Источники искусственного освещения
При широком выборе источников света в настоящее время для освещения производственных (и бытовых) помещений используются в основном разрядные и светодиодные источники, а также лампы накаливания [2].
Основными характеристиками источников света являются:
– номинальная мощность (Pном), Вт;
– степень снижения светового потока в течение срока службы;
– светоотдача, характеризующая световой поток, получаемый с единицы затраченной электрической мощности (h = Φном/P ном), лм/Вт;
– средний срок службы (Tcл), ч.
Разрядные (газоразрядные) источники света широко используются для освещения производственных помещений. Эти лампы генерируют световое излучение в результате электрического разряда в среде инертных газов или паров ртути, а также за счёт явления люминесценции. Обычно они имеют два электрода для введения энергии в разряд, а для включения их в сеть требуется пускорегулирующий аппарат (ПРА). Бывают низкого и высокого давления.
Лампы низкого давления наиболее широко представлены люминесцентными лампами (ЛЛ), которые представляют собой стеклянную герметически закрытую трубку различной объёмной конфигурации, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем люминофора. Электрический разряд в насыщенных парах ртути с инертным газом создаёт ультрафиолетовое излучение, которое трансформируется люминофором в свет видимого диапазона.
Люминесцентные лампы имеют высокую светоотдачу (50…70 лм/Вт), большой срок службы (до 10000 часов), хорошую цветопередачу.
|
|
|
Недостатками люминесцентных ламп являются:
· снижение к концу срока службы светового потока (до 60 % от номинального);
· при подключении к сети требуется пускорегулирующая аппаратура;
· при температурах ниже +10 °С для надёжного запуска требуется специальное дополнительное оборудование;
· при питании переменным током создаваемый световой поток пульсирует с удвоенной частотой напряжения сети (100 Гц), что искажает восприятие движущихся и вращающихся объектов: кажется, что они остановились или вращаются в обратную сторону. Это явление называется стробоскопическим эффектом;
· излучение радиотехнических помех в процессе работы;
· проблемы утилизации из-за возможности выделения чрезвычайно опасных соединений ртути.
Люминесцентные осветительные лампы выпускаются белого света ЛБ, холодно-белого света ЛХБ, дневного света ЛД, дневного света улучшенной цветопередачи ЛДЦ, тёплого белого света ЛТБ, холодно-белого света улучшенной цветопередачи ЛХДЦ или ЛЕ.
Компактные люминесцентные лампы представляют собой осветительные приборы с встроенным в цоколь лампы электронным пускорегулирующим устройством, что позволило исключить пульсацию светового потока. Такие лампы обычно выпускаются со стандартными цоколями Е27 и Е14, что позволяет заменять ими лампы накаливания в обычных люстрах и светильниках. Светоотдача 45…60 лм/Вт.
|
|
|
В лампах высокого давления используются разные виды заполнения колбы. Например, в металлогалогенных лампах это смесь паров ртути, инертных газов и галогенидов металлов, состав которых и определяет спектр лампы. Наиболее высокими параметрами обладают лампы с керамическими горелками, их световая отдача превышает 100 лм/Вт при хорошей цветопередаче.
Светодиодные источники (СДИ) – одни из самых перспективных и динамично развивающихся сейчас источников искусственного света. Светоизлучающие диоды (сокращённо СД, СИД, LED) – это полупроводниковые приборы с электронно-дырочным переходом, создающие оптическое излучение при пропускании через них тока в прямом направлении. Быстрое развитие и применение светодиодов для освещения началось с конца 1990-х годов. Главные их достоинства – высокая эффективность и механическая прочность, длительный срок службы, отсутствие пульсаций. Светоотдача СДИ 110…130 лм/Вт при сроке службы более 30 000 часов. С применением светодиодов созданы конструкции ламп-ретрофитов, повторяющих по внешнему виду лампы накаливания и предназначенных для их прямой замены в диапазоне мощности до 75 Вт.
|
|
|
Основные области применения светодиодной техники – это наружное и архитектурное освещение, административные здания, организации, учебные учреждения и т.п. Сегодня главным ограничивающим фактором более широкого применения полупроводниковых источников света является их относительно высокая стоимость.
Светодиодные лампы имеют на сегодняшний день наибольшую светоотдачу среди всех имеющихся искусственных источников света. Для опытных образцов в лабораторных условиях она доведена до 270 лм/Вт. Выпускаемые светодиоды известных производителей обладают светоотдачей 150 лм/Вт и выше. Серийные образцы ламп на основе таких светодиодов имеют светоотдачу порядка 90 лм/Вт, что сравнимо со светоотдачей металлогалогенных, люминесцентных и индукционных ламп.
Лампа накаливания (ЛН) – это искусственный источник света, в котором свет испускает спираль из вольфрама, нагреваемая электрическим током до высокой температуры. Спираль помещена в вакуумированную колбу либо колбу, заполненную инертными газами или парами галогенов. Лампы накаливания являются источниками света теплового действия.
|
|
|
Широкое применение ЛН обусловлено рядом их достоинств:
· простота изготовления и низкая цена;
· небольшие размеры;
· отсутствие пускорегулирующей аппаратуры;
· малая чувствительность к скачкам напряжения;
· не боятся низкой и повышенной температуры окружающей среды;
· их световой поток к концу срока службы снижается лишь незначительно (до 15 %).
Однако лампы накаливания имеют и существенные недостатки:
· низкий КПД (5 % потребляемой мощности преобразуется в свет, 95 % – в тепло);
· низкая светоотдача (h = 6 – 13 лм/Вт);
· относительно малый срок службы (до 1000 часов);
· высокая температура поверхности колбы (от 100 °С для Pном = 25 Вт до 330 °С для Pном = 200 Вт).
В связи с необходимостью экономии электроэнергии и сокращения выброса углекислого газа в атмосферу во многих странах введён или планируется к вводу запрет на производство, закупку и импорт ламп накаливания с целью замены их на энергосберегающие (разрядные, светодиодные и др.) лампы.
1 сентября 2009 года в Евросоюзе вступил в силу поэтапный запрет на производство, закупку магазинами и импорт ламп накаливания (за исключением специальных ламп). С 2009 года запрещены лампы мощностью 100 Вт и более, лампы с матовой колбой 75 Вт.
С 1 января 2011 года к обороту на территории Российской Федерации не допускаются электрические лампы накаливания мощностью 100 Вт и более, которые могут быть использованы в целях освещения. Не допускается закупка любых электрических ламп накаливания для обеспечения государственных или муниципальных нужд в целях освещения.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 109; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!