Лампа накаливания – это традиционный источник света с многолетней историей.

Основными достоинствами ламп накаливания можно считать невысокую цену, удобство и простоту эксплуатации, практически полное отсутствие пульсации излучаемого ими светового потока. К недостаткам этого типа световых источников можно отнести: низкое значение световой отдачи, непродолжительный срок службы, определенная хрупкость, а также высокую чувствительность к колебаниям напряжения. Сегодня лампы накаливания считаются "уходящей натурой", повсеместно вытесняемой с рынка другими источниками света. Они потому, что они морально устарели, а главное, имеют низкую эффективность и поэтому потребляют много электроэнергии.

Галогенная лампа

Галогенная лампа - это фактически та же лампа накаливания, просто в баллон, которой добавляют так называемый буферный газ — пары галогенов (фтора, брома или йода). Это повышает срок службы лампы, позволяя при этом одновременно повысить температуру спирали.

Безусловными достоинствами галогенных ламп являются: неизменно яркий свет, безупречная цветопередача и возможность варьирования разнообразных цветовых оттенков излучаемого света путем добавления в колбу лампы паров фтора, брома, хлора или йода. Это позволяет уменьшить скорость испарения вольфрама спирали, при этом срок ее службы возрастает по сравнению с обычной лампой накаливания в несколько раз, до 2000-5000 часов.

Путем использования специальных фильтров, наносимых на кварцевое стекло, удается существенно снизить долю ультрафиолетового излучения, что предохраняет освещаемые вещи от выцветания.

Галогенные лампы эффективнее обычных ламп накаливания почти в два раза, так как их показатель световой отдачи может быть доведен до значений в 25 Лм/Вт.

К недостаткам галогенных ламп можно отнести:

  • неудобство использования — до стеклянной поверхности лампы нельзя дотрагиваться обнаженными руками, так как кожа может оставлять на стекле жирные пятна, которые создают риск оплавления или появления трещины в этом месте колбы. Лампу рекомендуют брать руками в тканевых перчатках, а в случае загрязнения поверхности колбы ее следует протереть специальными растворителем или спиртом;
  • галогенные лампы весьма чувствительны к скачкам напряжения сети, поэтому их включают в электрическую сеть только через стабилизатор напряжения, а в случае низковольтных ламп — только через трансформатор;
  • температура колбы галогенной лампы может достигать значений до 500 градусов Цельсия, поэтому при их установке крайне необходимо следовать нормам противопожарной безопасности, в том числе, обеспечить достаточное расстояние между поверхностями потолочного перекрытия и подвесными потолками.

Металлогалогенная лампа

Металлогалогенная лампа (МГЛ) - это один из видов газоразрядных ламп (ГРЛ) высокого давления. МГЛ отличает от других ГРЛ то, что для корректирования спектральной характеристики дугового разряда, происходящего в парах ртути, в горелку МГЛ вводят специальные излучающие добавки (ИД) — галогениды некоторых металлов.

Как источники света МГЛ используют для обычного, а также декоративного и архитектурного наружного освещения, освещения промышленных и общественных зданий, для освещения театральных и концертных сцен, студий, спортивных арен и дворцов спорта, торговых и выставочных площадей, офисных помещений и музейных залов, то есть всюду, где необходима увеличенная яркость, а спектральные характеристики света должны быть близки характеристикам обычного дневного света.

Преимущества

  • высокая эффективность (КПД);
  • длительный срок службы 10…15 тыс. часов;
  • высокая стабильность световых и цветовых характеристик на протяжении всего срока службы;
  • большой допустимый для работы температурный диапазон окружающего воздуха: от −40°C до +40°C;
  • широкий диапазон допустимых мощностей МГЛ: от нескольких десятков ватт до десятков киловатт.

К недостаткам МГЛ следует отнести следующее:

  • невозможно осуществлять плавную регулировку режима горения;
  • протяженный во времени режим зажигания и повторного зажигания МГЛ.

Ртутная газоразрядная лампа

Дуговой ртутной люминесцентной лампой (ДРЛ) называют ртутные лампы высокого давления (РЛВД), в которых для улучшения цветопередачи излучаемым светом, на внутреннюю сторону колбы наносят специальный люминофор.

Лампы типа ДРЛ выпускаются мощностью 80, 125, 250, 400, 700, 1000 Вт.

ДРЛ широко используют в общем освещении улиц, промышленных цехов и территорий, любых малолюдных или безлюдных помещений — там, где требования к качеству цветопередачи низкие, а к энергосбережению — высокие. Этим требованиям вполне удовлетворяют ДРЛ — эти лампы имеют достаточно высокую эффективность.

За это достоинство им прощаются многочисленные недостатки, указать на которые мы считаем необходимым.

К одним из существенных недостатков ламп ДРЛ следует отнести интенсивное образование озона при их горении.

Включение ламп в сеть осуществляют при помощи специальных пускорегулирующих устройств: в обычных условиях с лампой ДРЛ последовательно включают дроссель, в случае температур ниже минус 25 градусов по Цельсию в схему необходимо включить автотрансформатор.

Сам процесс включения ламп ДРЛ сопровождается большим пусковым током. Полное зажигание может занять 7 и более минут, а для повторного ее включения потребуется остудить лампу, выдержав ее незажженной в течение 10-15 минут.

Прочие недостатки ламп ДРЛ

  • низкий коэффициент цветопередачи — 45%
  • низкая цветовая температура — 3800°К;
  • продолжительное зажигание при включении (примерно 7-10 минут);
  • повторное зажигание ДОЛ после ее отключения допустимо лишь после обязательной выдержки для охлаждения в течение не менее 10-20 минут;
  • лампа ДРЛ может не зажечься, а горящая — погаснуть, если напряжение в сети питания упадет на двадцать или даже менее процентов;
  • зависимость от температуры окружающей среды (проблемы с запуском при температуре ниже -20°С, снижение срока службы)
  • при горении лампы ДРЛ ее колба разогревается до температуры порядка 100°С.
  • у ДРЛ очень высокий коэффициент пульсаций
  • после 3-6 месяцев службы, что соответствует примерно 2000 часам работы лампы световая отдача ДРЛ снижается вдвое;
  • в излучение ДРЛ преобладает сине-зеленая часть спектра, что ведет к неудовлетворительной цветопередаче, а, значит, исключает возможность применения лампы в случаях, когда объектами освещения являются лица людей, окрашенные и цветные поверхности, мелкие или движущиеся предметы;
  • необходимость включения через специальный балластный дроссель;
  • высокая концентрация паров ртути в лампе ДРЛ (от 0,2 до 0,9 мг) достаточна для отравления людей при случайном повреждении колбы в закрытом помещении объемом 1500 кубических метров (это, например, может быть склад с высотой потолка в 3 метра и площадью в 500 кв.м.)

Дуговая ртутная люминесцентная лампа

Дуговые натриевые трубчатые лампы (аббревиатура – ДнаТ) высокого давления сегодня считаются (и небезосновательно!) одними из наиболее экономичных светильников. Эти лампы, используются, как правило, для наружного освещения. Их можно встретить практически повсюду — на улицах, транспортных магистралях, туннелях, вокзалах, аэропортах, промышленных территориях. Везде, где есть необходима контрастная видимость при любых погодных условиях, мы чаще всего встречаем именно лампы ДНаТ. Диапазон мощности ламп — 70…400 Вт.

Кроме этого, светильники ДНаТ нашли применение в теплицах и питомниках растений.

Диапазон мощности ламп — 70…400 Вт.

Принципиально и конструктивно лампа ДНаТ довольно проста: внутри стеклянной колбы размещена специальная горелка — цилиндрическая разрядная трубка из чистой окиси алюминия. В трубку, наполненную парами натрия и/или соединения натрия с ртутью, добавлен ксенон — газ для зажигания дуги электрического разряда. Характерный для ДНаТ золотисто-белый или оранжево-желтый оттенок свечения объясняется присутствие паров натрия высокого давления.

Очевидными достоинствами ламп ДНаТ являются, прежде всего, их экономичность, обеспеченная высокой светоотдачей - до 130 лм/Вт, а также большой по длительности срок службы от 12 до 25 тысяч часов.

В то же время ряд технических характеристик этих ламп заметно сужает область их применения. Так, например, доминирование желтого цвета — безусловного акцента спектра излучения ДНаТ (ему соответствует диапазон длин волн 550-640 нм) обеспечивает контрастную видимость при неблагоприятных условиях (как и противотуманные фары автомобилей), ведет при этом к существенному искажению цветопередачи. В качестве утешения можно отметить, что, например, цвет кожи человека свет ламп ДНаТ передает удовлетворительно.

Цветопередачу можно пытаться улучшить изменением состава газовой смеси в колбе лампы, введением люминофоров, а также вариацией давления в лампе. Однако все эти новации ведут к уменьшению главного достоинства ДНаТ — ее КПД.

Кроме того, лампы ДНаТ, как и большинство дуговых ламп, отличаются достаточно продолжительным временем зажигания - от 6 до 10 минут.

Следует отметить, что натриевые лампы хуже светят в холодную погоду. Утверждение об их экологическом преимуществе перед ртутными лампами также далеко не безусловно — в большинстве ДНаТ наполнителем является амальгам натрия, соединение натрия с ртутью.

Натриевые лампы высокого давления обладают высоким КПД (примерно 30%).

Лампы дуговые натриевые зеркальные (ДНаЗ)

Дуговые натриевые зеркальные лампы (ДНаЗ) - это те же лампы ДНаТ, в которые для большей производительности добавили зеркальное покрытие. Используется эллипсоидная форма колбы, внутренняя поверхность которой частично покрыта зеркальной пленкой из алюминия.

Освещенность от светильника, оснащенного зеркальной лампой в среднем в 3 раза выше по сравнению со светильником на базе лампы с чистой колбой.

Распространены различные модификации ламп ДНаЗ. Небольшими партиями выпускают лампы в колбе, где горелка размещена аксиально (по геометрической оси отражателя). Большее распространение получили лампы с зеркализованной колбой специальной формы (в основном это лампы торговой марки «Reflux»). В незначительных объемах изготавливались лампы-фары с горелкой ДНаТ.

Достоинства и недостатки ДНаЗ за исключением эффективности совпадают с показателями ламп ДНаТ.

Люминесцентная лампа

Люминесцентная лампа - это газоразрядный источник света, в котором электрический разряд в парах ртути создаёт ультрафиолетовое излучение, которое преобразовывается видимый свет с помощью люминофора - смеси фосфора с другими элементами.

Световая отдача люминесцентной лампы в несколько раз больше, чем у ламп накаливания аналогичной мощности.

Срок службы люминесцентных ламп может в 10 раз превышать срок службы ламп накаливания при условии обеспечения достаточного качества электропитания, балласта и соблюдения ограничений по числу включений и выключений.

Традиционно сравнение люминесцентных ламп с лампами накаливания. Итак, преимущества люминесцентных ламп:

  • большая светоотдача: люминесцентная лампа мощностью 20 Вт дает освещенность, соответствующую освещенности лампы накаливания в 100Вт;
  • спектр излучения близок естественному;
  • возможность разнообразия световых оттенков;
  • рассеянный свет;
  • более длительный срок службы (правда, при условии достаточно качественного электропитания, а также соблюдения ограничений на число циклов включения/выключения).

Недостатки люминесцентных ламп:

  • высокая степень химической опасности (лампа содержат от 10 мг до 1 грамма ртути);
  • дискретность линейчатого спектра излучения, вредного для глаз;
  • деградация люминофора неизбежно ведет к искажению спектра излучения и уменьшает светоотдачу, а значит и КПД;
  • характерное мерцание ламп с частотой питающей сети (применение ЭПРА не снимает эту проблему, так как сохраняются пульсации выпрямленного тока на конденсаторе с частотой 100 Герц);
  • Светодиоды

При использовании светодиодов исключается возможность перегрузки муниципальных и городских сетей при наступлении сумерек, когда массово включается большое количество светильников. Ток, потребляемый светодиодной лампой, колеблется от 0,3 до 1,1 ампера, в зависимости от ее мощности. Ток, потребляемый газоразрядной лампой, составляет от 2,2 до 4,5 (в момент пуска) ампер. Экономия от применения светодиодов может достигаться не только за счет снижения потребления энергии, но и благодаря использованию токоподводящих кабелей меньшего сечения.

Светодиодные светильники практически мгновенно выходят на максимальную силу света. Это их свойство не зависит от температуры воздуха, они легко зажигаются и нормально работают даже при экстремальной температуре в - 60°С. Газоразрядные лампы (ДРЛ, ДНАТ), как известно, набирают номинальную силу света постепенно. Кроме того, они очень плохо запускаются при пониженном напряжении и низкой температуре воздуха.

Высокий КПД. Светодиодные прожекторы имеют высокий процент использования светового потока (близкий к 100%), в отличие от обычных уличных светильников, для которых этот параметр составляет 60-75%.

Преимущества светодиодов:

  • низкое энергопотребление — не более 10% от потребления при использовании ламп накаливания;
  • долгий срок службы — до 100 000 часов;
  • высокий ресурс прочности — ударная и вибрационная устойчивость;
  • чистота и разнообразие цветов, направленность излучения;
  • регулируемая интенсивность;
  • низкое рабочее напряжение;
  • экологическая и противопожарная безопасность. Они не содержат в своем составе ртути и почти не нагреваются.

И последнее. Еще одним отличием светодиодных светильников от источников света любого другого вида является то, что у них фактически нет недостатков , или, по крайней мере, они на сегодняшний день не выявлены!

А возможные разговоры о цене вряд ли можно считать сколь-нибудь серьезными: ведь никому не приходит в голову считать цену самым главным фактором при выборе еды.

Назовите достоинства и недостатки системы комбинированного освещения. Где она применяется?

Систему комбинированного освещения как наиболее экономичную применяют, как правило, для освещения точных и особо точных работ:

  • 1. В помещениях, где производятся зрительные работы разрядов 1. Па и Пб.
  • 2. В помещениях, где производятся зрительные работы с разрядами 2в, 2г, 3 и 4, связанные с различением объемных объектов для создания на них благоприятного распределения яркости (сборка приборов и аппаратов, столы ОТК и т.п.), с работами на блестящих поверхностях металлов, стеклах для исключения отраженной блескости.
  • 8. Назовите достоинства и недостатки РЛ и ЛЛ.

Люминесцентные лампы имеют высокую световую отдачу, большую продолжительность горения, благоприятный для глаз спектральный состав света.

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. Так:

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;

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

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;

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

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.

Экспериментальная часть

Произвести измерение общей искусственной освещенности в 8 точках рабочей поверхности. На плане помещения указать названные точки и уровень освещенности в них. Дать заключение о соответствии измеренной освещенности норме для данного помещения (или вида работ), а также о равномерности распределения Е в помещении.

Рис. 1.

Расчетная часть

Произвести расчет методом светового потока общей освещенности на горизонтальных рабочих поверхностях помещения, освещаемыми светильниками общего освещения. Среду цеха считать нормальной. Указать характеристику зрительной работы (разряд и подразряд), выбрать для нее норму освещенности (табл. 1 прил.) с учетом указанной в варианте задания системы освещения, источника света и других влияющих факторов.выбрать по табл. 6 прил. тип светильника общего освещения (указать кривую силы света КСС) и местного (при комбинированном освещении). Определить hсв, lсв, n, Ф0. Выбрать мощность лампы, определить суммарную мощность.

Расчет освещенности методом светового потока.

Рассчитать общую освещенность производственного помещения с нормальной средой в системе искуственного освещения. Исходные данные: площадь помещения - 120х60м 2 ; источник света - лампа ЛН; высота подвеса светильника над рабочей поверхностью hсв = 12 м; размещение по углам квадрата. Коэффициенты отражения потолка, стен, рабочей поверхности соответственно: 0.7; 0.5; 0.1.

Определить мощность источника света и суммарную мощность ОУ цеха. Выбрать тип светильника и мощность ИС для МО с учетом доли освещенности, приходящейся на местное освещение. Условия, влияющие на снижение или повышение нормы, отсутствуют.

Из табл. 1 прил. для размера объекта различия 0,6 мм выбираем норму рабочего искусственного освещения в системе комбинированного. Она составляет Ен=150лк при разрядных лампах.

Из табл. 8 прил. принимаем коэффициент запаса КЗ=1.3;

Определяем индекс помещения (формула 8.3)

Из табл. 9 для заданных коэффициентов отражения (0.7-0.5-0.1), индекса помещения i=3,3и типа светильника РСП-17 (Г-2), интерполируя, находим значение коэффициента использования ОУ. Принимаем h=0,98;

Определяем расстояние между светильниками и по нему число светильников в помещении. Из табл. 8.1 для КСС типа Г рекомендованное отношение. Принимаем

l=1. Тогда lсв=1Ч12=12м. Число светильников при размещении по углам квадрата. Принимаем Z=1.1 (формула 8.2);

Определяем световой поток одной лампы:

освещение светильник люксметр

По табл. 4. прил. выбираем лампу ДРЛ80 со световым потоком 41000лм. Это лампа трутная высокого давления с улучшенным спектральным составом света, мощностью 80Вт и продолжительностью горения 6000 часов.

Суммарная мощность осветительной установки общего освещения

Поделиться