Источники света и осветительные приборы.

При выборе источников света предварительно решают вопрос о его виде. Существуют следующие виды источников света производственного назначения:

лампы накаливания,

галогенные лампы,

газоразрядные.

Лампы накаливания нередко преобладают на производстве, не смотря на имеющиеся в наличии более экономичные источники света. Свечение в них возникает в результате нагрева вольфрамовой нити до высокой температуры.

Их преимущества: они просты в изготовлении, удобны в эксплуатации, не требуют дополнительных устройств для включения, могут работать при значительных отклонениях напряжения сети от номинального, а также практически не зависят от условий окружающей среды и температуры, компактны, световой поток их к концу службы снижается незначительно (на 15%).

Однако они имеют низкую световую отдачу (для ламп общего назначения y = 7…20 лм/Вт при большой яркости нити накала), малый срок службы (» 800…1000 тыс. часов), в их спектре преобладает желто-красная часть, что сильно отличает их спектральный состав от солнечного света, их КПД чрезвычайно низок 10-13% (они превращают в световой поток лишь 5% (в отдельных случаях до 18, 6 %) потребляемой энергии).

Весьма перспективной и популярной разновидностью ламп накаливания являются галогенные лампы. Они содержат в колбе наряду с вольфрамовой нитью пары того или иного галогена (например, йода), который повышает температуру накала нити и практически исключает испарение.

Они имеют более продолжительный срок службы (до 3000 тыс. часов), более высокую световую отдачу (до 30 лм/Вт), отличаются особой компактностью, более белым светом, улучшенной цветопередачей. Эксплуатируются только в горизонтальном положении.

Газоразрядные лампы излучают свет в результате электрических разрядов в парах газа. На внутреннюю поверхность колбы нанесен слой светящегося вещества – люминофора, трансформирующего электрические разряды в видимый свет. Различают газоразрядные лампы низкого давления (люминесцентные) и высокого давления.

Люминесцентные лампы создают в производственных помещениях и других помещениях искусственный свет, приближающийся к естественному, они более экономичны по сравнению с другими, их срок службы от 5000…14000 тыс. часов, световая отдача достигает 75 лм/Вт. Свечение происходит по всей поверхности трубки, а следовательно, яркость и слепящее действие этих ламп значительно ниже ламп накаливания. Низкая температура поверхности колбы (около 5⁰С) делает их относительно пожаробезопасными. Несмотря на ряд преимуществ, люминесцентные лампы имеют и недостатки: дорогостоящая и относительно сложная схема включения, чувствительность к колебаниям температуры окружающей среды (оптимальная температура 20-25⁰С, условия для эксплуатации – 15-40⁰С), значительное снижение светового потока к концу срока службы, малая единичная мощность при больших размерах ламп, пульсация светового потока, оказывающая негативное воздействие на человека и вызывающая стробоскопический эффект (искажение зрительного восприятия объектов различения).

Широко применяются газоразрядные лампы высокого (ВД) и сверхвысокого (СВД) давления, имеющие большую световую отдачу (до 100 лм/Вт) и срок службы до 15000 тыс. часов. Среди этих типов ламп в настоящее время расширяется производство металлогенных ламп (МГЛ) мощностью 250…2000 Вт и натриевых ламп НЛВД (70, 100, 150 Вт), а также зеркальных МГЛ типа ДРИЗ мощностью 250, 400, 700 Вт.

Для освещения больших цехов высотой более 6 м, улиц и площадей используются лампы ВД типа ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные лампы). Их мощность от 80 до 100 Вт. Они работают при любой температуре внешней среды. Кроме того, их можно устанавливать в обычных светильниках взамен ламп накаливания. К недостаткам относится длительное, 5…7 мин, разгорание при включении.

Дуговые ксеноновые трубчатые лампы (ДКСТ) применяются в основном в качестве источника света в осветительных устройствах высокой единичной мощности (от 5 до 10 тыс. Вт). Они имеют самый близкий к естественному спектральный состав света. Но это их достоинство практически не используется, поскольку они не применяются внутри зданий. Недостатки – большая пульсация светового потока, избыток в спектре ультрафиолетовых лучей, вызывающий необходимость создания защитных колб, малая надежность пусковых устройств и сравнительно низкая отдача светового потока.

Для выбора источника света и расчета потребного их количества разработано 3 метода расчета.

Для расчета общего равномерного освещения при горизонтальной рабочей поверхности основным является метод светового потока, учитывающий световой поток, отраженный от потолка и стен.

Для расчета локализованного местного освещения применяют точечный метод.

Наиболее простым, но наименее точным, поэтому применяющимся для ориентировочных расчетов, является метод удельной мощности. Методы расчета обычно более подробно рассматриваются в ходе выполнения лабораторных и расчетных работ.