МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра БЖД

отчет

по лабораторной работе №17

по дисциплине «безопасность жизнедеятельности»

Тема: ЭФФЕКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ОСВЕЩЕНИЯ

Студенты
Преподаватель		Овдиенко Е. Н.

Санкт-Петербург

2022

Рассчет среднего значения освещенности для каждой из ламп производился по следующей формуле:

Итого получим:

• Люминесцентная 9 Вт

  • светлый фон: (491,6+430,2+410,1+406,6+391,2)/5 = 425,94

  • темный фон: (301,1+285,4+269,9+278,3+250,6)/5 = 277,06

• Люминесцентная 13 Вт

  • светлый фон: (768+889,7+929,7+974,5+959,4)/5 = 904,26

  • темный фон: (488,2+611,7+612,5+629,1+647,3)/5 = 597,76

• Светодиодная 12 Вт

  • светлый фон: (912,6+1139,5+1283,9+1184,2+926,4)/5 = 1089,32

  • темный фон: (623,4+912,6+1045+912,6+622)/5 = 823,12

• Лампа накаливания 60 Вт

  • светлый фон: (525,7+610,7+673,2+642,8+570,3)/5 = 604,54

  • темный фон: (371,1+464,7+542,6+489,7+398,3)/5 = 513,28

• Галогенная 50 Вт

  • светлый фон: (698,2+2829,7+6881,8+3191,2+703,1)/5 = 2860,8

  • темный фон: (451+2291,1+6584,7+3258,5+498,3)/5 = 2616,72

Значение фактического светового фотока Ф_ф можно определить по формуле:

где Е_ср – среднее значение освещенности, а S – площадь освещаемой поверхности (в нашем случае 0.49 м²).

Получим следующие значения:

• Люминесцентная 9 Вт

  • светлый фон: 425,94*0,49 = 208,7106

  • темный фон: 277,06*0,49 = 135,7594

• Люминесцентная 13 Вт

  • светлый фон: 904,26*0,49 = 443,0874

  • темный фон: 597,76*0,49 = 292,9024

• Светодиодная 12 Вт

  • светлый фон: 1089,32*0,49 = 533,7668

  • темный фон: 823,12*0,49 = 403,3288

• Лампа накаливания 60 Вт

  • светлый фон: 604,54*0,49 = 296,2246

  • темный фон: 513,28*0,49 = 251,5072

• Галогенная 50 Вт

  • светлый фон: 2860,8*0,49 = 1401,792

  • темный фон: 2616,72*0,49 = 1282,1928

Рассчет коэффициента использования светового потока (осветительной

установки) проводится с помощью номильнальных значений светового потока Ф_ист, указанных в таблице 1, для каждой лампы соответственно), а также с помощью формулы:

Таблица 1. Номинальные значения для ламп

Типы ламп	Номинальные
	мощность, Вт	световой поток, лм
Накаливания	60	710
Люминесцентная Madix U+	9	600
Люминесцентная Madix 2U	13	450
Галогенная	50	850
Светодиодная	12	650

Получим следующие значения:

• Люминесцентная 9 Вт

  • светлый фон: = 0,35

  • темный фон: = 0,23

• Люминесцентная 13 Вт

  • светлый фон: = 0,98

  • темный фон: = 0,65

• Светодиодная 12 Вт

  • светлый фон: = 0,82

  • темный фон: = 0,62

• Лампа накаливания 60 Вт

  • светлый фон: = 0,42

  • темный фон: = 0,35

• Галогенная 50 Вт

  • светлый фон: = 1,65

  • темный фон: = 1,51

Полученные значения средней освещенности, фактического светового потока и коэффициента использования осветительной установки представлены в таблице 2.

Таблица 2. Результаты измерений и обработки для ламп

Светлый фон
Тип лампы	E1, лк	E2, лк	E3, лк	E4, лк	E5, лк	Eср, лк	Фф, лм	
Люминесцентная 9 Вт	491,6	430,2	410,1	406,6	391,2	425,94	208,71	0,35
Люминесцентная 13 Вт	768	889,7	929,7	974,5	959,4	904,26	443,09	0,98
Светодиодная 12 Вт	912,6	1139,5	1283,9	1184,2	926,4	1089,32	533,77	0,82
Лампа накаливания 60 Вт	525,7	610,7	673,2	642,8	570,3	604,54	296,22	0,42
Галогенная 50 Вт	698,2	2829,7	6881,8	3191,2	703,1	2860,8	1401,8	1,65
Темный фон
Тип лампы	E1, лк	E2, лк	E3, лк	E4, лк	E5, лк	Eср, лк	Фф, лм	
Люминесцентная 9 Вт	301,1	285,4	269,9	278,3	250,6	277,06	135,76	0,23
Люминесцентная 13 Вт	488,2	611,7	612,5	629,1	647,3	597,76	292,9	0,65
Светодиодная 12 Вт	623,4	912,6	1045	912,6	622	823,12	403,33	0,62
Лампа накаливания 60 Вт	371,1	464,7	542,6	489,7	398,3	513,28	251,51	0,35
Галогенная 50 Вт	451	2291,1	6584,7	3258,5	498,3	2616,72	1282,19	1,51

Анализ распределения освещенности разных ламп е(х)

Графики распределения освещенности ламп представлены ниже:

По полученным данным можно заметить:

1. Наибольшей освещенностью обладает галогенная лампа мощностью 50 Вт. Она же является точечным источником света: по мере удаления от точки, где наблюдается пик, уровень освещенности стремительно падает.

2. Свет от люминесцентных ламп и лампы накаливания стремится распределиться по всей площади поверхности равномерно, т.е. у них достаточно большой угол рассеивания световых лучей.

3. Светодиодная лампа также распространяет свет по области (имеет большой угол рассеивания), но имеет более резкий спад освещенности с удалением от места установки лампы.

4. Темный фон оказывает влияние на освещенность: темные стенки в большей степени поглощают свет, в то время как светлые отражают его.

Анализ коэффициентов пульсации разных ламп

Тип лампы	Коэффициент пульсации, %
Лампа накаливания	8,6
Люминесцентная лампа 9 Вт	25,7
Люминесцентная лампа 13 Вт	4,9
Светодиодная	10,1
Галогенная	0,2

• Лампы накаливания имеют среднее значение коэффициента пульсации. Такое небольшое значение обуславливается тем, что нить накала препятствует заметному уменьшению светового потока в момент перехода значения переменного тока через нуль за счет своей большой тепловой инерции (тут написано, что это *клик*. В целом: чем больше теплоемкость (масса) нити накаливания, тем меньше пульсации).

• Наибольшим значением коэффициента пульсации обладает люминесцентная лампа 9 Вт с ЭмПРА. Это связано с тем, что световой поток меняется практически пропорционально амплитуде сетевого напряжения (частота мерцаия лампы и частота сети совпадают).

• Уменьшение коэффициента пульсации люминесцентной лампы 13 Вт обуславливается тем, что она использует ЭПРА, который повышает частоту напряжения вплоть до 1000 раз больше. Такое свещение уже больше рассматривается как постоянное для глаза человека.

• Значение коэффициента пульсации светодиодной лампы меньше значения люминесцентной лампы в 9 Вт. Это обуславливается использованием специального драйвера: он подает к светодиоду постоянный электрический ток, а также контролирует его подачу.

• Галогенные лампы за счет увеличения температуры спирали имеют меньший коэффициент пульсации.

Анализ кп для трех люминесцентных ламп

Были проведены замеры коэффициента пульсации в геометрическом центре при включенных одной, двух и трех люминесцентных ламп: в случае с одной лампой – это под ней, с двумя и выше – центр отрезка и треугольника соответственно. Результаты замеров представлены в таблице 3.

Таблица 3. Коэффициент пульсации для разного числа люм. ламп

Число ламп	Коэффициент пульсации, %
1	27,6
2	22,4
3	8,7

График коэффициента пульсации для трех люминесцентных ламп в разных точках поверхности представлен ниже.

• По результатам, указанным в таблице, можно заметить, что увеличение числа ламп уменьшает коэффициент пульсации. Это связано с тем, что каждая следующая лампа компенсирует провалы в световом потоке предыдущей лампы из-за сдвига фаз на 120^о (подключение ламп проводится к разным фазам). Таким образом в среднем освещенность остается на одном уровне.

• Изменение коэффициента пульсации в зависимости от точки, где проводилось измерение коэффициента, обуславливается изменением степени освещенности поверхности рядом с точкой: наивысший максимум освещенности будет достигаться в точке 5, в то время как точка 1 освещается слабее всего.