Источники исскуственного света. Светильники.
Источники света являются важнейшими составными частями осветительных установок промышленных предприятий. Правильный выбор типов и мощности ламп оказывает решающее влияние на эксплуатационные качества и экономическую эффективность осветительных установок, на соответствие искусственного освещения предъявляемым к нему требованиям.
Для общего искусственного освещения помещений следует использовать, как правило, разрядные источники света, отдавая предпочтение при равной мощности источникам света с наибольшей световой отдачей и сроком службы. Световая отдача источников света для общего искусственного освещения помещений при минимально допустимых индексах цветопередачи не должна быть меньше значений, приведенных в табл. 1. Использование ламп накаливания для общего освещения допускается только в случае невозможности или технико-экономической нецелесообразности использования разрядных ламп. Для местного освещения кроме разрядных источников света рекомендуется использовать лампы накаливания.
При сравнении источников света друг с другом и при их выборе пользуются следующими характеристиками: электрическими (номинальное напряжение в вольтах, электрическая мощность ламп в ваттах); светотехническими (световой поток, излучаемый лампой Ф, в люменах); эксплутационными (световая отдача лампы Ш в лм/Вт, срок службы); конструктивными (форма колбы лампы, форма тела накала, наличие и состав газа, заполняющего колбу лампы, давление газа).
|
|
|
Таблица 1-Световая отдача источников света
| Тип источника света | Световая отдача, лм/Вт, не менее, при минимально допустимых индексах цветопередачи | |||
| ³80 | ³60 | ³45 | ³25 | |
| Люминесцентные лампы | 65 | 75 | — | — |
| Компактные люминесцентные лампы | 70 | — | — | — |
| Металлогалогенные лампы | 75 | 90 | — | — |
| Дуговые ртутные лампы | — | — | 55 | — |
| Натриевые лампы высокого давления | — | 75 | — | 100 |
В качестве источника света для освещения промышленных предприятий применяют газоразрядные лампы и лампы накаливания.
Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения и пока еще являются распространенными источниками света. Это объясняется следующими их преимуществами: удобны в эксплуатации; не требуют дополнительных устройств для включения в сеть; просты в изготовлении. Однако они имеют и существенные недостатки: низкая световая отдача (7-20 лм/Вт), сравнительно малый срок службы (до 2500 ч), в спектре преобладают желтые и красные лучи, что сильно отличает их спектральный состав от солнечного света. В осветительных установках используют лампы накаливания многих типов: вакуумные (НВ), газонаполненные биспиральные (НБ), биспиральные с криптоноксеноновым наполнением (НБК), зеркальные с диффузноотражающим слоем, местного освещения и др.
|
|
|
В последние годы получают все большее распространение лампы накаливания с йодным циклом - галоидные лампы. Срок службы этих ламп до 3000 ч, световая отдача доходит до 40 лм/Вт, спектр излучения близок к естественному. Галогенные лампы (КГ) представляют собой трубку кварцевого стекла с нитью накала, размещенной по ее оси на поддерживающих крючках.
Основным преимуществом газоразрядных ламп перед лампами накаливания является большая световая отдача – 40-110 лм/Вт (натриевые до 110, металлогалогенные до 100, люминесцентные до 75, ртутные до 60, ксеноновые до 40 лм/Вт). Они имеют значительно больший срок службы (до 8000-12 000 ч). От газоразрядных ламп можно получить световой поток практически в любой части спектра. Газоразрядные лампы имеют ряд существенных недостатков (пульсации светового потока, приводящие к возникновению стробоскопического эффекта; напряжение при зажигании значительно выше напряжения сети).
Самыми распространенными газоразрядными лампами являются люминесцентные, которые подразделяются на следующие типы: дневного света (ЛД), дневного света с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ), холодного белого (ЛХБ), теплого белого (ЛТБ) и белого цвета (ЛБ). Лампы ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные) представляют собой ртутные лампы высокого давления с исправной цветностью. Галогенные лампы ДРИ (дуговые ртутные с йодидами) по своей конструкции аналогичны лампам ДРЛ. Для заполнения колбы лампы применяют галогениды галлия, натрия, индия, лития и других редкоземельных элементов. Ксеноновые лампы ДКсТ (дуговые ксеноновые трубчатые) обладают стабилизированным разрядом и не нуждаются поэтому в балластном сопротивлении. Учитывая большую единичную мощность (5–50 кВт), чрезмерную долю ультрафиолетового излучения в спектре и высокое давление в колбе, эти лампы применяют только для освещения территорий предприятий. Натриевые лампы ДНаТ (дуговые натриевые трубчатые) обладают наивысшей эффективностью и удовлетворительной цветопередачей. Их применяют для освещения цехов с большой высотой.
|
|
|
Энергосберегающие люминесцентные лампы. Их отличительной особенностью является высокая световая отдача, т. е. величина светового потока, получаемого в расчете на 1 Вт мощности, потребляемой лампой. Если для ламп накаливания этот показатель составляет до 10-15 лм на 1 Вт, для галогенных - до 30, то для энергосберегающих - примерно 50-60 лм на 1 Вт.
|
|
|
Світильники.
Создание в производственных помещениях качественного и эффективного освещения невозможно без применения рациональных светильников. Электрический светильник представляет собой совокупность источника света и осветительной арматуры. Наиболее важной функцией осветительной арматуры является перераспределение светового потока лампы, что повышает эффективность осветительной установки. Для характеристики светильника с точки зрения определения световой энергии в пространстве строят график силы света в полярной системе координат.
Другим не менее важным назначением осветительной арматуры является предохранение глаз работающих от воздействия чрезмерно больших яркостей источников света. Применяющиеся источники света имеют яркость колбы, в десятки и сотни раз превышающую допустимую яркость в поле зрения. Степень возможного ограничения слепящего действия источника света определяют защитным углом светильника. Важной характеристикой светильника является его коэффициент полезного действия. Осветительная арматура поглощает часть светового потока, излучаемого источником света. Отношение фактического светового потока светильника к световому потоку помещенной в него лампы называется коэффициентом полезного действия.
По распределению светового потока в пространстве различают светильники прямого, преимущественного прямого, рассеянного, преимущественно отраженного и отраженного света. Выбор тех или иных светильников зависит от характера выполняемых в помещении работ, степени запыленности и загазованности воздушной среды, коэффициентов отражения окружающих поверхностей, эстетических требований. В зависимости от конструктивного исполнения различают светильники открытые, защищенные, закрытые, пыленепроницаемые, влагозащитные, взрывозащищенные, взрывобезопасные. По назначению светильники делятся на светильники общего и местного освещения.
Расчёт освещения.
Задачей расчёта является определение необходимой мощности электрической осветительной установки для создания в производственном помещении заданной освещенности или, при известном числе и мощности ламп, определение ожидаемой освещенности на рабочей поверхности.
При проектировании осветительной установки необходимо выполнять следующие требования: выбрать тип источника света. Для освещения производственных зданий должны применяться газоразрядные лампы. Если температура воздуха менее +10 °С и напряжение в сети переменного тока может падать ниже 90 % номинального, следует отдать предпочтение лампам накаливания; выбрать систему освещения. Экономичнее система комбинированного освещения, но в гигиеническом отношении более совершенна система общего освещения; выбрать тип светильника с учетом загрязненности воздушной среды в соответствии с требованиями распределения яркостей в поле зрения и с требованиями взрыво- и пожаробезопасности; произвести распределение светильников и определить их количество; определить нормируемую освещенность на рабочем месте. Для этого необходимо определить характер выполняемой работы по наименьшему размеру объекта различения, оценить контраст объекта с фоном и фон на рабочем месте и по ТКП 45-2.04-153-2009 в соответствии с выбранной системой освещения и источником света найти минимальную нормируемую освещенность.
Для расчёта искусственного освещения пользуются в основном следующими методами. Метод светового потока, именуемый также методом коэффициента использования, является основным для расчета общего равномерного освещения производственных помещений, если определяется средняя освещенность горизонтальной поверхности. Световой поток лампы Fл при лампах накаливания или световой поток группы ламп светильника при люминесцентных лампах определяется по формуле:
, (1)
где Eн - нормированная минимальная освещенность по разряду выполняемых работ; S - площадь освещаемого помещения, м2; K - коэффициент запаса при проектировании естественного, искусственного и совмещенного освещения; Z - коэффициент минимальной освещенности, равный отношению Eср / Emin, принимаемый равным 1,15 для ламп накаливания и дуговых ртутных ДРЛ и 1,1 для люминесцентных ламп (при отраженном освещении Z = 1,0); N - число светильников в помещении; h - коэффициент использования светового потока ламп, зависящий от КПД и кривой распределения силы света светильников, коэффициентов отражения светового потока от потолка rпот, стен rст и рабочей поверхности rр, высоты подвеса светильников и размеров помещения.
Подсчитав по формуле (1) световой поток ламп FЛ, подбирают ближайшую стандартную лампу и определяют электрическую мощность всей осветительной системы. Допускается отклонение потока выбранной лампы от расчетного до -10 и +20 %, в противном случае задается другая схема расположения светильников.
Точечный метод применяют для расчета локализованного и местного освещения, освещения наклонных плоскостей и проверки расчета равномерного общего освещения, когда отраженным световым потоком можно пренебречь. Если метод используется для расчета освещения горизонтальной поверхности, то формулы метода принимают вид: при определении мощности (светового потока) лампы, необходимой для создания заданной освещенности:
, лк; (2)
при определении освещенности, создаваемой с известным потоком:
, лк, (3)
где E - освещенность, лк; FЛ - световой поток, лм; Sе - сумма условных освещенностей (для контрольной точки); m - коэффициент дополнительной освещенности, учитывающий действие удаленных светильников и отраженного света; К - коэффициент запаса.
Значение коэффициента m колеблется от 1,0 до 1,3. Для производственных помещений m можно считать равным 1,1–1,15 и только при заведомо хорошо отражающих потоках и стенах m можно повышать до 1,2-1,25. Условная освещенность определяется при условном потоке лампы в каждом светильнике, равном 1000 лм, и может быть найдена как расчетным путем, так и на основании пространственных кривых равных значений освещенности (кривые пространственных изолюкс).
Дата добавления: 2018-05-09; просмотров: 276; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!