Источники искусственного освещения

Электрические лампы — источники оптического излучения, создаваемого в результате преобразования электрической энергии. Электрические лампы подразделяются на лампы накаливания (ЛН), в которых свет создается телом накала, раскаленным в результате прохождения по нему электрического тока, и разрядные лампы (РЛ), в которых свет создается в результате электрического разряда в газе, парах металлов или в газовой среде, содержащей пары металлов.

ЛН относятся к тепловым источникам света, в которых свечение возникает путем нагревания нити накала до высоких температур. Они просты и надежны в эксплуатации. Недостатками их являются: низкая световая отдача (порядка 20 лм/Вт), ограниченный срок службы (~ 1000 часов), преобладание излучения в желто-красной части спектра, что искажает цветвое восприятие. Определенными преимуществами обладают галогеновые лампы накаливания. В колбе данных ламп наряду с вольфрамовой спиралью содержатся пары элементов галогеновой группы, например, йода, что повышает температуру накала нити и существенно уменьшает ее испарение. Срок службы данного типа ламп составляет величину до 3000 часов, а световая отдача – до 30 лм/Вт.

РЛ имеют более высокую световую отдачу (более 100 лм/Вт) и в 5 ÷ 10 раз больше срок службы (до 15000 ч) по сравнению с ЛН, а также более широкий диапазон мощностей при весьма разнообразных спектрах излучения. Соответствующий подбор среды и условий разряда позволяет создавать высокоэффективные источники излучений во всех областях оптического диапазона. Все указанное обусловило широкое применение РЛ не только для освещения, но и для многочисленных специальных целей. Например, для дальнометрии, аэрофотосъемки, накачки лазеров, в облучающих установках, а также для изучения перемещающихся объектов и быстропротекающих процессов.  РЛ присущ и ряд недостатков. Прежде всего, это определенная сложность включения их в электрическую сеть, связанная с особенностями разряда, так как для его зажигания требуется более высокое напряжение, чем для поддержания устойчивого горения; пульсация светового потока, длительное время (от нескольких секунд до нескольких минут) выхода на оптимальный режим работы, а так же сложность утилизации.

Значительную опасность при использовании газоразрядных ламп представляет так называемый стробоскопический эффект – явление искажения зрительного восприятия вращающихся объектов в мелькающем свете, возникающее при совпадении кратности частотных характеристик движения объектов и изменения светового потока во времени. По экономическим и светотехническим характеристикам преимущество следует отдавать РЛ.

Лампа с арматурой называется светильником. Основное назначение светильников заключается в распределении светового потока источников света в требуемых для осветительных установок направлениях и защите ламп, оптических элементов и электрических аппаратов светильников от воздействия окружающей среды.

Осветительные приборы за счет наличия арматуры испускают в окружающую среду меньшую величину светового потока Фс, чем сам источник света Фл. Отношение этих величин определяет коэффициент полезного действия светильника КПД= Фс /Фл,

Перспективными источниками искусственного освещения являются получившие в последнее время большую популярность светодиоды, срок службы которых составляет несколько десятков тысяч часов, а световая отдача выше, чем световая отдача газоразрядных ламп.

Измерение освещенности

Для измерения освещенности в настоящее время применяют люксметры (рис.1). Отсчет показаний люксметра можно вести по двум шкалам до 30 лк и до 100 лк в зависимости от положения переключателя "диапазон измерения". Для расширения пределов измерений фотоэлемент снабжен насадками, перекрывающими часть падающего светового потока: основной полусферической матовой насадкой с резьбовым соединением с фотоэлементом (маркировка К) и тремя дополнительными плоскими насадками (маркировки М; Р; Т), расположенными внутри полусферической насадки. При наличии на фотоэлементе насадок K и М показания умножаются на коэффициент К=10, насадок K и Р на 100; насадок К и Т на 1000.

Рис.1. Переносной фотоэлектрический люксметр 1 – шкала люксметра; 2 – селеновый фотоэлемент; 3 – кнопки переключателя диапазонов измерений; 4 – табличка пределов измерений; 5 – корректор нуля.

НОРМЫ ОСВЕЩЕНИЯ

     Основными нормируемыми показателями являются освещенность на рабочем месте, общий индекс цветопередачи, коэффициент пульсаций освещенности. Для всех рабочих мест внутри помещений и для рабочих мест вне помещений, на которых выполняется конкретная работа (железнодорожные станции, аэропорты, карьеры и т.п.), основной нормируемой величиной является освещенность на рабочем месте. Величина нормируемой освещенности зависит, прежде всего, от характера выполняемой работы.

Контрольные вопросы.