Основные светотехнические понятия

Рисунок 9 Ртутная лампа высокого давления ДРЛ

Разрядная кварцевая трубка 1, называемая горелкой, закреплена держателями 2 на ножке 3, герметично впаянной во внешнюю колбу 5. Стеклянная колба в виде грушеобразного баллона служит для изоляции горелки от окружающей среды. Пространство между горелкой и колбой заполняется техническим аргоном. На внутренней поверхности колбы нанесен люминофор. У мощных ламп горелка поддерживается еще и пружинящим держателем, упирающимся во внешнюю колбу. Для облегчения зажигания и улучшения условий работы электродов 7, установленных по концам разрядной трубки, в горелку вводится дозированное количество ртути и аргона. Кроме основных электродов, в лампе имеются поджигающие электроды 8, расположенные вблизи основных и электрически соединенные с противоположными электродами через ограничительные сопротивления 9. На внешней колбе с помощью высокотемпературной мастики крепится стандартный резьбовой цоколь 4. Между горелкой и цоколем установлен тепловой экран 6.

Схема включения ртутных ламп высокого давления проще, чем люминесцентных ламп. Благодаря наличию поджигающих электродов, расположенных очень близко к основным, между этими электродами разряд возникает при напряжениях ниже сетевого. Этот разряд очень слаб, т.к. ток его ограничен сопротивлениями 9, но он создает начальную ионизацию газа в горелке, за счет которой разряд переходит на основные электроды. Ток основного разряда ограничивается только дросселем, и величина его в первое врем после включения в 2-3 раза больше, чем после полного разгорания лампы. Разряд разогревает основные электроды до температуры 100012000 С, обеспечивающей достаточную эмиссию электронов из них. Из-за большой силы тока разряда стенки горелки начинают разогреваться, и находящаяся на них ртуть полностью испаряется. Процесс горения в лампе стабилизируется. Процесс разгорания длится от 7 до 10 минут. Повторное зажигание погасшей лампы возможно лишь после ее остывания, т.е. через 10-15 минут.

Лампы ДРЛ выпускаются мощностью 80, 125, 250, 400, 700 и 1000 Вт. Световая отдача их составляет от 40 до 60 лм/Вт, средняя продолжительность горения составляет не менее 15000 часов.

К достоинствам ламп ДРЛ можно отнести их компактность, простоту включения, слабую зависимость параметров от температуры окружающей среды.

Недостатками таких ламп являются: низкое качество цветопередачи, большие пульсации светового потока, невозможность повторного включения горячей лампы, большое время разгорания, высокая температура на внешней колбе.

Ртутные лампы высокого давления широко применяются там, где не требуется качество цветопередачи, - в уличном освещении, в складах, на промышленных предприятиях.

2.6 Металлогалогенные лампы

Для увеличения излучений в красной части спектра возможны различные приемы: совмещение ртутных ламп с лампами накаливания, применение специальных люминофоров, введение светоизлучающих добавок в ртутный разряд. Последний прием использован в конструкции металлогалогенных ламп (МГЛ). По устройству МГЛ похожи на ртутные лампы высокого давления, но внешняя колба у них не покрыта люминофором, а сделана из прозрачного или матового стекла. Первичным источником излучения, как и в лампах ДРЛ, служит горелка из кварца или поликристаллической окиси алюминия, наполненная газом и ртутью. Для исправления цветности в горелку добавляются светоизлучающие галогенные соединения различных металлов (чаще всего -натрия и скандия, а также галлия, индия, таллия и редкоземельных элементов). Изменяя состав светоизлучающих добавок, можно в широких пределах изменять цветность излучения - от тепло-белого до дневного, а также создавать цветные лампы.

Для того, чтобы давление паров светоизлучающих добавок в МГЛ было достаточно большим, горелка должна нагреваться до более высоких температур, чем в лампах ДРЛ. Напряжение зажигания лампы должно быть от 3 до 5 кВ, поэтому схема включения их более сложная, чем у ламп ДРЛ.

Металлогалогенные лампы очень трудоемки в изготовлении и требуют высокой культуры производства, поэтому они в несколько раз дороже ДРЛ. Как и у ламп ДРЛ они имеют большое время разгорания (до 10 минут), большую глубину пульсаций, невозможность повторного включения горячей лампы после ее погасания хотя бы на доли секунды. Лампы выпускаются мощностью от 20 до 3500 Вт, световая отдача их составляет около 90 лм/Вт, срок службы от 6000 до 10000 часов. МГЛ российского производства маркируются буквами ДРИ или ДРИШ (дуговая ртутная с йодидами, Ш - шаровая форма горелки). В маркировке МГЛ зарубежного производства каждая фирма использует свою систему обозначений.

Металлогалогенные лампы применяются для освещения производственных помещений, крупных спортивных сооружений, для архитектурно-художественного освещения зданий, для освещения при киносъемках и телепередачах.

2.7 Натриевые лампы

Электрический разряд в парах натрия при низком давлении создает яркое желтое свечение с длиной волны 590 нм. Это явление положено в основу принципа действия натриевых ламп, устройство которых показано на рисунке 10.



Рисунок 10 Устройство натриевых ламп высокого

Натриевые лампы представляют собой одну из разновидностей МГЛ, в которой в качестве светоизлучающей добавки используется натрий. Горелка 1 выполняется в виде тонкостенной трубки диаметром от 5 до 9 мм и длиной от 45 до 150 мм, выполненной из поликристаллической окиси алюминия. Горелка помещается внутри внешней колбы 2, в которой создан высокий вакуум. Горелка заполнена инертным газом (аргоном или ксеноном) и в нее вводится небольшое количество сплава натрия и ртути. За счет тока разряда температура стенок горелки повышается, ртуть и натрий испаряются и разряд начинает светиться ярким желтым светом. Электроды выполнены из вольфрама, активированного торием.

Натриевые лампы требуют высокого напряжения для зажигания, поэтому включаются через специальное пуско-регулирующее устройство. Время разгорания ламп равно 5-7 минутам. Натриевые лампы - один из самых экономичных источников света; световая отдача их в 2,5 раза больше, чем у ДРЛ и в 10 раз больше чем у ламп накаливания. За счет высокой химической и термической стойкости материала, из которого выполнены горелки, натриевые лампы имеют очень большие сроки службы - до 28500 часов.

К недостаткам натриевых ламп, кроме плохой цветности излучения и большого времени разгорания, относится пульсация светового потока.

Основное применение натриевых ламп - освещение улиц, площадей, автостоянок, туннелей, высоких производственных помещений, где нет жестких требований к различению цветов, например, высоких металлургических цехов, складов, вагонных депо и т.п.

2.8 Безэлектродные люминесцентные лампы

Срок службы обычных люминесцентных ламп ограничивается двумя факторами: уменьшением светового потока за счет оседания атомов ртути и вольфрама на стенки покрытой люминофором колбы лампы и за счет потери эмиссионной способности электродов из-за полного расхода активирующего покрытия. В последние годы стали выпускать лампы с защитной пленкой на люминофоре, значительно уменьшившей спад светового потока, и срок службы люминесцентных ламп нового поколения определяется уже только эмиссионной способностью электродов. Поэтому создание безэлектродных ламп - это реальный путь повышения их срока службы.

Возбуждение атомов до высокого энергетического уровня и связанное с ним свечение могут происходить не только при протекании электрического тока через разрядный промежуток, но и при воздействии высокочастотного электромагнитного поля. Спектр излучения при этом остается таким же, как в обычных разрядных лампах низкого давления. Это явление удалось претворить в реальные и жизнеспособные конструкции источников света только в 90-е годы двадцатого века.

Принцип работы этих ламп следующий: с помощью преобразователя напряжение сети преобразуется в высокочастотное ( 2,5 МГц), которое питает индуктор. Индуктор располагается в патроне. Стеклянная колба, наполненная инертным газом и ртутью и покрытая изнутри люминофором, внешне похожа на лампу накаливания. Под действием высокочастотного электромагнитного поля в колбе происходит возбуждение атомов ртути, при этом 80 % подводимой к лампе энергии превращается в ультрафиолетовое излучение. Это излучение вызывает свечение люминофора, как в обычных люминесцентных лампах. Преобразователь чаще всего располагается в отдельном блоке, у некоторых типов ламп - в цоколе. Отличительной особенностью таких ламп является большой срок службы, до 60 000 часов, что делает их незаменимыми там, где светильники труднодоступны для обслуживания: в высоких цехах, в заградительных огнях на высоких трубах и мачтах.

2.9 Светодиоды

Свечение некоторых полупроводниковых материалов (вернее, границы между проводником и полупроводником) при прохождении электрического тока был замечен учеными в 1920 году. Однако, это свечение было очень слабым, и практического применения этот эффект долго не находил. В начале 60-х годов появились первые приборы, использующие этот эффект -индикаторные элементы со слабым красным и зеленым свечением. Приборы получили название светодиодов. Световая отдача их была не более 0,1 лм/Вт, срок службы измерялся сотнями часов. Положение изменилось, когда были созданы принципиально новые полупроводниковые материалы, позволившие в несколько порядков увеличить мощность, яркость, световую отдачу и срок службы светодиодов.



Рисунок 11 Устройство светодиода

На рисунок 11 показано устройство светодиода. Основу светодиодов составляет полупроводниковый кристалл 1, расположенный на проводящей подложке 2. Через вводы 3 и 4 к кристаллу и подложке подводится напряжение. Кристалл окружен отражателем 5, направляющим свет в одну сторону. От внешних воздействий кристалл защищен корпусом 6. Верхняя часть корпуса, как правило, делается в виде купола с определенной кривизной, и исполняет роль линзы, формирующей световой поток. Для работы светодиода нужен постоянный ток напряжением 1,9-4 В. Величина подведенного напряжения определяется цветностью излучения. В настоящее время светодиоды в основном выпускаются с куполообразным корпусом диаметром 5 мм с номинальным током 20 мА, некоторые фирмы производят светодиоды диаметром 10 мм с Ihqm = 40 мА. Наибольшая мощность одного светодиода 5 Вт, световая отдача белых до 25 лм/Вт, красных и зеленых - более 30 лм/Вт; срок службы - 50 000 часов.

Российская фирма Корвет-Лайтс стала производить светодиоды в шестигранных корпусах, позволяющих создавать большие равномерно светящиеся поверхности.

На лабораторных образцах белых светодиодов достигнута световая отдача 125 лм/Вт. Несомненно, что светодиоды в ближайшие десятилетия смогут вытеснить с рынка и тепловые и разрядные источники света.

К достоинствам светодиодов относятся высокая надежность, устойчивость к внешним воздействиям среды, малые габариты, легкая управляемость, экологическая безопасность, широкая световая гамма, разнообразие углов излучения. Недостатки светодиодов: сравнительно высокая цена, низкое напряжение питания, требующее включения со специальными трансформаторами и выпрямителями, малая единичная мощность. Для создания необходимых уровней освещенности необходимо включать большое количество светодиодов.

В настоящее время светодиоды используются в светофорах, дорожных указателях, информационных табло.

3. Основные методы расчета

3.1 Расчет освещения методом коэффициента использования светового потока

Метод коэффициента использования светового потока применяется для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей. Расчетная освещенность определяется как от светового потока, падающего от светильников непосредственно на освещаемую поверхность, так и отраженного от стен, потолка и самой освещаемой поверхности. Поэтому данный метод применим для расчета освещения помещений, в которых отраженный световой поток играет существенную роль, т.е. для помещений со светлыми стенами и потолками. Метод коэффициента использования применим для расчета освещения помещений светильниками как с лампами накаливания, так и с разрядными лампами.

Коэффициентом использования светового потока называют отношение светового потока, падающего на горизонтальную поверхность к суммарному потоку всех ламп, размещенных в данном освещаемом помещении:

(18),

где Фп - световой поток, направленный от светильников непосредственно на освещаемую поверхность; Фотр - отраженный световой поток, падающий на ту же поверхность; Фр - суммарный падающий световой поток; Фл - световой поток каждой лампы; п - число ламп в освещаемом помещении.

Величина коэффициента использования зависит от следующих факторов:

типа и КПД светильника;

высоты подвеса светильника над освещаемой поверхностью;

окраски стен и потолка;

геометрических размеров помещения.

Влияние геометрических размеров помещения на величину коэффициента использования характеризуется индексом помещения i, определяемым для прямоугольных помещений по формуле:

(19),

где А и Б - длина и ширина помещения, м;

Нр - высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.

Значения коэффициента использования светового потока приводятся в специальных таблицах в зависимости от типа светильника, индекса помещения, а также коэффициентов отражения потолка, стен и рабочей поверхности.

Учитывая выражения (7) и (18), среднюю освещенность горизонтальной поверхности, можно определить из следующего уравнения

(20).

Отсюда

(21).

Нормами проектирования искусственного освещения устанавливаются не средние, а минимальные освещенности Emin, связь между которыми можно представить в виде следующего равенства

, (22)

где z - коэффициент, принимаемый равным 1,11,3.

В процессе эксплуатации осветительной установки из-за загрязнения светильников, стен и потолков световой поток, падающий на рабочую поверхность, уменьшается. Следовательно, будет уменьшаться и освещенность рабочей поверхности, поэтому в формулу (22) необходимо ввести коэффициент запаса кзап.

С учетом коэффициентов кзап и z основное расчетное уравнение будет иметь вид

(23)

Порядок расчета освещения методом коэффициента использования следующий:

- намечается тип светильника и высота его подвеса над рабочей поверхностью;

- определяется индекс помещения i;

- по специальным таблицам в зависимости от выбранного светильника, индекса помещения и коэффициентов отражения потолка, стен и рабочей поверхности определяется коэффициент использования;

производится размещение светильников в освещаемом помещении;

по формуле (23) определяется световой поток лампы;

- по значению Фл выбирают стандартную лампу с ближайшим значением светового потока.

Порядок расчета освещения люминесцентными лампами несколько отличается от изложенного выше, т.к. тип светильника однозначно определяет номинальную мощность люминесцентной лампы в светильнике. Поэтому результатом расчета является количество светильников п в освещаемом помещении.

3.2 Приближенный метод расчета по удельной мощности

Удельной мощностью Руд называют отношение суммарной мощности всех ламп, установленных в данном помещении, к площади освещаемого помещения, Вт/м :

(24)

В основе расчета по удельной мощности лежит метод коэффициента использования. Выразив световой поток лампы через световую отдачу можно получить выражение

.

Используя (23), получим

.

Решив это уравнение относительно пРл, и разделив обе части уравнения на площадь S, получим

 (25)

На основании расчетов, выполненных по формуле (25), были составлены таблицы удельной мощности при равномерном размещении светильников общего освещения. В таблицах приводятся значения удельных мощностей осветительных установок для конкретных типов светильников в зависимости от требуемого уровня освещенности Ен, высоты подвеса светильника над освещаемой поверхностью Нр и коэффициентов отражения потолка, стен и рабочей поверхности.

В проектной практике данный метод нашел широкое применение, т.к. позволяет определять мощность всех ламп общего равномерного освещения без выполнения светотехнических расчетов. Кроме того, метод удельной мощности применяют для приблизительной оценки правильности произведенного светотехнического расчета.

Порядок расчета по методу удельной мощности при светильниках с лампами накаливания следующий:

для освещаемого помещения выбирают тип светильника и расчетную высоту ее подвеса;

в зависимости от величины Ен по соответствующим таблицам находят Руд ;

намечают наивыгоднейшее число светильников п ;

определяют суммарную установленную (номинальную) мощность всех ламп по формуле

Ру = Руд * S;

определяют мощность одной лампы:

 .

3.3 Расчет освещенности точечным методом

Точечный метод позволяет определить освещенность любой точки на горизонтальной, вертикальной или наклонной поверхности. Расчет освещения данным методом производят в случаях, когда невозможно применить метод коэффициента использования, например, для локализованного или наружного освещения или когда необходимо оценить фактическое распределение освещенности на освещаемой поверхности. Однако, точечный метод имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что он не учитывает освещенность, создаваемую светом, отраженным от стен и потолков, вследствие чего освещенность получается заниженной. Поэтому точечный метод может быть применен для расчета освещения помещений, в которых отраженный свет составляет незначительную долю по сравнению со светом, падающим непосредственно на освещаемую поверхность.

Определение горизонтальной освещенности. Пусть горизонтальная поверхность Q освещается светильником с "точечным " источником света Q (рисунок 12). Источник света может считаться точечным, если расстояние от него до освещаемой поверхности в 5-10 раз превышает его размер. Точка А, лежащая на этой поверхности, находится на расстоянии l от источника света. Для определения освещенности в точке А воспользуемся соотношением (10), введя в него коэффициент запаса

(26).



Рисунок 12 Схема к расчету освещенности точечным методом

Согласно рисунку 12 расстояние l определяется формулой:

.

Тогда освещенность точки А, лежащей на горизонтальной поверхности, определится из выражения

(27).

Если рассматриваемая точка А на поверхности Q освещается несколькими светильниками, то необходимо определить результирующую освещенность ЕАр

,

где ЕАi -освещенность точки А от i- го светильника; n- количество светильников.

Расчет освещенности точечным методом при большом количестве установленных в помещении светильников требует больших затрат времени, поскольку требуется определить значения освещенности от каждого светильника. Для упрощения расчетов в проектной практике применяют наиболее распространенный способ расчета по пространственным кривым равной освещенности (изолюксам). Высота светильника над рабочей поверхностью Hp и расстояние d проекции светильника на горизонтальную плоскость до рассматриваемой точки определяют освещенность данной точки. Причем различным комбинациям Hp и d могут соответствовать одинаковые освещенности. На этом положении для отдельных светильников построены кривые условной освещенности в зависимости от Hp и d, которые имеют вид, изображенный на рисунке 13, (светильник "Универсал").

Рисунок 11 Пространственные изолюксы условной горизонтальной освещенности

Кривые построены для условной лампы со световым потоком в 1000 лм. Расчет производится в следующем порядке:

1. По кривым для выбранного типа стандартного светильника в зависимости от высоты его подвеса Нр и расстояния d, определенного по плану, находят для каждого светильника ближайшую кривую, на которой указана условная освещенность еГ.

Если точка, заданная коэффициентами Нр и d , не попадает на кривую, то значение освещенности определяется посредством интерполирования между двумя ближайшими кривыми.

2. Найденные по кривым условные освещенности от различных светильников для расчетной точки суммируются:

.

3. Если установленные светильники однотипны и лампы накаливания имеют одинаковую мощность, то величину светового потока одной лампы Фл при заданной освещенности Ey определяют из соотношения:

С учетом коэффициента запаса кзап и коэффициента м, учитывающего дополнительную освещенность от отраженного потока и удаленных ламп, получим:

(28)

Значение м зависит от коэффициентов отражения стен, потолка и рабочей поверхности и лежит в пределах 11,2.

4. Проектирование электрического освещения

Рабочее освещение производственных помещений может быть выполнено в виде общего или комбинированного. Система общего освещения предназначена не только для освещения рабочих поверхностей, но и всего помещения в целом, поэтому светильники общего назначения обычно размещаются под потолком помещения на большом расстоянии от рабочих поверхностей. В системе общего освещения принято различать два способа размещения светильников: равномерное и локализованное. Равномерное расположение светильников обеспечивает одинаковые условия освещения по всей площади помещения. В системе общего локализованного освещения положение каждого светильника определяется выбором наивыгоднейшего направления. Система комбинированного освещения включает в себя кроме общего еще и местное освещение.

В соответствии с нормами проектирования при выполнении работ I-IV, Уа и V6 разрядов следует применять, как правило, систему комбинированного освещения. Систему общего освещения допускается предусматривать при технической невозможности или нецелесообразности устройства местного освещения.

Проектирование электрического освещения включает в себя решение следующих вопросов:

выбор источников света;

выбор нормы освещенности и коэффициента запаса;

выбор типа светильника;

размещение светильников;

определение числа и мощности источников света;

определение фактической освещенности.

4.1 Выбор источников света

Важнейшей проблемой при проектировании осветительных установок является выбор источников света. В табл.2 приведены сравнительные характеристики современных источников света массового применения.

Лампы накаливания имеют идеальную цветопередачу, просты в обслуживании, дешевы, но у них низкая световая отдача и малый срок службы. Разрядным лампам присущи высокая световая отдача, большой срок службы, но для них необходима специальная аппаратура включения, имеют место пульсации светового потока, у большинства из них плохая цветопередача. К недостаткам следует отнести и наличие ртути у люминесцентных ламп, ламп МГЛ и ДРП.

Очевидно, что при освещении производственных и общественных помещений нет смысла использовать лампы накаливания. Однако в быту эти лампы благодаря дешевизне, простоте включения и отсутствию ртути находят очень широкое применение. Для освещения производственных помещений их применяют тогда, когда для выполнения работ требуется низкие или средние уровни освещенности, а также в помещениях с особо тяжелыми условиями среды и во вспомогательных помещениях без постоянного пребывания людей.

Люминесцентные лампы применяются:

для общего освещения помещений, в которых производятся работы I-V и VII разрядов;

для общего освещения помещений с недостаточным или отсутствующим естественным освещением;

для освещения помещений, в которых предъявляются повышенные требования к цветопередаче независимо от разряда работ.

При выборе люминесцентных ламп следует учитывать, что наиболее экономичными являются лампы типа ЛБ, поэтому их следует применять во всех помещениях, где нет повышенных требований к правильной цветопередаче. Если же такие требования есть, то рекомендуется применять лампы ЛДЦ и ЛХБЦ. В неотапливаемых помещениях люминесцентные лампы не применяются.

Лампы ДРЛ применяются для освещения больших производственных помещений высотой более 6 м, где не требуется различать цветовые оттенки.

Металлогалогенные лампы применяют для освещения крупных спортивных сооружений, архитектурно-художественного освещения зданий, для освещения на киностудиях.

Натриевые лампы используются для освещения больших территорий (улиц, площадей, автостоянок), высоких металлургических цехов, складов.

Безэлектродные лампы широкого распространения пока не нашли, но их экономично применять там, где затруднены условия замены перегоревших ламп, например, сигнальные лампы на трубах, мачтах и т.д.

Таблица 2 Сводная таблица сравнения источников света

4.2 Выбор норм освещенности

Глаз человека непосредственно реагирует на яркость объекта, однако измерение яркости весьма затруднительно, поэтому в качестве нормируемой единицы принята освещенность, которая при определенных условиях пропорциональна яркости.

Нормы регламентируют наименьшую освещенность ( Ен ) на рабочей поверхности в помещении при применении разрядных ламп, для наружного освещения - при любых источниках света. Уровень Ен нормируется в

зависимости от размеров объекта различения (наименьшего для данной зрительной задачи), контраста объекта с фоном, на котором он различается и характеристикой этого фона:

- фон считается светлым, если коэффициент отражения поверхности p>0,4;

средний фон соответствует p = 0,20,4;

темный фон, когда поверхность имеет p < 0,4.

Контраст объекта различения с фоном характеризуется коэффициентом К

,

где L0 - яркость объекта;

Lф -яркость фона.

При K > 0,5 контраст считается большим; при K = 0,20,5 -средним и при K < 0,2 - малым.

В таблица 3 приведены разряды зрительной работы.

Таблица 3 Разряды зрительных работ

Разряд зрительной работы	Характеристика зрительной работы	Наименьший размер объекта различения, мм
I	Наивысшей точности	< 0,15
II	Очень высокой точности	от 0,15 до 0,30
III	Высокой точности	от 0,30 до 0,50
IV	Средней точности	от 0,5 до 1,0
V	Малой точности	> 1 до 5
VI	Очень малой точности	> 5
VII	Работа со светящимися материалами и изделиями в «горячих» цехах	> 0,5
VIII	Общее наблюдение за ходом производственного процесса	-

Наименьшие размеры объектов различения и разряды сложности зрительной работы устанавливаются при удалении объекта от работающего не более чем на 0,5 м при среднем контрасте и световом фоне.

Для первых пяти разрядов работ может быть использована как система комбинированного освещения, так и система одного общего освещения. Для VI-VII разрядов применяется только общее освещение.

Для примера в таблица 4 приведены нормы освещенности для зрительной работы наивысшей степени точности.

При использовании ламп накаливания уровень освещенности следует снижать

- на одну ступень по шкале освещенности при комбинированном освещении, если Ен > 750 лк;

на одну ступень при системе общего освещения для разрядов работ I -V, VII;

на две ступени при общем освещении для разрядов VI и VIII.

Таблица 4 Выдержки из норм освещенности

4.3 Выбор типа светильника

Светильник - это осветительный прибор, перераспределяющий свет установленных в нем ламп внутри относительно больших телесных углов и предназначенный для освещения достаточно близко расположенных объектов или поверхностей, находящихся на расстояниях меньших, чем двадцатикратный размер светильника.

Основное назначение светильников - перераспределение светового потока источника света для наиболее рационального его использования, защита глаз человека от чрезмерной яркости, предохранение источника света от механических повреждений и загрязнения, крепление источника света и подведения к нему электрического тока.

В основу светотехнической классификации светильников положено их светораспределение, которое показывает, как распределен его световой поток в освещаемом пространстве. Наиболее полно распределение светового потока лампы или светильника в пространстве определяется формой фотометрического тела и графически описывается кривыми силы света (КСС). Фотометрическое тело - это замкнутая поверхность, представляющая собой геометрическое место концов векторов силы света Iб в данном направлении, выходящих из светового центра светильника (лампы). Фотометрическим телом можно охарактеризовать светораспределение как светильника в целом, так и, при необходимости, самой лампы, рисунке 14. Различают семь типовых КСС: концентрированную (К), глубокую (Г), косинусную (Д), полуширокую (А), широкую (Ш), равномерную (М) и синусную (С), кроме того, в зависимости от того, как распределяется световой поток светильников между нижней и верхней полусферами пространства, они делятся на следующие классы: прямого, преимущественно прямого, рассеянного, преимущественно отраженного и отраженного света.

Рисунок 14 К определению понятий «фотометрическое тело» и «кривая силы света»

Наряду со светотехнической классификацией существенное значение имеет классификация светильников по степени защиты от воздействия пыли и влаги.

Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:

характером окружающей среды;

требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;

соображениями экономичности.

Для каждого типа производства предлагается несколько светильников, которые могут применяться для освещения этих помещений, исходя из необходимого светораспределения и защиты от вредного воздействия окружающей среды.

4.4 Размещение светильников

Существует два способа размещения светильников общего освещения: равномерное и локализованное. При локализованном способе размещения вопрос выбора места расположения светильника должен решаться в каждом конкретном случае индивидуально на основе подробного знакомства с характером производственного процесса и конструктивными особенностями оборудования цеха. Равномерное распределение освещенности не только обеспечивает лучшие условия для работы глаза, но и является более экономичным, так как требуемый сетевой поток источников света при этом будет минимальным.

Распределение освещенности по освещаемой поверхности определяется формой кривой силы света светильника и относительным расстоянием между светильниками л, под которым понимается отношение расстояния между светильниками L к высоте подвеса их над освещаемой поверхностью Нр. Как показали исследования, для каждой КСС существует наивыгоднейшее относительное расстояние между светильниками л = L/ Нр, при котором обеспечивается наибольшая равномерность распределения освещенности. На равномерность распределения освещенности влияет не только относительное расстояние между светильниками, но и их расположение относительно друг друга. Наиболее распространенными вариантами размещения светильников общего освещения с лампами накаливания или ДРЛ является размещение по углам квадрата, прямоугольника (с соотношением длин сторон не более чем 1:1,5) или по вершинам ромба. Светильники с люминесцентными лампами располагают обычно рядами параллельно стенам с окнами или параллельно длинной стороне помещения. В зависимости от уровня нормированной освещенности светильники могут располагаться непрерывными рядами и рядами с разрывами, при этом под L понимают расстояние между рядами светильников.

Величина относительного наивыгоднейшего расстояния между светильниками в большинстве случаев однозначно определяет их размещение, так как высота подвеса над рабочей поверхностью Нр определяется высотой потолков, требованием удобства обслуживания, требованием ограничения ослепленности. Следовательно, наметив высоту подвеса Нр и определив по таблицам л, можно рассчитать расстояние между светильниками L и наметить их расположение на плане помещения. При этом необходимо учесть, что при наличии рабочих поверхностей у стен расстояние от крайнего ряда светильников до стены должно составлять (0,250,3)L. При отсутствии рабочих поверхностей у стен это расстояние может быть увеличено до (0,40,5)L.



световой галогенный освещение

Приложение

Таблица А1 Коэффициенты использования для светильников ПВЛМ-ДР

Таблица А2 Коэффициенты использования для светильников РСП05 Тип КСС-Г

Таблица Б1 Номинальный световой поток ламп ЛН, ЛБ, ДРЛ

Таблица В1 Коэффициенты отражения поверхностей

Размещено на Allbest.ru