бждсвет

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт - Энергетический

Направление - Электроэнергетика и электротехника

Кафедра - Кафедра электроэнергетических систем

«ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ

И КАЧЕСТВА ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ»

Отчет по лабораторной работе №1

По курсу «Безопасность жизнедеятельности»

Выполнили: студент гр.5А4Б _________ _______ Колесников С.И.

Подпись Дата Фамилия И.О.

Проверил: доцент каф. ЭБЖ __________ _______ Волков Ю. В.

Подпись Дата Фамилия И.О.

Томск 2016 г.

Цель работы.

Цель работы – изучение количественных и качественных характеристик освещения, оценка влияния типа светильника и цветовой отделки интерьера помещения на освещенность и коэффициент использования светового потока.

Общие сведения

В зависимости от источника света освещение может быть трех видов: естественное, искусственное и совмещенное (смешанное).

Основной световой единицей в системе СИ является кандела (кд) - сила света (I) в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540^.10¹² Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.

Световой поток (F)  –  мощность оптического излучения, оцениваемая по производимому ею зрительному ощущению. За единицу светового потока принят люмен (лм) – световой поток, испускаемый точечным источником силой света I = 1 кд внутри телесного угла в 1 ср (1 лм = 1 кд ^. ср).

Освещенность (Е) – величина, равная отношению светового потока F, падающего на поверхность, к площади S этой поверхности:

, (1)

Единица измерения освещенности - люкс (лк) (1 лк = 1 лм/м²).

Яркость B  –  поверхностная плотность силы света I в заданном направлении. Яркость является характеристикой светящихся тел, она равна отношению силы света I в каком-либо направлении к площади S проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную к этому направлению.

, (2)

где: α   –  угол между направлением излучения и плоскостью, град.

Единицей измерения яркости является кд/м², это яркость такой плоской поверхности, которая в перпендикулярном направлении излучает силу света в 1 кд с площади 1 м².

Объект различения  –  рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, которые следует контролировать в процессе работы.

Фон  –  поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон считается: светлым при коэффициенте отражения ρ светового потока поверхностью более 0,4; средне светлым при коэффициенте отражения от 0,2 до 0,4; темным при коэффициенте отражение менее 0,2.

Контраст объекта различения с фоном (К) определяется отношением абсолютной величины разности яркостей объекта В₀ и фона В_ф к наибольшей из этих двух яркостей.

⁽³⁾

Контраст считается большим при значениях К более 0,5, средним  –  при значениях К от 0,2 до 0,5; малым  –  при значениях К менее 0,2.

Еще одним важным параметром, характеризующим качество освещения, является коэффициент пульсации освещенности К_п:

, (4)

где:

Е_max – максимальное значение пульсирующей освещенности на

рабочей поверхности;

Е_min – минимальное значение пульсирующей освещенности;

Е_ср – среднее значение освещенности.

Стробоскопический эффект  –  кажущееся изменение или прекращение движения объекта, освещаемого светом, периодически изменяющимся с определенной частотой.

Величина, характеризующая эффективность использования источников света, называется коэффициентом  использования  светового  потока или коэффициентом использования осветительной установки (η) и определяется как отношение фактического светового потока (F_факт) к суммарному световому потоку (F_ламп) используемых источников света, определенному по их номинальной мощности в соответствии с нормативной документацией:

, (5)

Значение фактического светового потока F_факт можно определить по результатам измерений в помещении средней освещенности Е_ср по формуле:

, (6)

где S – площадь помещения, м²,

При проектировании освещения для оценки светового потока F_факт, используется формула:

, (7)

где: Е  –  нормируемая освещенность, лм (Приложение №1),

К₃  –  коэффициент запаса, учитывающий старение ламп, запыление и загрязнение светильников, (обычно К₃ = 1,3 для ламп накаливания и 1,5 для люминесцентных ламп),

Z  –  коэффициент неравномерности освещения (обычно Z = 1,1 – 1,2).

Ход работы

Нормирование освещенности

Таблица 1. Таблица данных

Уровень зрительной работы		Средняя точность
Наименьший размер объекта различения		0,5-1,0
Контраст		Средний
Характеристика фона		Светлый
Подразряд зрительной работы		В
Норма освещенности, лк	Лампа накаливания	400
	Люминесцентная лампа	400
Измеренная освещенность, лк	Лампа накаливания	745,1
	Люминесцентная лампа	410

Нормирование коэффициента пульсации

Таблица 2. Коэффициент пульсации

Кп, измеренный для ламп, %											Кп, % норма
Лампы накаливания				Люминесцентные лампы
Л5	Л6	Л7	Л1		Л2	Л3	Л4	Л1Л2	Л1Л2Л3
20,2	27,2	6,2	25,1		49,1	41,8	23,4	20,8	9,8	20

Оценка энергетической эффективности источников света

Таблица 3. Удельная освещенность ламп

Тип лампы	Лампа накаливания		Люминесцентная лампа
	Л6	Л7	Л1	Л4
Мощность лампы, Вт	60	50	9	11
Освещенность, лк	780	4076,5	462	660
Удельная освещенность, лк/Вт	13	81,53	51,3	60

Оценка коэффициента использования осветительной установки

Таблица 4. Определение коэффициента использования светового потока

	Светлый фон
	Лампа накаливания	Люминесцентная лампа	Галогенная лампа
Е1, лк	767	451	4092
Е2, лк	485	300	413
Е3, лк	456	387	407
Е4, лк	510	522	497
Е5, лк	508	357	530
Еср, лк	545,2	403,4	1121,8
Fфакт	136,3	100,85	280,45
ŋ	0,187	0,144	0,329

Таблица 4. Продолжение

	Темный фон
	Лампа накаливания	Люминесцентная лампа	Галогенная лампа
Е1, лк	721	372	4133
Е2, лк	412	300	351
Е3, лк	478	452	456
Е4, лк	382	295	403
Е5, лк	434	244	347
Еср, лк	485,4	332,6	1138
Fфакт	121,35	83,15	284,5
ŋ	0,166	0,119	0,335

Вывод.

В ходе лабораторной работы нами были проведены несколько опытов. Мы произвели замеры нормирования освещения и сравнили их с нормами. Лампа накаливания и люминесцентная лампа удовлетворяют нормам, так же мы отметили, что освещенность лампы накаливания существенно выше, чем у люминесцентной. Затем был проведен опыт по определению коэффициента пульсации. Все лампы удовлетворяют нормам, за исключением Л7 и опыта по включению Л1Л2Л3. При энергетической эффективности источников света можно сделать вывод, что лампы накаливая 50 Вт наиболее эффективны по показателю удельной освещённости. Анализируя данные по коэффициенту использования светового потока, можно выделить что он выше на светлом фоне и наиболее эффективнее показали себя галогенные лампы.