2 Светотехническая часть проекта

2.1 Выбор источников света

Источники света массового применения делят на три группы. К первой группе относятся лампы накаливания общего назначения и галогенные. Ко второй группе  люминесцентные лампы, ртутные лампы высокого давления (ДРЛ), с исправленной цветностью, металлогалогенные (ДРИ), ксеноновые (ДКсТ), натриевые, лампы низко­го и высокого давления. К третьей группе относятся светодиодные источники света.

2.1.1 Лампы накаливания

Несмотря на широкое применение газоразрядных источников света, и введенные в 2009 году ограничения, лампы накаливания остается наиболее массовым промышленным изделием. Лампы накаливания вследствие большой инерционности нити накаливания не дают мерцания, их световой поток равномерен, поэтому они незаменимы в производствах, где возможно появление стробоскопического эффекта. Наибольшее распространение получили лампы накаливания общего назначения, предназначенные для освещения жилых зданий и производственных помещений и для наружного освещения.

Лампы накаливания применяются в основном для проходных и вспо­могательных помещений без постоянного пребывания людей; в производ­ственных помещениях с грубыми работами; в помещениях с особо тяже­лыми условиями среды; для проездов и проходов на территории предпри­ятий со средней и слабой интенсивностью движения людей и транспорта; для охранного освещения; в наружных прожекторных установках. Лампы накаливания используются также в специальных случаях  для аварийного освещения, питаемого или переключаемого на питание постоянным током; когда требуется применение светильников малых габаритов, создающих направленное освещение; для помещений, в которых по условиям техноло­гии недопустимо применение газоразрядных ламп. Во взрывоопасных помещениях и взрывоопасных наружных устано­вках также используются преимущественно лампы накаливания.

Основными характеристиками ламп накаливания являются: номинальное напряжение, электрическая мощность, потребляемый ток, световой поток, световая отдача, цветность излучения, средняя продолжительность горения.

Электрическая мощность, напряжение. ток и световой поток лампы указыва­ются как средние величины для номинального напряжения, на которое рассчитана лампа. Согласно ГОСТ, на электрические лампы накаливания общего назначения допускаются отклонения светового потока и мощно­сти в пределах 510 % номинального значения.

Световой поток лампы накаливания наводится в прямой зависимо­сти от электрической мощности лампы и температуры нити накаливания. В про­цессе горения лампы происходит постепенное испарение вольфрама, что приводит к уменьшению диаметра нити и увеличению ее сопротив­ления, уменьшению мощности и светового потока. Уменьшение светового потока лампы в процессе эксплуатации происходит и изза потемнения колбы в результате оседания на ее стенках паров вольфрама. Поэтому ГОСТ для ламп, проработавших 75 % своего нормального срока службы, допускает уменьшение светового потока на 1520 % начального значения.

Световая отдача C [лм/Вт]  характеристика, определяющая эконо­мичность лампы:

C = (Ф_Л/ Р_Л) ( 2.1 )

Цветность излучения ламп накаливания зависит от температуры нити накала. При номинальном напряжении в спектре излучения ламп на­каливания преобладает видимое излучение в желтокрасной части спектра (при недостатке синейфиолетовой составляющей по сравнению с природным дневным светом). Поэтому излучение ламп накаливания зна­чительно отличается от дневного света, что искажает цветопередачу и не позволяет эффективно использовать их для освещения работ, связанных с необходимостью точного распознавания цветов.

Продолжительность работы ламп накаливания определяет­ся испарением вольфрама с нити накала.

Недостатки ламп накаливания: низкая световая отдача С (1215 лм/Вт для ламп малой мощности 100300 Вт, и 1620 лм/Вт для ламп мощностью от 5001500 Вт); ограниченный срок службы (10001500 час); низкий коэффициент полезного действия.

В современных лампах накаливания малой мощности только 7 % потребляемой электрической энергии превращается в видимый свет, а в лампах большой мощности  10 %. Остальная энер­гия затрачивается на тепловые потери.

Изменение напряжения на лампе накаливания существенно влияет на

изменение светового потока, световой отдачи и срока службы. При снижении напряжения от номинального в осветительной сети световая отдача и световой поток значительно уменьшаются, в то же время срок службы возрастает. При увеличении напряжения в осветительной сети от номинального значение световой отдачи возрастает, а срок службы резко снижается.

Положительные факторы, определяющие широкое применение ламп накаливания: широкий ассортимент выпускаемых изделий по мощности, напряжению, назначению; малая зависимость их работы от окружающей среды (температуры, влажности, давления окружающего воздуха) и питающего напряжения; простота в эксплуатации; компактность, незначительное снижение светового потока в процессе срока службы; сравнительно низкая стоимость.

Лампы мощностью до 150 Вт выпускаются вакуумными (в условном обозначении содержится буква В). Исключение составляют биспиральные лампы мощностью 40, 60 и 100 Вт, выпускаемые также с криптоно­вым наполнением.

Наряду с лампами накаливания в прозрачной колбе промышленно­стью выпускаются лампы в матированных и молочных колбах, а также лампы с зеркальным или диффузионным отражающим слоем.

Маркировка ламп накаливания содержит следующие сведения:

 первый элемент маркировки (одна  четыре буквы), характеризует лампу по физическим и конструктивным особенностям (В  вакуумная моноспираль­ная, Г  газополная моноспиральная, Б  газополная биспиральная, К  криптоновая, МТ  с матированной колбой, МЛ  с кол­бой молочного цвета); ряд специальных ламп перво­го элемента в обозначении не имеют;

 второй элемент определяет назначение лампы (А  автомобильная, Ж  железнодорожная, КМ  коммутатор­ная, ПЖ  прожекторная, СМ  самолетная);

 третий элемент  цифры, определяющие но­минальное напряжение в вольтах и через дефис (в зависимости от принятой маркировки)  номинальную мощность в ваттах (либо силу света в канделах, либо ток в ам­перах, либо световой поток в люменах); для двухспиральных ламп после номинального напряжения указываются параметры (например, мощности) первой и второй спиралей, соединенные знаком "+" );

 четвертый элемент  отделенная дефисом от третьего элемента цифра  указывает порядковый номер доработки (для ламп, раз­работанных впервые четвертый элемент отсутствует).

Характеристики ламп накаливания приведены в таблицах 2.1  2.5.

Улицы и помещения освещают лампами накаливания общего назначения; местного освещения; зеркальными; прожекторными; галогенными.

Галогенные лампы накаливания, применяемые в прожекторах зали­вающего света типа ПКН, в специальных светильниках и в установках архитектурного освещения, имеют трубчатую колбу из туго­плавкого кварцевого стекла с токопроводящими цоколями по концам.

Таблица 2.1 Лампы накаливания местного освещения

На­пряже­ние В	Мощ­ность Вт	Свето­вой поток, лм	Диа­метр колбы, мм	Полная длина, мм
12	15	200	61	108
12	25	380	61	108
12	40	620	61	108
12	60	850	61	108
36	25	300	61	108
36	40	500	61	108
36	60	800	61	108
36	100	1550	66	129

Таблица 2.2 Лампы накаливания общего назначения

Мощность Вт	Световой поток, лм		Габаритные размеры, мм
	220 В	220  235 В	Диаметр колбы	Полная длина
15	105	85	61	107
25	210	190	61	107
40	380	300	61	114
60	650	500	61	114
100	1320	1000	66	129
150	2000	1650	81	175
200	2920	2800	81	175
300	4500	3750	112	240
500	8200	6800	112	240
750	13100		152	345
1000	18500		152	345
1500	28000		167	345

Таблица 2.3 Зеркальные лампы накаливания

Тип	Напря- жение В	Мощ­- ность Вт	Световой поток лм (осевая сила света, кд)	Диаметр колбы мм	Полная длина Мм
Лампы концентрированного светораспределения ( тип НЗК )
НЗК 220-150	220	150	(1400)	128	175
НЗК 220-200	220	200	(1900)	128	175
НЗК 220-300	220	300	(3350)	127	185
НЗК 220-500	220	500	(5050)	180	267
НЗК 220-750	220	750	(15000)	201	267
НЗК 220-1000	220	1000	(20600)	201	267
ЗН-7	220	300	3600	180	267
ЗН-8	220	500	6400	180	267
Тип	Напря- жение В	Мощ­- ность Вт	Световой поток лм (осевая сила света, кд)	Диаметр колбы мм	Полная длина Мм
Зеркальные лампы накаливания широкого светораспределения
ЗН-27	220	300	4100	133	250
ЗН-28	220	500	7560	161	300
ЗН-29	220	750	12230	161	300
ЗН-30	220	1000	17200	161	300

Таблица 2.4 Прожекторные лампы накаливания

Тип	Напря- жение В	Мощ­- ность Вт	Световой поток лм	Диаметр колбы мм	Полная длина мм
ПЖ 2005003	220	500	8500	112	195
ПЖ 20010003	220	1000	17000	132	220

Баллоны галогенных ламп накаливания заполнены ксеноном с примесью йода или брома, что уменьшает испарение нити накаливания и осаждение вольфрама на внутренней поверхности баллона лампы. Галогены образуют летучие соединения с вольфрамом. Световая отдача галогенных ламп – 20 лм/Вт. Срок службы – больше, чем у обычных ламп накаливания. Галогенные лампы по сравнению с лампами накаливания общего на­значения той же мощности имеют более высокую светоотдачу, вдвое больший срок службы и лучшую стабильность светового потока в тече­ние срока службы. Колба галогенных ламп выполнена из плавленой окиси алюминия или из кварца, что сильно сказывается на ее стоимости.

Таблица 2.5 Галогенные лампы накаливания

Тип	Напря- жение В	Мощ­- ность Вт	Световой поток лм	Диаметр колбы мм	Полная длина мм
КГ 22010005	220	1000	22000	10,75	189
КГ 2201500	220	1500	33000	10,75	254
КГ 22020004	220	2000	44000	10,75	335