Характеристики искусственных (электрических) источников света

Электрическое освещение при недостаточном естественном освещении и в темное время суток выполняют с помощью ламп накаливания (ЛН) и газоразрядных ламп (ГЛ).

На качество освещения влияют: световой поток лампы; тип и свет светильника; цвет окраски помещения и оборудования; их состояние (свежесть окраски, запыленность).

Основные характеристики ламп: номинальное напряжение, электрическая мощность, световой поток, световая отдача (КПД), срок службы.

Лампы накаливания.

В лампах накаливания используют способность нагретого до высокой температуры тела излучать свет: электрический ток, проходя через тонкую нить тугоплавкого металла (вольфрама), раскаляет ее, благодаря чему она начинает ярко светиться. Вольфрамовую нить для повышения температуры и уменьшения распыления помещают в стеклянную колбу, наполненную при изготовлении инертным газом (аргоном, ксеноном, криптоном и их смесями).

Достоинства ламп накаливания: 1 — просты в изготовлении и эксплуатации; 2 — работают в широком диапазоне температур и атмосферного давления при любом положении в пространстве; 3 — в спектре света отсутствует ультрафиолетовое излучение; 4 — материалы, из которых они изготовлены, экологически безопасны.

Недостатки ламп накаливания: 1 — при создании высокого уровня освещенности возможен перегрев помещения; 2 — относительно небольшой срок службы (около 1000 часов); 3 — повышенная чувствительность к колебаниям напряжения в сети; 4 — неблагоприятный спектральный состав с преобладанием желтых и красных лучей, что значительно отличается от спектра солнечного света; 5 — низкая светоотдача — 7−20 лм/Вт (светоотдача лампы — это отношение светового потока лампы к ее электрической мощности); 6 — большая яркость (чтобы предотвратить прямое попадание света в глаза и вредное воздействие большой яркости на зрение, нить накаливания лампы необходимо закрывать); 7 — не дают равномерного распределения светового потока (при применении открытых ламп почти половина светового потока не используется для освещения рабочих поверхностей, поэтому лампы накаливания устанавливают в осветительной арматуре).

Газоразрядные лампы.

В газоразрядных лампах видимое излучение возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов или паров металлов, которыми заполняется колба лампы. Газоразрядные лампы называют люминесцентными, т.к. изнутри колбы покрыты люминофором, который под действием ультрафиолетового излучения электрического разряда светится; таким образом люминофор преобразует невидимое УФизлучение в видимый свет.

Газоразрядные люминесцентные лампы:

• 1) низкого давления — с разным распределением светового потока по спектру лампы: ЛБ — белого света (наиболее экономичные); ЛТБ — теплого белого света; ЛХБ — холодного белого света; ЛД — дневного света; ЛДЦ — с улучшенной цветопередачей; ЛЕ — близкие по спектру к солнечному свету;
• 2) высокого давления: ДРЛ — дуговые ртутные лампы с исправленной цветностью; ДКсТ — ксеноновые, основанные на излучении дугового разряда в тяжелых инертных газах; ДHаТ — натриевые высокого давления; ДРИ — металлогалогеновые с добавкой йодидов металлов (применяют для освещения помещений большой высоты и площади).

Для производственных помещений машиностроительных предприятий (где работа не связана с различением цветов) и наружного освещения применяют лампы ДРЛ.

Газоразрядные лампы по сравнению с лампами накаливания имеют преимущества:1 — высокая светоотдача, в несколько раз большая, чем у ламп накаливания; 2 — весьма продолжительный срок службы — 8000- 14 000 часов; 3 — благоприятный и разнообразный спектральный состав (подбирая сочетание инертных газов, паров металла, заполняющих колбы ламп, и люминофоров, можно получить свет практически любого спектрального диапазона — красный, желтый, зеленый, в том числе близкий к спектру солнечного освещения — «дневной свет»); 4 — лампы высокого давления (в отличие от ламп низкого давления), например ДРЛ, ДHаТ и др. отлично работают в очень широком диапазоне температур окружающего воздуха — от минус 60 до плюс 400С.

Недостатки газоразрядных ламп:1 — относительно сложная схема включения и необходимость применения специальных пусковых приспособлений; 2 — могут создавать опасный стробоскопический эффект — явление искажения зрительного восприятия вращающихся, движущихся или сменяющихся объектов в мелькающем свете, возникающее при совпадении во времени кратности частотных характеристик движений объекта и изменения светового потока (движущиеся предметы кажутся неподвижными, вместо одного предмета видны изображения нескольких; в результате возрастает опасность травматизма);3 ртутьсодержащие газоразрядные лампы по окончании срока эксплуатации подлежат специальному складированию (переработке) в целях обеспечения безопасности человека и окружающей среды.

Светильники.

Светильники — это комплект лампы (источника света) и осветительной арматуры.

Основные назначения светильников: перераспределение светового потока источников света в требуемых для осветительных установок направлениях; защита ламп, оптических элементов и электрических аппаратов светильников от воздействия окружающей среды.

Светильники классифицируют: по назначению — для общего и местного освещения; по конструктивному исполнению — открытые, закрытые, защищенные, пыле — и влагонепроницаемые, взрывозащищенные и т. п.; по распределению светового потока — прямого, рассеянного или отраженного света. Выбор светильника осуществляют с учетом особенностей помещения.