Виды достоинства и недостатки искусственных источников освещения. Каким бывает освещение – искусственное или естественное? Список использованной литературы
Естественное освещение создается источниками света природного характера. Его характеристики, прежде всего, зависят от времени суток, но так же определяются и географическим положением местности, временем года и состоянием атмосферы.
Естественное освещение является для человека физиологически необходимым и наиболее благоприятным. Однако оно не может в полной мере обеспечить его нормальную жизнедеятельность. Из-за этого еще в древности люди начали искать к нему дополнение – искусственное освещение.
Сегодня в качестве источников искусственного освещения, как правило, выступают лампы накаливания, люминесцентные лампы или источники света, использующие светодиоды.
Виды искусственного освещения
Искусственное освещение делится на несколько разновидностей. Существует четыре вида искусственного освещения . Обычно три из них устанавливаются в жилых помещениях, четвертое встречается реже.
1. Общее
При общем освещении происходит равномерное распределение света по всей площади. Это достигается соблюдением одинакового расстояния между светильниками, которые равномерно рассеянны.
При источнике света, локализованном в одной точке, будет наблюдаться разница в яркости света, но резкие перепады будут отсутствовать. Примером может послужить расположенная посередине потолка люстра.
2. Местное
Чтобы выделить необходимые объекты или зоны используют местное освещение. Источник света при этом располагают на определенном участке: кухонной плите, рабочем столе или части стены.
По словам дизайнеров, местное освещение играет важную роль в оформлении интерьера. Оно придает ему полноту и логическую завершенность. Например, в кабинете или спальне можно вообще использовать только одно местное освещение, полностью отказавшись от общего.
Перечисленные выше имеют свои недостатки. Так, общее освещение исключает возможность изменения направления основного светового потока, а так же имеет чрезмерную рассеянность света.
Местное освещение наоборот позволяет выделить только конкретный участок комнаты, который ярко освещается локализованным источником света.
3. Комбинированное
Устранить все эти недостатки можно, совместив местный и общий свет вместе. Таким образом, будет решена проблема освещенности современного жилища. Именно поэтому, комбинированное освещение, которое совмещает в себе два предыдущих вида, наиболее часто применяемый вариант.
4. Аварийное
Описанные выше применяются в жилых помещениях. Четвертый вид освещения – аварийное. К сожалению, его не всегда можно встретить в жилых помещениях.
Питание источников света данного вида освещения происходит от аккумуляторов. Дополнительные лампы слабой мощности автоматически включаются, когда происходит отключение основного источника.
Аварийное освещение является необходимым в помещениях, где отключение света может стать причиной получения серьезных травм.
Простейшим примером являются дома с лестницами, в которых при отсутствии освещения легко упасть. А аварийные светильники, расположенные по бокам ступеней, предохранят жильцов от подобных неприятностей.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Ульяновский государственный технический университет
Кафедра «БЖД и промышленная экология»
Лабораторная работа № 16
Выполнил:
Студент группы РТд-31
Абрамов А.В
Кудрин А.Н
Ульяновск, 2012
Цель работы:
1.1. Овладеть методами оценки качественно-количественных характеристик освещения, эффективности данной осветительной установки для конкретной работы.
1.2. Ознакомиться и системами и видами освещения, с характеристиками и критериями выбора источников света и светильников для определенных работ и помещений.
1.3. Изучить принципы нормирования искусственного, естественного и нормированного освещения помещений для конкретной зрительной работы с учетом всех влияющих факторов.
1.4. Освоить методы расчета искусственного, естественного и нормированного освещения помещений (светотехнические расчеты).
1.5. Научиться работать с основными светотехническими измерительными приборами: люксметром, измерителем видимости и др.
Теоретическая часть.
1.Назовите факторы влияющие на выбор нормы искусственного рабочего освещения Е .
В действующем СНиП П-4-79 (с изменениями и дополнениями 1986 г.) все зрительные работы в зависимости от размера объекта различения разделены на 8 разрядов.
Объект различения – рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, который требуется различать в процессе работы (линия, риска, пятно, царапина и т.п.).
Разряд характеризует точность зрительной работы.
Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается.
Контраст объекта с фоном считается большим при K > 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости), средним при K < 0,2 (отличается мало).
2. Как определяется число светильников для освещения помещения?
Число светильников
3. Сколько ступений в шкале освещенности? Назовите максимальные и минимальные значения е?
Шкала нормированных значений освещенности лк (31 ступень):
0,2; 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 5; 7; 10; 20; 30; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 1000; 1250; 1500; 2000; 2500; 3000; 3500; 4000; 4500; 5000.
Е мин =0,2, Е макс =5000;
4.Назовите достоинства и недостатки системы общего освещения. Где она применяется?
Общее освещение в системе комбинированного обеспечивает равномерность распределения яркости, для чего его доля освещенности может составлять 10% и выше нормы для комбинированного освещения .
Общее искусственное освещение, как правило, применяют для освещения помещений со зрительными работами малой точности и грубых, т.е. с разрядами 5-7. Для работ средней и высокой точности его применяют при наличии обоснований, сделанных проектировщиком (например, невозможности или нецелесообразности устройства местного освещения в системе комбинированного).
5.Назовите достоинства и недостатки лн.
В лампах накаливания (ЛН) свет создается телом накала, раскаленным в результате прохождения через него электрического тока. ЛН могут быть вакуумными и газополными (заполненными инертным газом: аргон, криптон).
К достоинствам ЛН относятся :
Почти полная независимость от условий окружающей среды, в том числе от температуры;
Работоспособность даже при значительных отклонениях напряжения сети от номинального;
Широкий сортимент мощностей и напряжений;
Непосредственное включение в сеть без дополнительных аппаратов;
Простота конструкции и удобство при эксплуатации;
Сравнительно небольшие габариты;
Отсутствие пульсации светового потока ввиду высокой тепловой инерционности тела накала;
Небольшая стоимость.
Недостатками ЛН являются : преобладание в спектре желто-красных лучей, небольшая световая отдача по сравнению с ЛЛ и РЛ (в современных типах ЛН ее удалось значительно повысить), высокая (слепящая) яркость тела накала, ограниченная продолжительность горения.
Измерение освещенности с помощью люксметра.
Фотоэлектрический люксметр типа Ю16 предназначен для измерения освещенности (в люксах), создаваемой лампами накаливания, люминесцентными лампами и естественным дневным светом. Прибор имеет три основных предела измерения: 25, 100 и 500 лк и три дополнительных: 2500; 10000 и 50000 лк, получаемых с помощью фарфорового поглотителя, надеваемого на фотоэлемент (в случае замера большой искусственной и дневной естественной освещенности).
Рис. 8.1 Принципиальная схема люксметра.
Условия работы: температура окружающей среды от 10° до 35°С, относительная влажность до 80% .
Основная погрешность не превышает ± 10 - 15 % от измеряемой величины. Время успокоения подвижной части не более 5 секунд, класс точности 1.0.
Принцип действия прибора рис. 8.1 основан на явлении фотоэлектрического эффекта, когда при освещении поверхности селенового фотоэлемента в замкнутой цепи возникает ток, отклоняющий подвижную часть магнитоэлектрического измерителя И. Величина тока и, следовательно, отклонение стрелки измерителя пропорциональны освещенности на рабочей поверхности фотоэлемента.
На корпусе расположены два зажима для присоединения фотоэлемента и переключатель пределов измерения.
Перед измерением необходимо:
расположить прибор горизонтально, учитывая, что установка его вблизи токоведущих проводов, создающих сильные магнитные поля, вблизи источника тепла (выше 40 °С) и в зонах влажности (более 80%) недопустима;
проверить положение стрелки, которая должна находиться на нулевом делении шкалы при включенном фотоэлементе. В случае отклонения она может быть поставлена в нулевое положение с помощью винта, расположенного на лицевой стороне прибора (фотоэлемент при этом затемняется);
подключить фотоэлемент к измерителю, соблюдая полярность, указанную на зажимах (+) и (-).
Измерение искусственной освещенности внутри помещения следует начинать при положении переключателя на пределе 500 лк и лишь при малом отклонении стрелки (меньше 10 делений) целесообразно перевести переключатель на предел 100 лк или еще ниже. При наличии освещенности более 500 лк измерения проводятся с применением поглотителя, одетого на фотоэлемент.
Измерение естественной освещенности внутри помещения и снаружи необходимо производить с поглотителем при положении переключателя на пределе 500 лк.
При отклонении стрелки менее чем на 10 делений разрешается переводит переключатель на меньшие пределы, а при величине 500 лк разрешается снять поглотитель при положении переключателя на пределе 500 лк.
При измерении фотоэлемент вносится в указанную зону под требуемым углом и производится отсчет по шкале. В том случае если измеряется освещенность, создаваемая люминесцентными лампами, показания люксметра умножаются на поправочные коэффициенты:
0.9 для ламп ЛД; 1.1 для ламп ЛБ; при использовании поглотителя на 100.
Замер естественной освещенности влечет за собой введение поправочного коэффициента, равного 0.8.
Обращение с прибором должно быть крайне осторожным. Запрещено: передвигать шторку фотоэлемента; подносить фотоэлемент к лампе; загрязнять поверхность фотоэлемента и поглотителя и прикасаться к ней; разбирать поглотитель; подвергать сотрясениям.
При измерении освещенности необходимо фиксировать в протоколе не только измеренные уровни, но и указывать площадь и высоту помещения, тип светильника, высоту его подвеса или установки над рабочей поверхностью, количество тип и мощность ламп, яркость стен, потолка и оборудования.
Указывается характер зрительной работы, число, время дня.
При измерении естественной освещенности указывается число и размеры окон. Дается эскиз помещения или рабочего места, отмечаются точки, где измерялась освещенность.
Различные виды искусственного освещения должны полноценно компенсировать людям недостаток солнечного света в темное время суток и зимний период. С другой стороны, слишком яркий свет раздражает сетчатку глаза, вредит зрению и негативно сказывается на психологическом комфорте. От того, насколько правильно освещены места отдыха и работы человека, во многом зависят его здоровье, трудоспособность и общее самочувствие.
В этой статье:
Стандарты и нормативы
Наиболее комфортным и здоровым для зрения является естественное, природное освещение. Лучи солнца необходимы для нормальной работы человеческого организма. Они влияют на естественные обменные процессы и биологические ритмы тела, улучшают настроение и эмоциональное состояние, ускоряют регенерацию тканей. Поэтому крайне важно при строительстве зданий с предполагаемым длительным нахождением в них людей обеспечить максимальное проникновение внутрь солнечных лучей, а их недостаток компенсировать грамотным искусственным освещением.
Человеческому глазу не подвластно отличить разницу насыщенности и яркости потока света в несколько сотен люксов (единица измерения освещенности), поэтому для измерения уровня видимых и ультрафиолетовых лучей используют специальные приборы: люксметр, фотометр, флэшметр. Так, для жилых помещений норма света составляет от 200 до 500 лк, в офисах — от 500 до 5000 лк (в зависимости от вида деятельности). Специалисты утверждают, что оптимальные условия для напряженного зрительного труда при низком отражении фона можно обеспечить только при световом потоке в 10 000-15 000 лк.
Проектирование внутреннего и внешнего освещения, монтаж ламп в жилых строящихся и ремонтируемых помещениях, местах производственных работ, на промышленных предприятиях и улицах регулируются специальными строительными нормами и правилами (СНиП).
Оценку уровня фактической искусственной освещенности проводят, используя выражение:
Еф = (N x W) x P,
где Еф — фактическое значение освещенности, N — количество источников света (ламп), W — удельная энергомощность лампы, Р — площадь помещения.
При наличии люксметра расчет освещения производят по другой формуле:
Еф = К1 х К2 х Еизм,
где К1 — параметр, зависящий от вида используемых ламп и модели люксметра, К2 — коэффициент, учитывающий сдвиг значения напряжения сети от номинального (используется при отклонении более 5 %), а Еизм — показания прибора в люксах.
Предъявляемые требования
Гигиенические требования к естественному и искусственному освещению должны учитывать:
- вид работы человека;
- климатическую зону местонахождения помещения;
- архитектурные особенности постройки;
- вид остекления;
- требуемую равномерность и падение светопотока на рабочее место;
- расположение используемого оборудования;
- длительность использования того или иного вида светоисточника в течение суток.
На освещенность помещения влияет цветовое наполнение интерьера, площадь комнаты, контрастность окружающего фона, вид источников освещения (подразделяются на лампы накаливания, люминесцентные, светодиодные лампы).
Проектируя экспозицию света, необходимо четко знать специфику используемого пространства.
Санитарные нормативы естественного и искусственного освещения разработаны отдельно для:
- жилых помещений, производственных и общественных зданий;
- сельскохозяйственных предприятий;
- мест производства вне зданий;
- объектов железнодорожного транспорта;
- линий личного и общественного транспорта;
- улиц, дворов различных населенных пунктов (наружное освещение при градостроительстве);
- мест подземных работ;
- аэропортов и взлетных полос;
- причалов речных и морских портов;
- сооружений спортивного назначения;
- складов для хранения пищевой и промышленной продукции;
- помещений для животноводства, содержания домашних питомцев, растений, птиц.
Для каждого случая предусмотрены отдельные нормативы освещения, рассматривающие целевое назначение спецсооружений, технологические особенности производственного процесса, строительные решения стройки. Эти данные регулируются соответствующей системой нормативных документов СНиП «Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования».
Виды источников искусственного света
Основные приборы искусственного света — это лампы накаливания, люминесцентные и светодиодные.
Привычные и простые электрические лампочки светят за счет разогрева электрическим током расположенной внутри стеклянной колбы вольфрамовой спирали. Они дешевы и дают яркий поток света, однако имеют ряд существенных недостатков:
- греются;
- энергозатратны (плохо переводят электрическую энергию в световую);
- не источают ультрафиолетового излучения, характерного для солнечных лучей;
- вызывают дискомфорт при взгляде на разогретую вольфрамовую нить;
- быстро перегорают.
Люминесцентные лампы представляют собой закрытые трубки с аргоном и парами ртути внутри. Под действием тока лампы превращают электроэнергию в ультрафиолетовое излучение, вызывая видимое свечение молекул люминесцентных веществ. Данные продукты освещения имеют длительный срок службы, высокую эффективность преобразования энергии, малое тепловое излучение. Недостатки — микроколебания светового потока (эффект стробоскопа) и специальные условия для утилизации.
В зависимости от типа наполнения выпускают лампы:
- дневного света;
- белого света;
- теплого белого света;
- холодного белого света.
Светодиодные лампочки — наиболее экологичные источники света. Состоят из цоколя, металлического корпуса (радиатора), преобразователя энергии, платы со светодиодами и пластикового купола. Светодиодные лампы обладают наибольшими показателями эффективности и надежности. При малом потреблении электроэнергии они обеспечивают необходимый световой поток. Недостаток — высокая стоимость изделий.
Классификация освещения по исполнению
На сегодняшний день существуют 2 системы искусственного освещения:
- общее;
- комбинированное.
Общее искусственное освещение обеспечивается за счет одинакового расположения светильников разного типа. Свет рассеивается по всей площади помещения. Такого эффекта добиваются, распределяя лампы по потолку через равные расстояния. В случае единичного точечного источника света, например, большой люстры, может наблюдаться разница в яркости освещения, однако без резких переходов, которые были бы заметны человеческому глазу.
Комбинированное освещение — это основное освещение, совмещаемое с добавочными источниками света. Второстепенное освещение подразделяется на:
- Локальное (местное). Монтируется с задачей выделения определенной части комнаты — зоны отдыха, рабочего стола, места приема пищи. Чаще всего светильники локального освещения имеют возможность изменять направленность светопотока, что выгодно отличает их от источников общего света.
- Акцентное. Позволяет выделить необходимый предмет интерьера в комнате. Успешно используется на выставках, в музеях, торговых залах.
Природное и искусственное освещение могут сочетаться друг с другом, представляя совмещенный тип светового режима. Сочетание различных типов источников света также имеет свое нормирование. Однако компенсировать недостаток природного света искусственным образом разрешается только там, где этого требуют условия проживания и работы человека.
Классификация по направленности излучения и использованию
По направленности светового потока искусственное освещение может быть:
- прямым (лучи светового потока направлены на тот или иной объект, визуально выделяя и акцентируя на нем внимание);
- непрямым (освещение, обеспеченное большим количеством осветительных приборов, расположенных по всему периметру потолка помещения);
- рассеянным (достигается путем рассеивания прямых лучей через полупрозрачный плафон светильника);
- смешанным (сочетающим в себе разные направленности светового потока).
Приобретая лампы, светильники и другие источники света, следует четко представлять, для каких целей они будут использованы.
По своему функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на:
- Рабочее — обязательное освещение, установленное по всем правилам и нормам. Монтируется в местах трудовой деятельности человека.
- Аварийное — освещение, включающееся при аварийных отключениях основных источников света и работающее на резервном энергообеспечении. Аварийный режим предполагает степень освещения рабочей зоны не менее 5 % нормального показателя освещенности.
- Сигнальное — лучи света используются для выделения особенных зон при экстренных ситуациях. Может быть использовано при пожарах, утечках опасных веществ на производстве.
- Эвакуационное — свет определенных ламп помогает людям быстро покинуть здание или опасную зону. Требования к минимальной освещенности при эвакуации: 0,5 лк в помещении и 0,2 лк на открытой местности.
- Охранное — обеспечивается источниками освещения, расположенными по периметру охраняемой территории. Предназначено для работы в темное время суток.
Соблюдение установленных норм, правильное проектирование искусственного освещения в помещениях сбережет зрение и здоровье проживающим или работающим в них людям.
Искусственное освещение может быть общим (все производственные помещения освещаются однотипными светильниками, равномерно расположенными над освещаемой поверхностью и снабженными лампами одинаковой мощности) и комбинированным (к общему освещению добавляется местное освещение работах мест светильниками, находящимися у аппарата, станка, приборов и т.д.). Использование только местного освещения недопустимо, так как резкий контраст между ярко освещенными и неосвещенными участками утомляет глаза, замедляет процесс работы и может послужить причиной несчастных случаев аварий.
По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на рабочее , дежурное , аварийное .
Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на освещаемых территориях для обеспечения нормальной работы людей и движения транспорта.
Дежурное освещение включается во вне рабочее время.
Аварийное освещение предусматривается для обеспечения минимальной освещенности в производственном помещении на случай внезапного отключения рабочего освещения.
В современных многопролетных одноэтажных зданиях без световых фонарей с одним боковым остеклением в дневное время суток применяют одновременно естественное и искусственное освещение (совмещенное освещение). Важно, чтобы оба вида освещения гармонировали одно с другим. Осветительные приборы составляют самую многочисленную группу электроприборов в каждом доме. Источники света являются важным элементом быта.
Источники искусственного освещения. Их достоинства и недостатки
Все современные лампы можно классифицировать по трем основным признакам: это тип цоколя, способ получения света и напряжение, от которого они работают. Начнем с самого главного - способа получения светового потока. Именно от него в полной мере зависит способность лампы потреблять определенное количество электрической энергии. Рассмотрим подробнее некоторые особенности этих ламп освещения.
Лампы накаливания
Лампы накаливания (рис. 1) относятся к классу тепловых источников света. Несмотря на внедрение более технологичных видов ламп, остаются одними из самых массовых и дешевых источников света, особенно в бытовом секторе.
Действие этих ламп основано на нагревании спирали проходящим через нее током до температуры 3000 градусов. Колбы ламп мощностью от 40 Вт и более наполнены инертными газами - аргоном или криптоном. Бытовые лампы бывают мощностью 25 - 150 Ватт. Лампы мощностью до 60 Ватт с уменьшенным цоколем называются миньонами. Проверить исправность лампы можно тестером, спираль должна иметь определенное сопротивление. У светильника с лампой накаливания возможно всего две неисправности: 1. Перегорелалампа 2. Отсутствует контакт в электропроводке, в результате чего на цоколь не подается напряжение.
Достоинства : Просты по конструкции, надежны, не имеют дополнительных устройств при включении, практически не зависят от температуры окружающей среды, мгновенно зажигаются.
Недостатки : Имеют не очень большой срок службы, около 1000 часов.
Лампы люминесцентные
Люминесцентные лампы (рис. 2) относятся к газоразрядным лампам низкого давления. Могут быть различной формы: прямые, трубчатые, фигурные и компактные (КЛЛ). Диаметр трубки не связан с мощностью лампы, которая может достигать до 200 Вт. Трубчатые лампы имеют двухштырьковые типы цоколей в зависимости от расстояния между штырьками: G-13 (расстояние - 13 мм) для ламп диаметром 40 мм и 26 мм и G-5 (расстояние - 5 мм) для ламп диаметром 16 мм.
Компактная люминисцентная лампа (КЛЛ) (рис. 3) - люминесцентная лампа, которая имеет изогнутую форму колбы, что позволяет разместить ее в светильнике небольших размеров. Такие лампы могут иметь встроенный электронный дроссель (ЭПРА), могут быть разной формы и разной длины. Применяются либо в специальных типах светильников либо для замены ламп накаливания в обычных типах светильников (лампы мощностью до 20Вт, которые вкручиваются в резьбовой патрон или через адаптер).
Люминесцентные лампы требуют работы специального устройства - пускорегулирующего аппарата (дросселя). Большинство зарубежных ламп могут работать как с обычными (с дросселем), так и с электронными пускорегулирующими аппаратами (ЭПРА). Но некоторые из них предназначены только для одного вида ПРА.
Светильники с ЭПРА имеют следующие преимущества: лампа не мерцает, лучше зажигается, не шумит (шум от дросселя), легче по весу, экономит электроэнергию (потери мощности в ЭПРА намного ниже, чем в ПРА).
Меняя виды люминофора, можно изменять цветовые характеристики ламп. Буквы, входящие в наименование люминисцентных ламп, означают:
Л - люминесцентная, Б - белая, ТБ - тепло-белая, Д - дневная, Ц - с улучшенной цветопередачей. Цифры 18, 20, 36, 40, 65, 80 обозначают номинальную мощность в ваттах. Например, ЛДЦ-18 - лампа люминесцентная, дневная, с улучшенной цветопередачей, мощностью 18 Вт.
Светильник с люминесцентными лампами работает следующим образом (рис. 4) - трубчатая лампа заполнена аргоном и парами ртути. Стартер необходим для пуска лампы, нужно на короткое время прогреть электроды, ток, текущий через дроссель и стартер значительно увеличивается, нагревает биметаллическую пластину стартера, электроды лампы прогреваются, контакт стартера размыкается, ток в цепи уменьшается, на дросселе образуется кратковременное большое напряжение, его накопленной энергии хватает на то, чтобы пробить газ в колбе лампы. Далее ток идет через дроссель и лампу, при этом 110 Вольт падает на дросселе, а 110 Вольт на лампе. Пары ртути с помощью люминофора создают свечение, воспринимаемое глазом человека. Дроссель почти не потребляет энергию, энергию, которую он берет при намагничивании, он почти полностью возвращает при размагничивании, при этом бесполезно загружаются провода, чтобы разгрузить сеть используется конденсатор С. Обмен энергией происходит не между сетью и дросселем, а между дросселем и конденсатором. Наличие конденсатора понижает КПД лампы, без него КПД 50-60%, с ним - 95%. Конденсатор, который подключен параллельно стартеру, используется для защиты от радиопомех.
Неисправность люминесцентного светильника может заключаться в нарушении электрического контакта в схеме светильника или в выходе из строя одного из элементов светильника. Надежность контактов проверяется визуальным осмотром и проверкой тестером.
Работоспособность лампы или пускорегулирующей аппаратуры проверяется путем последовательной замены всех элементов на заведомо исправные.
Типовые неисправности светильников с люминесцентными лампами
Неисправность |
Способ устранения |
|
Срабатывает защита при включении светильника |
1. Пробой компенсирующего конденсатора (от радиопомех) на входе светильника. 2. Замыкание в цепи за автоматом. |
1. Заменить конденсатор. 2. Проверить напряжение на контактах патронов и стартера. 3. Заменить лампу на исправную. 4. Проверить целостность спиралей лампы. |
Лампа не зажигается. |
На патроне светильника со стороны питающей сети нет напряжения, низкое напряжение сети. |
Проверить индикатором или тестером наличие и значение напряжения питания. |
Лампа не зажигается, на концах лампы нет свечения. |
1. Плохой контакт между штырьками лампы и контактами патрона или между штырьками стартера и контактами держателя стартера. 2. Неисправность лампы, обрыв или перегорание спиралей. 3. Неисправность стартера - стартер не замыкает цепь накала электродов лампы. 4. Неисправность в электрической схеме светильника. 5. Неисправен дроссель. |
1. Пошевелить в стороны лампу и стартер. 2. Установить заведомо исправную лампу. 3. Если отсутствует свечение в стартере, заменить стартер. 4. Проверить все соединения в электрической схеме. 5. Если обрыва проводов, нарушения контактных соединений и ошибок в электрической схеме не обнаружено, то, неисправен дроссель. |
Лампа не зажигается, концы лампы светятся. |
Неисправен стартер. |
Заменить стартер. |
Лампа мигает, но не зажигается, имеется свечение на одном конце. |
1. Ошибки в электрической схеме. 2. Замыкание в электрической цепи или патроне, которое может закорачивать лампу. 3. Замыкание выводов электродов лампы. |
1. Лампы вынуть и вставить, поменять местами концы. Если светится ранее несветящийся электрод, то лампа исправна. 2. Если свечение отсутствует на том же конце лампы, проверить, есть ли замыкание в патроне со стороны несветящегося электрода. 3. Если замыкание не обнаружено, проверить схему соединений. 4. Заменить лампу |
Лампа не мигает и не зажигается, свечение имеется на обоих концах электродов. |
1. Ошибка в электрической схеме. 2. Неисправность стартера (пробой конденсатора для подавления радиопомех или залипание контактов стартера). |
Заменить стартер. |
Лампа мигает и не зажигается |
1. Неисправен стартер. 2. Ошибки в электрической схеме. 3. Низкое напряжение сети. |
1. Проверить тестером напряжение сети. 2. Заменить стартер. 3. Заменить лампу. |
При включении лампы на ее концах наблюдается оранжевое свечение, через некоторое время свечение исчезает и лампа не зажигается. |
Неисправна лампа, в лампу попал воздух |
Необходимо заменить лампу |
Лампа попеременно зажигается и гаснет |
Неисправность лампы |
1. Необходимо заменить лампу. 2. Если мигание продолжается, то заменить стартер. |
При включении лампы перегорают спирали ее электродов. |
1. Неисправность дросселя (нарушена изоляция или межвитковое замыкание в обмотке). 2. В электрической схеме имеется замыкание на корпус. |
1. Проверить электрическую схему. 2. Проверить изоляцию проводов. 3. Проверить в электрической схеме замыкание на корпус светильника |
Лампа зажигается, но через несколько часов работы появляется почернение ее концов. |
1. Замыкание на корпус светильника в электрической схеме. 2. Неисправность дросселя. |
1. Проверить замыкание на корпус, проверить изоляцию проводки. 2. Тестером проверить величину пускового и рабочего тока, если эти величины превосходят нормальные значения, заменить дроссель. |
Лампа зажигается, при ее горении начинается вращение разрядного шнура и проявляются перемещающиеся спиральные и змеевидные полосы |
1. Неисправна лампа. 2. Сильные колебания напряжения сети. 3. Плохой контакт в соединениях. 4. Лампа охватывает магнитные силовые линии рассеяния дросселя. |
1. Необходимо заменить лампу. 2. Проверить напряжение сети. 3. Проверить контактные соединения. 4. Заменить дроссель. |
Достоинства : По сравнению с лампами накаливания экономичнее и долговечнее, обладают хорошей светопередачей. Срок службы до 10000 часов у импортных ламп и до 5000-8000 часов у отечественных. Удобно использовать там, где лампа включена много часов.
Недостатки : При температуре ниже 5 градусов тяжело зажигаются и могут гореть более тускло.
Газоразрядные лампы ДРЛ
Лампы ДРЛ (дуговые ртутные с люминофором (Рис. 5,6), это разрядные лампы высокого давления. Благодаря дополнительным электродам и резисторам, размещенным в колбе, лампа не нуждается в зажигающем устройстве, включается в сеть с индуктивным ПРА и зажигается непосредственно от напряжения 220 Вольт, конденсатор необходим для уменьшения силы тока.
После включения лампы она зажигается, световой поток, создаваемый лампой, постепенно увеличивается, процесс разгорания длится 7 - 10 минут. При исчезновении напряжения лампа гаснет. Горячую лампу зажечь невозможно, необходимо ее полное остывание, после выключения ее можно повторно зажечь лишь через 10-15 минут. Бывают мощностью от 80 до 250 Ватт.
Ремонт светильников с лампами ДРЛ заключается в выявлении вышедшего из строя элемента и замене его на заведомо исправный.
Достоинства : значительно экономичнее ламп накаливания, нечувствительны к изменениям температуры, поэтому их удобно использовать при освещении на улице, срок службы до 15000 часов.
Недостатки : низкая цветопередача, пульсация светового потока, чувствительность к колебаниям напряжения в сети.
Галогенные лампы
Галогенные лампы накаливания (рис. 7) относятся к классу тепловых источников света, световое излучение которых является следствием нагрева спирали лампы проходящим через него током. Наполнена газовой смесью, в состав которой входят галогены (обычно йод или бром). Это придает свету яркость, насыщенность, и их можно применять в точечных источниках света.
Лучше применять лампы известных фирм - галогенные лампы излучают ультрафиолетовые лучи, что вредно для глаз. В лампах известных фирм есть специальное, не пропускающее ультрафиолет покрытие.
При возникновении неисправности измерить напряжение на цоколе светильника, если напряжение в норме - заменить лампу. Если напряжения на цоколе светильника нет - неисправность в трансформаторе или в контактной части электротехнической арматуры.
Достоинства : Срок службы 1500-2000 часов, обладают стабильностью светового потока в течении всего срока службы, меньшие размеры колбы по сравнению с лампами накаливания. При одинаковой с лампой накаливания мощности световая отдача в 1,5-2 раза больше.
Недостатки : Нежелательны изменения напряжения сети, при снижении напряжения уменьшается температура спирали и снижается срок службы лампы.
Энергосберегающие лампы
Энергосберегающие лампы (рис. 8) предназначены для эксплуатации в осветительных приборах жилых, офисных, коммерческих, административных и промышленных помещений, в декоративных осветительных установках.
Их можно использовать в любом светильнике в качестве заменителя ламп накаливания. Энергосберегающие лампы представляют собой разновидность газоразрядных ламп низкого давления, а именно компактных люминесцентных ламп (КЛЛ).
Мощность энергосберегающих ламп примерно в пять раз меньше, чем у ламп накаливания. Поэтому рекомендуется выбирать мощность энергосберегающих ламп исходя из соотношения 1:5 к лампам накаливания.
Основными параметрами таких ламп являются цветовая температура, размер цоколя и коэффициент цветопередачи. Цветовая температура определяет цвет свечения энергосберегающей лампы. Выражается по шкале Кельвина. Чем ниже температура, тем цвет свечения ближе к красному.
Энергосберегающие лампы имеют различные цвета свечения - белый теплый свет, холодный белый, дневной свет. Рекомендуется выбирать нужный цвет, исходя из интерьера квартиры или дома и особенностей зрения людей, которые там находятся. Холодный белый свет имеет обозначение 6400К. Такое освещение ярко-белое и лучше подходит для офисных помещений. Естественный белый свет имеет обозначение обозначением 4200К и близок к естественому освещению. Такой цвет может подойти для детской комнаты и гостинной. Белый теплый свет - немного желтоватый и имеет обозначение 2700К. Он наиболее близок к лампе накаливания, лучше подходит для отдыха, может использоваться на кухне и в спальне. Большинство людей для квартиры выбирает теплый цвет.
Если в энергосберегающей лампе появляются мерцания, то это говорит о неисправности устройства, лампа либо слабо вкручена, либо неисправна и подлежит замене.
Достоинства : Служат в 8 раз дольше, чем обычные лампы накаливания, на 80% меньше потребляют электроэнергии, дают в 5 раз больше света при равном потреблении энергии, могут работать в постоянном режиме в местах, где требуется освещение на протяжении всех суток, менее чувствительны к тряске и вибрациям, слабо нагреваются, не гудят и не мерцают.
Недостатки : Медленно разогреваются (около двух минут), нельзя использовать в открытых уличных светильниках (не работают при температуре ниже 15 градусов С), нельзя использовать с регуляторами освещенности (диммерами) и датчиками движения.
Светодиодные лампы.
Светодиодные лампы (рис. 9) являются еще одним источником света нового поколения.
В качестве источника света в таких лампах служат светодиоды. Светодиод излучает свет при прохождении через него электрического тока.
Светодиодные лампы основного освещения состоят из: рассеивателя, светодиода или набора светодиодов, корпуса, радиатора охлаждения, блока питания, цоколя. Большое значение имеет радиатор охлаждения, так как светодиоды и блок питания греются. Если радиатор маленький или некачественно сделан, то такие лампы быстрее выходят из строя (обычно выходит из строя блок питания). Блок питания преобразует переменное напряжение 220В в постоянный ток для питания светодиодов.
Выпускаются под патроны GU5.3, GU10, E14, E27. Предлагаются лампы мягкого теплого света (2600-3500К), нейтрального белого (3700-4200К) и холодного белого (5500-6500K). Есть светодиодные лампы с управляемой яркостью (с помощью диммера для ламп накаливания), но они стоят дороже.
Достоинства : Экономичность (затраты на электроэнергию по сравнению с лампами накаливания меньше в 10 раз), большой срок службы (20000 часов и выше), при производстве используютя безопасные компоненты (не содержат ртути), устойчивы к скачкам напряжения, не требуют разогрева (в отличие от энергосберегающих ламп).
Недостатки : Довольно высокая цена, светодиоды постепенно теряют яркость, не могут работать при температуре выше 100 градусов С (жарочные шкафы и т.д.).
Искусственное освещение предусматривается в помещениях, в которых недостаточно естественного света или для освещения помещения в те часы суток, когда естественный свет отсутствует.
По конструктивному исполнению искусственное освещение может быть двух видов: общее и комбинированное, когда к общему освещению добавляется местное, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочих местах. Общее освещение подразделяется на общее равномерное освещение (при равномерном распределении светового потока без учета расположения оборудования) и общее локализованное освещение (при распределении светового потока с учетом расположения рабочих мест).
Комбинированное освещение имеет ряд преимуществ перед общим освещением:
Уменьшается общий расход электрической энергии за счет уменьшения установленной мощности источников света из-за близкого расположения местных светильников к рабочей поверхности;
Происходит экономия электрической энергии за счет выключения светильников местного освещения на свободных рабочих местах;
Повышается видимость рельефных деталей за счет индивидуального выбора местных светильников;
Ограничиваются тени и блики на рабочих местах;
Имеется возможность создания высоких уровней освещенностина наклонных поверхностях.
Применение одного местного освещения внутри зданий не допускается. В промышленных предприятиях рекомендуется применять систему комбинированного освещения там, где выполняются точные зрительные работы, где оборудование создает глубокие, резкие тени или рабочие поверхности расположены вертикально. Система общего освещения может быть рекомендована в помещениях, где по всей площади выполняются однотипные работы, а также в административно-конторских, складских помещениях и проходных. Если рабочие места сосредоточены на отдельных участках, например, у разметочных плит, столов ОТК, целесообразно прибегать к локализованному размещению светильников общего освещения.
Искусственное освещение устраняет перечисленные выше недостатки естественного освещения и обеспечивает оптимальный световой режим.
Искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, охранное и дежурное.
Рабочее освещение является обязательным для всех помещений, зданий, а также участков открытых пространств. Оно служит для обеспечения нормальных условий работы, прохода людей, проезда транспорта.
Аварийное освещение разделяется, в своюочередь, на освещение безопасности и эвакуационное.
Освещение безопасности предусматривают в тех случаях, когда отключение рабочего освещения и связанное с этим нарушение обслуживания оборудования и механизмов может вызвать:
Взрыв, пожар, отравление людей;
Длительное нарушение технологического процесса;
Нарушение работы таких объектов, как электрические станции, узлы радио- и телевизионных передач и связи, диспетчерские пункты, насосные установки водоснабжения, канализации и теплофикации, установки вентиляции и кондиционирования воздуха для производственных помещений, в которых недопустимо прекращение работ, и т.п.;
Нарушение режима детских учреждений независимо от числа находящихся в них детей.
Эвакуационное освещение в помещениях или местах проведения работ вне зданий следует предусматривать:
В местах, опасных для прохода людей;
В проходах и на лестницах, служащих для эвакуации людей (есличисло эвакуируемых более 50 человек);
По основным проходам производственных помещений, в которых работают более 50 человек;
На лестничных клетках жилых зданий высотой шесть этажей и более;
В производственных помещениях без естественного света и т.п.
Источники света аварийного освещения могут включаться одновременно со светильниками основного освещения и постоянно гореть или включаться автоматически только при прекращении питания нормального освещения.
Охранное освещение (при отсутствии специальных технических средств охраны) предусматривается вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время.
Дежурное освещение - освещение помещений в нерабочее время. При необходимости часть светильников рабочего или аварийного освещения может использоваться для дежурного освещения
Для искусственного освещения рабочих зон электрическим светом используется прямой, отраженный и рассеянный свет (рис. 4.4).
Рис. 4.4. Виды светильников в зависимости от доли светового потока, приходящейся на нижнюю полусферу:
П - прямого света; Р - рассеянного света; О - отраженного света
Выбор тех или иных светильников по светораспределению зависит от характера выполняемых в помещении работ, возможности запыления, загрязнения воздушной среды, отражательной способности поверхностей в помещении. Например, светильники рассеянного и отраженного света применяются в таких помещениях, где требуется большая равномерность освещения, когда необходимо смягчить резкость теней или бликов на поверхностях с большим отражением и т.д.
Нормирование параметров искусственного освещения.
Согласно СНиП 23-09-95 нормируемыми параметрами искусственного освещения являются :
Освещенность рабочей поверхности Е, лк;
Показатель ослепленности Р, %;
Коэффициент пульсации освещенности К п ,%.
Освещенность рабочей поверхности - плотность светового потока на освещаемой им поверхности:
, (4.4)
где Ф - плотность светового потока, лм; S - площадь поверхности, освещаемой световым потоком, м 2 .
В качестве нормативной величины освещенности задается ее минимальное значение, при котором выполнение определенной работы не вредит зрению работника. Е мин задается для наиболее темного участка рабочей поверхности. Она устанавливается по характеристике зрительной работы, которая определяется зрительным напряжением при выполнении данной работы.
Всего выделяют восемь разрядов зрительных работ. Первые шесть разрядов (от работ очень высокой точности до грубых зрительных работ) классифицируются в зависимости от наименьшего размера объекта различения (толщина метки на шкале прибора, самая тонкая линия чертежа, трещина в изделии и т.п.), контраста объекта различения с фоном (малый, средний, большой) и характеристики фона (светлый, средний и темный). VII разряд устанавливает требования для работ со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах, VIII- для общего наблюдения за ходом работ.
Показатель ослепленности - критерий оценки слепящего действия осветительной установки, определяемый выражением
Р = (S- 1) × 100 % , (4.5)
где S - коэффициент ослепленности, равный отношению пороговых разностей яркости при наличии и отсутствии слепящих источников в поле зрения. В производственных помещениях показатель ослепленности не должен превышать 20-40 % в зависимости от разряда зрительной работы.
При освещении производственных помещений газоразрядными лампами, питаемыми переменным током промышленной частоты (50 Гц), ограничивается глубина пульсации освещенности.
Коэффициент пульсации освещенности - критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током, выражающийся формулой
где Е макс, Е мин - соответственно максимальное и минимальное значения освещенности за период ее колебания, лк; E c р - среднее значение освещенности за этот же период, лк.
Величина коэффициента пульсации в зависимости от системы освещения и характера выполняемой работы не должна превышать 10-20 % (при работах, связанных с наблюдением за видеотерминалами ЭВМ, К п - не более 5 %).
В настоящее время для искусственного освещения применяются следующие источники света:
Лампы накаливания, включая галогенные;
Дуговые натриевые газоразрядные лампы;
Дуговые ртутные галогенные лампы.
При необходимости различать цвета;
При работах, связанных с длительным напряжением зрения;
В производственных помещениях с непрерывным циклом производства или работами в три смены;
В детских и школьных учреждениях;
В помещениях, где освещение используется в качестве архитектурного оформления интерьеров.
Недостатком наиболее распространенных люминесцентных ламп является пульсация их светового потока, глубина колебания которого может достигать 55 %. Пульсация светового потока, кратная частоте переменного тока, может вызвать в определенных случаях «стробоскопический эффект», нарушающий правильное зрительное восприятие движущихся предметов, когда вращающийся предмет может казаться неподвижным. Пульсация светового потока приводит к быстрому утомлению зрения. В современных многоламповых светильниках с помощью специальных электрических схем подключения ламп удается устранить этот недостаток.
Для расчета осветительной установки при равномерном размещении светильников общего освещения и горизонтальной рабочей поверхности основным является так называемый метод коэффициента использования светового потока или метод коэффициента использования осветительной установки. При этом методе учитывается как световой поток источников света, так и световой поток, отраженный от стен, потолка и других поверхностей помещения.
Расчет ведется по формуле:
где Ф л - световой поток одного светильника, лм; Е н - нормированная освещенность, лк; S -площадь помещения, м 2 ; Z = 1,15 - коэффициент, учитывающий отношение средней освещенности к минимальной, при освещении линиями люминесцентных светильников Z = 1,1; К 3 - коэффициент запаса, принимаемый в зависимости от загрязненности воздуха в помещении; N -число светильников; h - коэффициент использования светового потока.
Коэффициент использования светового потока определяется по светотехническим таблицам. Он зависит от КПД и кривой распределения силы света светильника, коэффициентов отражения потолка, пола и стен, высоты подвеса светильника над расчетной поверхностью и конфигурации помещения, которая определяется индексом (показателем) помещения:
где а , b - ширина и длина помещения, м; h p - высота подвеса светильника над расчетной поверхностью, м.
Минимальная требуемая освещенность устанавливается по СНиП 23-05-95 или отраслевым нормам. Число светильников подбирается с учетом оптимального их расположения. По требуемому световому потоку подбирается ближайшая стандартная лампа, определяется ее мощность, а затем мощность всей осветительной установки.
Для расчета локализованного и местного освещения горизонтальных и наклонных поверхностей и освещения в тех случаях, когда отраженным светом можно пренебречь, применяется точечный метод, где используется формула
где Е - освещенность, лк; I - сила света в направлении от источника на данную точку рабочей поверхности, кд; a - угол между нормалью к рабочей поверхности и направлением светового потока на источник; К 3 - коэффициент запаса; h р - высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.