Искусственные источники света.

Для искусственного освещения применяют электрические лампы двух типов - лампы накаливания (ЛН) и газоразрядные лампы (ГЛ).

Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения. Видимое излучение (свет) в них получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити.

В газоразрядных лампах видимое излучение возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов или паров металлов, которыми заполняется колба лампы. Газоразрядные лампы называют люминесцентными, так как изнутри колбы покрыты люминофором, который под действием ультрафиолетового излучения излучаемого электрическим разрядом, светится, преобразуя тем самым невидимое ультрафиолетовое излучение в свет.

Лампы накаливания наиболее широко распространены в быту из-за своей простоты, надежности и удобства эксплуатации. Находят они применение и на производстве, организациях и учреждения, но в значительной меньшей степени. Это связано с их существенными недостатками: низкой светоотдачей - от 7 до 20 им/Вт (светоотдача лампы - это отношение светового потока лампы к ее электрической мощности), не большим сроком службы - до 2500 часов, преобладанием в спектре желтых и красных лучей, что сильно отличает спектральный состав света от солнечного света. В маркировке ламп накаливания буква В обозначает вакуумные лампы, Г - газонаполненные. К - лампы с криптоновым наполнением, Б - биспиральные лампы.

Газоразрядные лампы получили наибольшее распространение на производстве. в организациях и учреждениях прежде всего из-за значительно большей светоотдачи (40...110 лм/Вт) и срока службы (8000...12000 часов). Из-за этого газоразрядные лампы в основном применяются для освещения улиц, иллюминации, световой рекламы. Подбирая сочетание инертных газов, паров металла, заполняющих колбы ламп, и люминоформа, можно получить свет практически любого спектрального диапазона -красный, зеленый, желтый и т.д. Для освещения в помещениях наибольшее распространение получили люминесцентные лампы дневного света, колба которых заполнена парами ртути. Свет, излучаемый такими лампами, близок по своему спектру к солнечному свету.

К газоразрядным относятся различные типы люминесцентных ламп низкого давления с разным распределением светового потока по спектру: лампы белого света (ЛБ); лампы холодно-белого света (ЛХБ); лампы с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ); лампы тепло-белого света (ЛТБ); лампы, близкие по спектру к солнечному свету (ЛЕ); лампы холодно-белого света улучшенной цветопередачи (ЛХБЦ).

К газоразрядным лампам высокого давления относятся: дуговые ртутные лампы высокого давления с исправленной цветностью (ДРЛ); ксеноновые (ДКсТ), основанные на излучении дугового разряда в тяжелых инертных газах; натриевые высокого давле­ния (ДНаТ): металлогалогенные (ДРИ) с добавкой йодидов металлов.

Лампы ЛЕ, ЛДЦ применяются в случаях, когда предъявляются высокие требо­вания к определению цвета, в остальных случаях - лампы ЛБ, как наиболее экономич­ные. Лампы ДРЛ рекомендуются для производственных помещений, если работа не связана с различением цветов (в высоких цехах машиностроительных предприятий и т.п.) и наружного освещения Лампы ДРИ имеют высокую световую отдачу и улучшен­ную цветность, применяются для освещения помещений большой высоты и площади.

Однако, газоразрядные лампы наряду с преимуществами перед лампами накали­вания обладают и существенными недостатками, которые пока ограничивают их рас­пространение в быту.

Это пульсация светового потока, которая искажает зрительное восприятие и от­рицательно воздействует на зрение. При освещении газоразрядными лампами может возникнуть стробоскопический эффект, заключающийся в неправильном восприятии скорости движения предметов. Опасность стробоскопического эффекта при использо­вании газоразрядных ламп состоит в том, что вращающиеся части механизмов могут показаться неподвижными и стать причиной травматизма. Пульсации освещенности вредны и при работе с неподвижными поверхностями, вызывая быстрое утомление зрения и головную боль.

Ограничение пульсаций до безвредных значений достигается равномерным че­редованием питания ламп от различных фаз трехфазной сети, специальными схемами подключения. Однако, это усложняет систему освещения. Поэтому люминесцентные лампы не нашли широкого применения в быту. К недостаткам газоразрядных ламп от­носится: длительность их разгорания, зависимость их работоспособности от темпера­туры окружающей среды, создание радиопомех.

Другой причиной, по-видимому, является следующее обстоятельство. Психоло­гическое и отчасти физиологическое воздействие на человека цветности излучения ис­точников света несомненно в значительной степени связано с теми световыми усло­виями, к которым человечество приспособилось за время своего существования. Далё­кое и холодное голубое небо, создающее в течение большей части светового дня высо­кие освещенности, вечером - близкий и горячий желто-красный костер, а затем при­шедшие ему на смену, но аналогичные по цветности, лампы сгорания, создающие, однако, низкие освещенности, - таковы световые режимы, приспособлением к которым, вероятно, объясняются следующие факты. У человека наблюдается более работоспо­собное состояние днем при свете преимущественно холодных оттенков, а вечером при теплом красноватом свете лучше отдыхать. Лампы накаливания дают теплый краснова­то-желтый цвет и способствуют успокоению и отдыху, наоборот - люминесцентные лампы создают холодный белый цвет, который возбуждает и настраивает на работу.

От применяемого типа источников света зависит правильность цветопередачи. Например, темно-синяя ткань при свете ламп накаливания кажется черной, желтый цветок - грязно-белым. Т.е. лампы накаливания искажают правильную цветопередачу. Однако, есть предметы, которые люди привыкли видеть преимущественно вечером при искусственном освещении, например, золотые украшения '"естественнее" выглядят при свете ламп накаливания, чем при свете люминесцентных ламп. Если при выполнении работы важна правильность цветопередачи - например, на уроках рисования, в поли­графической промышленности, картинных галереях и т. д., то лучше применять есте­ственное освещение, а при его недостаточности - искусственное освещение люминес­центных ламп.

Таким образом, правильный выбор цвета для рабочего места значительно спо­собствует повышению производительности труда, безопасности и общему самочувст­вию работников. Отделка поверхностей и оборудования, находящегося в рабочей зоне, точно также способствует созданию приятных зрительных ощущений и приятной рабо­чей обстановки.

Обычный свет состоит из электромагнитных излучений с различными длинами волн, каждое из которых соответствует определенном) диапазону видимого спектра. Смешивая красный, желтый и голубой свет, мы можем получить большинство видимых цветов, включая белый. Наше восприятие цвета предмета зависит от цвета света, кото­рым он освещен и от того, каким образом сам предмет отражает цвет.

Расчет освещения.

Искусственное освещение. Основным методом расчета общего равномерного освещения при горизонтальной рабочей поверхности является метод светового пото­ка (коэффициента использования). Необходимый световой поток Ф₇ (лм) от одной лам­пы накаливания или группы ламп светильника при люминесцентных лампах рассчиты­вают по формуле:

где Е_Н - нормированная минимально-допустимая освещенность (лк), которая оп­ределяется нормативом (см. табл. 1); S - площадь освещаемого помещения (м²): z -коэффициент неравномерности освещения, который зависит от типа ламп (для ламп накаливания и дуговых ртутных ламп - 1,15, для люминесцентных ламп – 1,1): к- ко­эффициент запаса, учитывающий запыление светильников и снижение светоотдачи в процессе эксплуатации, зависящий от вида технологического процесса, выполняемого в помещении, и рекомендуемый в нормативах СНиП 23-05-95 (обычно к =1.3...1.8): N _с - число светильников в помещении; γ- коэффициент затенения, который вводится в расчет только при наличии крупногабаритного оборудования, затеняющего рабочее пространство; η - коэффициент использования светового потока ламп, учитывающий долю общего светового потока, приходящеюся на расчетную плоскость, и зависящий от типа светильника, коэффициента отражения потолка ρ_п и стен ρ_с, высоты подвеса све­тильников, размеров помещения, определяемых индексом i помещения.

Индекс помещения определяется по формуле:

где А и В - длина и ширина помещения, м; Н_с - высота подвеса светильников над рабочей поверхностью.

Коэффициент использования светового потока ламп η определяют по таблицам, приводимым в СНиП 23-05-95 в зависимости от типа светильника, р,„ р_с и индекса /. По полученному в результате расчета по формуле (1) световому потока по ГОСТ 2239-79 и ГОСТ 6825-91 выбирают ближайшую стандартную лампу и определяют ее необхо­димую мощность. Умножив электрическую мощность лампы на количество светиль­ников nl можно определи ib электрическую мощное и, всего освещения помещения.

При выборе типа лампы допускается отклонение от расчетного светового потока лампы Ф₇ до - 10% и + 20 %. Если такую лампу не удалось подобрать, выбирают дру­гую схеме расположения светильников, их тип и повторяют расчет.

Расчет освещения от светильников с люминесцентными лампами целесообразно выполнять, предварительно задавшись типом, электрической мощностью и величиной светового потока ламп. С использованием этих данных необходимое число светильни­ков определяют по формуле:

где Л), - число принятых рядов светильников.

Для поверочного расчета общего локализованного и комбинированного освеще­ния, освещения наклонных и вертикальных поверхностей и для проверки расчета рав­номерного общего освещения горизонтальных поверхностей, когда отраженным свето­вым потоком можно пренебречь, применяют точечный метод.

В основу точечного метода положена формула (расчетная схема изображена йа рис. 3 V.

где Н высота подвеса светильника над рабочей поверх­ностью, м: а- угол между нормалью к рабочей поверхности и направлением и направ­лением светового потока от источника.

При необходимости расчета освещенности в точке, создаваемой несколькими светильниками подсчитывают освещенность от каждого из них. а затем полученные значения складывают. Должно выполняться условие Е_н< ev.

⇐ Предыдущая123

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: