3.4 Искусственное освещение. Виды освещения

Исскуственное освещение бывает рабочее, дежурное, аварийное, эвакуационное и охранное.В качестве источника света применяются электрические лампы накаливания, люминисцентные лампы, дуговые лампы, ртутные лампы высокого давления и др.

Лампа накаливания - осветительный прибор, искусственный источник света. Свет испускается нагретой металлической спиралью при протекании через неё электрического тока.

Достоинства:удобны в эксплуатации, не требуют дополнительного устройства для запуска, малое время разгорания, просты в работе.

Недостатки:низкий КПД (3 %); низкая световая отдача (до 20 лм/Вт); малый срок службы (до 2500 час); искажают цветопередачу.

Йодные лампы- до 3000 часов, до 30 лм/Вт.

Газоразрядные лампы- излучение оптического диапазона спектра возникающего в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов, паров металла и их смесей.

Преимущества:большая световая отдача, до 100 лм/Вт; большой срок службы - 8000-14000 часов.

Недостатки:стробоскопический эффект.

В зависимости от распределения светового потока путем применения различных люминофоров - различаются лампы - ЛД; ЛДЦ; ЛХБ; ЛТБ; ЛБ.

Ксеноновые лампы- излучение дугового разряда в ксеноне, спектр приближен к солнечному.

Светильники представляют собой устройства, состоящие из источника света и арматуры, предназначены для перераспределения светового потока. По распределению светового потока в пространстве различают светильники прямого (рис. 3.7, 3.8), преимущественно прямого (рис. 3.9.) рассеянного (рис. 3.10.), преимущественно отражающего света. Специальным видом светильников являются щелевые световоды, применяются во взрывопожароопасных производствах (рис.3.11.). Светильники состоят из оптической системы 5, источников света1большой мощности (20-40 кВт), располагаемые вне помещения, канала световода2из эластичной светопропускаемой пленки длиной до 100 м и диаметром до 1,5 м. Внутренние поверхности световода имеет зеркально - отражающее покрытие3, в нижней части светопропускающая щель4. С помощью световодов создаются высокие уровни освещенности при равномерном распределении светового потока.

Рис. 3.7. Светильник прямого света	Рис.3.8. Светильник прямого света.
Рис.3.9. Светильник преимущественно прямого света.	Рис.3.10. Светильник рассеянного света.
Рис.3.11 Щелевой световод.

В зависимости от конструкторского исполнения различают светильники открытые, защищенные, закрытые, пыленепроницаемые, влагозащитные, взрывозащищенные, взрывобезопасные.

По назначению светильники делятся на светильники общего и местного освещения.

Известны светильники совмещающие функции освещения и воздухораспределения.

Воздух проходя через светильник нагревается и может поступать в помещение (если требуется его отапливать) или, наоборот, удаляться через светильник.

3.5 Расчет искусственного освещения. Эксплуатация осветительных установок

Искусственное освещение бывает:общее, местное и комбинированное.

Задачей расчета является определение потребной мощности электроосветительных установок для создания в производственном помещении заданной освещенности, или при известном числе ламп и их мощности определить ожидаемую освещенность на рабочей поверхности.

Проектируя осветительные установки необходимо решить ряд вопросов:

1.Выбрать тип источника света (где температура воздуха меньше, чем +10°С и напряжение меньше 90% от номинального – лампы накаливания, в др. случаях – люминисцентные лампы).

2. Выбрать систему освещения – общая, местная, комбинированная. Более экономичнее система комбинированного освещения, система общего освещения более гигиенична.

3. Выбрать тип светильников - с учетом загрязнения воздушной среды, взрыво- или пожаробезопасности.

4. Произвести распределение светильников и определить их количество.

5. Определить нормирование освещения на рабочем месте - от характера выполняемой работы, системы освещения, источников света.

Расчет искусственного освещения ведут тремя основными методами:

1. По коэффициенту использования светового потока;

2. Точечный метод;

3. Метод Ватт (удельной мощности)

4. Применяется еще графический метод профессора А. А. Труханова.

Для расчета общего равномерного освещения при горизонтальной рабочей поверхности основным является метод коэффициента использования светового потока. Световой поток лампыF_Лпри лампах накаливания или световой поток группы ламп светильника при люминесцентных лампах рассчитывают по формуле:

;

(3.13)

где - нормированная минимальная освещенность, лк;

- площадь освещаемого помещения, м²;

- коэффициент минимального освещения, 1,1-1,5;

- коэффициент запаса, 1,4 - 1,8;

- число светильников в помещении;

- коэффициент использования светового потока ламп, %.

Значение коэффициента определяется по таблицам в зависимости от коэффициента отражения светового потока и показателя помещения, определяемого по формуле:

;

(3.14)

где ,- размер помещения, м;

- высота светильников над расчетной поверхностью, м.

Подсчитав световой поток Fпо таблице подбирают ближайшую лампу и определяют мощность всей осветительной системы.

Точечный методприменяется для расчета локализованного местного освещения, освещения наклонных плоскостей и для проверки расчета равномерного общего освещения, когда отраженным световым потоком можно пренебречь (рис. 3.12.).

Рис. 3.12. Схема для расчёта освещенности точечным методом.

В основу точечного метода положено уравнение, связывающее освещенность и силу света:

;

(3.15)

где - сила света в направлении от источника на заданную точку поверхности;

- расстояние от светильника до расчетной точки;

- угол между нормалью рабочей поверхности и направлением светового потока на источник;

Вводим коэффициент запаса и заменяемна, и тогда

;

(3.16)

Данные о распределении силы света приводятся в справочниках.

Метод Ватт- наиболее простой и менее точный, применяется при ориентировочных расчетах. Он позволяет определить мощность каждой лампы для создания в помещении нормированной освещенности.

.

(3.17)

где - мощность одной лампы, Вт;

- удельная мощность, Вт/м²;

-площадь помещения, м²;

- число ламп в осветительной установке. Значение удельной мощности выбирается из таблицы.

Эксплуатация осветительных установок заключается:

1. В регулярной очистке;

2. В своевременной замене ламп и контроле напряжения в сети;

3. Обеспечение чистоты воздуха в помещении;

Достаточность освещения проверяется не реже 1 раза в год.

Стекла чистят - при незначительном выделении пыли - 2раза в год, значительное выделение пыли – 4 раза в год, светильники - от 4 до 12 раз в год в зависимости от запыленности помещения.

4 Опасность поражения электрическим током и меры предупреждения электротравматизма