Теория освещения основывается на волновой теории излучения и спектральном анализе. Частота ν и длина волны λ в пространстве связаны соотношением ν = с/λ, где с – скорость света (3∙108 м/с).
Человеческие глаза воспринимают только узкую полосу видимого излучения с диапазоном длин волн от 0,38 до 0,78 мкм (спектр частот 7,9 –
3,8 ∙1014 Гц). Это является одной из основных причин того, что энергетический КПД электроосветительных установок (отношение светового излучения к потребляемой мощности) низок.
Осветительные приборы (ОП) состоят из двух главных частей – источника света (ИС) и оптического устройства (ОПУ), которые перераспределяют световой поток источника в пространстве. ОП делятся на приборы ближнего и дальнего действия, соответственно на светильники (СВ) и прожекторы (ПР). ОП характеризуются мощностью источника света, кривой силы света, напряжением сети, размерами. КПД ОП равно отношению полезного светового потока Фп.св к световому потоку источника Фл.
Световой поток источника света или мощность излучения измеряется в люменах (лм). Стеариновая свеча дает 10–15лм, а лампа накаливания 40 Вт – 340 лм. Удельной характеристикой ИС является световая отдача, измеряемая числом люменов на 1 Вт (лм/Вт).
|
|
Для потребителей основной величиной, характеризующей качество освещения, является освещенность – плотность светового потока на освещаемой поверхности: Е = Ф/S [размерность – лк(люкс) = лм/м)].
Электрическое освещение подразделяется на рабочее, охранное, аварийное, эвакуационное. Рабочее освещение следует устанавливать во всех помещениях, а также на участках территорий, где производятся работы, движется транспорт.
Проектирование осветительных установок производится в следующем порядке: определяется нормированная освещенность, качественные показатели освещения, выбор системы освещения, выбор типов источников освещения и светильников с учетом технико-экономических показателей и необходимого спектрального анализа, их размещение, расчет мощности и поверочные расчеты на минимальную освещенность [8].
Выбор освещенности связан с соблюдением санитарных правил и норм, со строительными нормами и правилами СНиП 23-05-95 в зависимости от разряда, характеристики зрительной работы, наименьшего размера объекта различения. Освещение проектируется двух систем: общее и комбинированное, когда к общему добавляется местное, в том числе рабочих мест.
При выборе источников освещения необходимо учитывать характеристики ламп (табл. 1.2) исходя из их экономичности, правильной передачи цветов освещаемых объектов, удобства эксплуатации и с учетом рекомендаций по экономии электроэнергии в осветительных приборах, которые представлены ниже.
|
|
Выбор конструкции светильников должен производиться в соответствии с условиями окружающей среды [8, 9].
Таблица 1.2
Характеристика источников света
Тип источника | КПД, % | Световая отдача,лм/Вт | Срок службы, ч | Примечание, ориентировочная стоимость |
Лампы накаливания (ЛН) | 5–6 | 10–20 | 700–1000 | 100 Вт ~ 8-10 руб. (РФ) |
Галогенные лампы накаливания (ГЛН) | 6–7 | 15–25 | 2 000 | 300 Вт ~20(Camelio) - 36 руб. |
Люминесцентные трубчатые лампы низкого давления (ЛЛ) | 24–28 | 40–50 | 12 000 | 36-40 Вт ~ 25 - 41 руб. Требуют пускорегулирующие аппараты (ПРА) |
Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) | 24–28 | 40–50 | 8000– 12 000 | 30-20 Вт ~ 90(РФ)-150 (Simens) руб. (интегрированные с ПРА) |
Ртутные дуговые лампы высокого давления (ДРЛ) | 12–14 | 35–50 | 10 000–12 000 | 400 Вт ~130 (РФ)-255(Philips) руб. Требуют ПРА |
Металлогалогенные (МГЛ) и дуговые ртутные с иодидными добавками (ДРИ) Для общего освещения | До 25 | 70–95 | 1 000– 10 000 | МГЛ-400 Вт ~ 1030 (РФ)- -1460(Philips) руб. ДРИ-250~670 руб. Требуют ПРА |
Натриевые лампы высокого давления (ДНаТ) | До 35 | 100–130 | 1 000– 10 000 | ДНаТ 250 ~ 216(РФ) - 530(Philips) руб. Требуют ПРА |
Ксеноновые безбаластные лампы (ДКсТ). Для освещения больших территорий - 5, 10, 20 кВт | . ДКсТ – 10 кВт ~ от 700 руб., 20 кВт ~ 900-1500 руб. Требуют высоковольтное пусковое устройство. Правильно передают цвета | |||
Индукционные газоразрядные лампы | До 30 | Свыше 100 | До 60 000 |