Меню

Назовите источники света искусственного освещения



Источники света

Искусственные источники света — технические устройства различной конструкции, преобразовывающие энергию в световое излучение. В источниках света используется в основном электроэнергия, но так же иногда применяется химическая энергия и другие способы генерации света (например, триболюминесценция, радиолюминесценция, биолюминесценция и др.).

Источники света, наиболее часто применяемые для искусственного освещения, делят на три группы — газоразрядные лампы, лампы накаливания и светодиоды. Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения. Видимое излучение в них получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити. В газоразрядных лампах излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов, а также за счет явлений люминесценции, которое невидимое ультрафиолетовое излучение преобразует в видимый свет.

В системах производственного освещения предпочтение отдается газоразрядным лампам. Использование ламп накаливания допускается в случае невозможности или экономической нецелесообразности применения газоразрядных.

Основные характеристики источников света:

· номинальное напряжение питающей сети U, B;

· электрическая мощность W, Вт;

· световой поток Ф, лм;

· световая отдача (отношение светового потока лампы к ее мощности) лм/Вт;

· срок службы t, ч;

· Цветовая температура Tc, К.

Лампы накаливания

Лампа накаливания — источник света, в котором преобразование электрической энергии в световую происходит в результате накаливания электрическим током тугоплавкого проводника (вольфрамовой нити). Эти приборы предназначаются для бытового, местного и специального освещения. Последние, как правило, отличаются внешним видом — цветом и формой колбы. Коэффициент полезного действия (КПД) ламп накаливания составляет около 5-10%, такая доля потребляемой электроэнергии преобразуется в видимый свет, а основная ее часть превращается в тепло. Любые лампы накаливания состоят из одинаковых основных элементов. Но их размеры, форма и размещение могут сильно отличаться, поэтому различные конструкции не похожи друг на друга и имеют разные характеристики.

Существуют лампы, колбы которых наполнены криптоном или аргоном. Криптоновые обычно имеют форму «грибка». Они меньше по размеру, но обеспечивают больший (примерно на 10%) световой поток по сравнению с аргоновыми. Лампы с шаровой колбой предназначены для светильников, служащих декоративными элементами; с колбой в форме трубки — для подсветки зеркал в стенных шкафах, ванных комнатах и т. д. Лампы накаливания имеют световую отдачу от 7 до 17 лм/Вт и срок службы около 1000 часов. Они относятся к источникам света с теплой тональностью, поэтому создают погрешности при передаче сине-голубых, желтых и красных тонов. В интерьере, где требования к цветопередаче достаточно высоки, лучше использовать другие типы ламп. Также не рекомендуется применять лампы накаливания для освещения больших площадей и для создания освещенности, превышающей уровень 1000 Лк, так как при этом выделяется много тепла и помещение «перегревается».

Несмотря на эти ограничения, такие приборы все еще остаются классическим и излюбленным источникам света.

Галогенные лампы накаливания

Лампы накаливания со временем теряют яркость, и происходит это по простой причине: испаряющийся с нити накаливания вольфрам осаждается в виде темного налета на внутренних стенках колбы. Современные галогенные лампы не имеют этого недостатка благодаря добавлению в газ-наполнитель галогенных элементов (йода или брома).

Лампы бывают двух форм: трубчатые — c длинной спиралью, расположенной по оси кварцевой трубки, и капсульные — с компактным телом накала.

Цоколи малогабаритных бытовых галогенных ламп могут быть резьбовыми (тип Е), которые подходят к обычным патронам, и штифтовые (тип G), которые требуют патронов другого типа.

Световая отдача галогенных ламп составляет 14-30 лм/Вт. Они относятся к источникам с теплой тональностью, но спектр их излучения ближе к спектру белого света, чем у ламп накаливания. Благодаря этому прекрасно «передаются» цвета мебели и интерьера в теплой и нейтральной гамме, а также цвет лица человека.

Галогенные лампы применяются повсюду. Лампы, имеющие цилиндрическую или свечеобразную колбу и рассчитанные на сетевое напряжение 220В, можно использовать вместо обычных ламп накаливания. Зеркальные лампы, рассчитанные на низкое напряжение, практически незаменимы при акцентированном освещении картин, а также жилых помещений.

Читайте также:  Если не пришла квитанция за свет куда обратится

Люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы (ЛЛ) — разрядные лампы низкого давления — представляют собой цилиндрическую трубку с электродами, в которую закачаны пары ртути. Эти лампы значительно меньше расходуют электроэнергию, чем лампы накаливания или даже галогенные лампы, а служат намного дольше (срок службы до 20 000 часов). Благодаря экономичности и долговечности эти лампы стали самыми распространенными источниками света. В странах с мягким климатом люминесцентные лампы широко применяются в наружном освещении городов. В холодных районах их распространению мешает падение светового потока при низких температурах. Принцип их действия основан на свечении люминофора, нанесенного на стенки колбы. Электрическое поле между электродами лампы заставляет пары ртути выделять невидимое ультрафиолетовое излучение, а люминофор преобразует это излучение в видимый свет. Подбирая сорт люминофора, можно изменять цветовую окраску испускаемого света.

Разрядные лампы высокого давления

Принцип действия разрядных ламп высокого давления — свечение наполнителя в разрядной трубке под действием дуговых электрических разрядов.

Два основных разряда высокого давления, применяемых в лампах — ртутный и натриевый. Оба дают достаточно узкополосное излучение: ртутный — в голубой области спектра, натрий — в желтой, поэтому цветопередача ртутных (Ra=40-60) и особенно натриевых ламп (Ra=20-40) оставляет желать лучшего. Добавление внутрь разрядной трубки ртутной лампы галогенидов различных металлов позволило создать новый класс источников света — металлогалогенные лампы (МГЛ) , отличающиеся очень широким спектром излучения и прекрасными параметрами: высокая световая отдача (до 100 Лм/Вт), хорошая и отличная цветопередача Ra=80-98, широкий диапазон цветовых температур от 3000 К до 20000К, средний срок службы около 15 000 часов. МГЛ успешно применяются в архитектурном, ландшафтном, техническом и спортивном освещении. Еще более широко применяются натриевые лампы . На сегодняшний день это один самых экономичных источников света благодаря высокой светоотдаче (до 150 Лм/Вт), большому сроку службы и демократичной цене. Огромное количество натриевых ламп используется для освещения автомобильных дорог. В Москве натриевые лампы часто из экономии используются для освещения пешеходных пространств, что не всегда уместно из-за проблем с цветопередачей.

Светодиоды

Светодиод — это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток в световое излучение. Специально выращенные кристаллы дают минимальное потребление электроэнергии. Великолепные характеристики светодиодов (световая отдача до 120 Лм/Вт, цветопередача Ra=80-85, срок службы до 100 000 часов) уже обеспечили лидерство в светосигнальной аппаратуре, автомобильной и авиационной технике.

Светодиоды применяются в качестве индикаторов (индикатор включения на панели прибора, буквенно-цифровое табло). В больших уличных экранах и в бегущих строках применяется массив (кластер) светодиодов. Мощные светодиоды используются как источник света в фонарях и прожекторах. Так же они применяются в качестве подсветки жидкокристаллических экранов. Последние поколения этих источников света можно встретить в архитектурном и интерьерном освещении, а так же в бытовом и коммерческом.

· Высокая механическая прочность, вибростойкость (отсутствие спирали и иных чувствительных составляющих).

· Длительный срок службы.

· Специфический спектральный состав излучения. Спектр довольно узкий. Для нужд индикации и передачи данных это — достоинство, но для освещения это недостаток. Более узкий спектр имеет только лазер.

· Малый угол излучения — также может быть как достоинством, так и недостатком.

· Безопасность — не требуются высокие напряжения.

· Нечувствительность к низким и очень низким температурам. Однако, высокие температуры противопоказаны светодиоду, как и любым полупроводникам.

· Отсутствие ядовитых составляющих (ртуть и др.) и, следовательно, лёгкость утилизации.

· Недостаток — высокая цена.

· Срок службы: среднее время полной выработки для светодиодов составляет 100000 часов, это в 100 раз больше ресурса лампочки накаливания.

Источник

Виды искусственного освещения по реализации, направлению светового потока, функциональному назначению

Каждое живое существо на планете нуждается в солнечном свете. При его недостатке страдает весь организм. Ученые давно доказали, что осенние депрессии − следствие уменьшения солнечного света. Поэтому его отсутствие вечерами и в зимнее время года люди научились заменять искусственно. И оттого насколько качественно освещено рабочее место и комнаты в доме, во многом зависит наша трудоспособность и самочувствие.

Что такое искусственное освещение?

Это понятие подразумевает получения света от неестественного источника, т. е. лампы. Сегодня такое освещение в основном осуществляется двумя видами: с использованием ламп накаливания или люминесцентных.

Читайте также:  Сильно греется реле света газель

Люминесцентные источники света в народе еще называют «экономками», благодаря их низкому потреблению электроэнергии. Существует широкий выбор спектров видимого излучения таких ламп. Можно найти лампы дневного света, белого или тепло-белого. Люминесцентные лампы равномерно излучают мягкий свет, при этом обладая высокой светоотдачей. О том как правильно подобрать люминесцентную лампу, читайте тут.

Лампа накаливания, люминесцентная и светодиодная

Не все знают, но, несмотря на то, что лампы накала создают у людей ощущение комфорта, именно люминесцентный свет больше похож на солнечный и полезнее для зрения.

Лампы накаливания горят очень ярко, но при этом полученного света отдают гораздо меньше, чем люминесцентные.

Также существует немало других видов источников света: галогенные, натриевые, ртутные и т.д. Однако они не нашли широкого применения. В последнее время на смену «экономок» пришли светодиодные лампы, которые хоть и обладают отличными характеристиками, но пока в быту применяются редко в виду их высокой стоимости. О технических характеристиках светодиодов читайте в этой статье.

Нормы освещенности или сколько нужно человеку света?

Некачественным светом считается, раздражающей сетчатку человеческого глаза. Не всегда самая дорогая лампа – наилучший вариант. Например, фитолампы стоят немало, но не подходят для людей.

Принятая единица измерения освещения – 1 люкс (лк). Наш глаз не улавливает разницы между 100 и 200 Лк, но организм при этом может страдать. Так, в солнечную погоду во дворе будет 100.000 Лк, а у окна – только 100 Лк, но мы не заметим такой колоссальной разницы. Это приводит к тому, что у себя дома, нам часто катастрофически не хватает света.

Норма освещенности зависит от назначения помещения, о чем подробнее здесь. Так, больше всего света должно быть в гостиных, ванных комнатах, кухнях и гардеробах – 200 Лк. Лестничные пролеты по санитарным нормам обязательно оснащать источником света, излучающем 150 Лк, а коридоры – 100 Лк. В комнатах отдыха и прихожих достаточно 100 Лк. Для чтения нам необходимо 30−50 Лк.

Другие нормы для нежилых помещений. Например, для комфортного пребывания в спортзале, уровень света должен быть выше 300 Лк, в офисе – от 300 до 500 Лк, на складе хватит 200 Лк.

Данные нормы – минимальны, ради экономии электричества, поэтому некоторым людям этого может быть недостаточно. В таких случаях, принимая во внимания нормы, освещение подбирается индивидуально.

Виды искусственного освещения по реализации

Рассмотрим, как подразделяется искусственное освещение. В зависимости от того где находится источник света, различают несколько видов освещения:

Рассмотрим каждый вариант подробнее.

При общем освещении свет равномерно рассеивается по всей комнате. Стандартный вариант – люстра посредине потолка. Хотя свет может быть ярче в определенной точке, освещается все помещение. Иногда светильников бывает несколько в таком случае, они находятся через равные промежутки друг от друга для правильного распределения света.

Локальный вид предполагает выделение определенной зоны, с помощью светильника, расположенного на конкретном участке: над кухонным или рабочем столом, на стене. Примером является ночник или настольная лампа. Также местное освещение играет немаловажную роль в дизайне интерьера. Локальное расположение ламп позволяет обеспечить нужную зону необходимым количеством света, поэтому данный тип освещения широко используется на производствах, в офисах, больницах и т. д.

Читайте также:  Мир света новом уренгое

Локальное освещение над кроватью

Комбинированным видом называют совместное применение местного и локального освещения.

Акцентное освещение используется для привлечения внимания к отдельным предметам. Зачастую им оснащают витрины магазинов, автосалоны, арт-галереи и музеи.

Доказано, что наличие акцентного освещения помогает повысить продажи на 30%.

Такое освещение создается благодаря использованию прожекторов (для внутренней и внешней подсветки) и светильников направленного света. Существует несколько видов освещения с целью акцента на конкретные предметы: люминесцентные, галогенные, металлогалогенный и светодиодный.

Декоративное освещение используют для украшения помещения и создания праздничной атмосферы. При этом иллюминацию можно установить как внутри, так и снаружи. С этой целью применяют ленточные и обычные светодиоды, прожектора.

Виды искусственного освещения по направлению светового потока

Общее освещение, предназначенное для того, чтобы во всем помещение было светло и комфортно, бывает нескольких типов: непрямое, направленное, рассеянное, смешанное.

Прямое или направленное

При таком освещении источник света направляется на определенный объект или поверхность, вследствие чего они визуально увеличиваются. Такой эффект создается настольными лампами, светильниками-плафонами, некоторыми подвесными и встроенными моделями осветительных приборов.

Непрямое

Такое освещение еще называют отраженным, так как свет, излучаемый софитами, которые размещаются по периметру комнаты, отбивается от потолка и стен, равномерно освещая помещение. Непрямой свет делает пространство невесомым, а дом – комфортным.

Рассеянное

Свет, проходя через полупрозрачный плафон, равномерно рассеивается во всем помещении (радиус может быть 360 градусов). Такой эффект создается люстрами или подвесными светильниками, и лучше всего подходят для общего освещения.

Смешанное

Совмещает в себе все перечисленные виды освещения, при этом свет распространяется в нескольких направлениях.

Сочетание непрямого и рассеянного освещения

Виды искусственного освещения по функциональному назначению

Искусственное освещение широко используется на производственных объектах, и в зависимости от его назначения подразделяется на типы. Системы искусственного освещения бывают рабочими, аварийными, охранными, дежурными освещи освещением безопасности.

  1. Рабочее освещение обеспечивает нормальные условия труда в здание и на его территории.
  2. Охранное освещение предполагает подсветку границ территории охраняемого объекта.
  3. Аварийный свет предусматривает подключение системы освещения к генератору или другому альтернативному источнику питания, при повреждении основного. Данный вид освещения играет важную роль при возникновении чрезвычайных ситуаций. Им должны быть оснащены промышленные объекты, больницы, школы, вокзалы и т. д. Такие светильники могут работать от центральной аварийной системы или автономно, от установленного внутри аккумулятора. Об аварийных светодиодных светильниках читайте тут.

В жилых домах редко устанавливают аварийное освещение, хотя это могло бы помочь избежать многих проблем. Так, на лестничных пролетах часто бывают случаи травматизма при временных отключениях электроэнергии.

Панель аварийного освещения

Аварийное освещение бывает двух видов:

  • Эвакуационное освещение необходимо для безопасной эвакуации людей, в случаях, когда основная система электроснабжения повреждена. Подсвечиваться должны проходы и лестницы, при норме в здании – 0,5 Лк и на улице – 0,2 Лк.
  • Освещение безопасности позволяет продолжать работать и обслуживать механизмы, после аварийного отключения электроэнергии. Таким освещением оснащают производства, на которых нарушение штатного режима работы может привести к пожарам, взрывам, прекращению обеспечения жизнедеятельности населения и т .д.

При освещении безопасности уровень света должен быть больше 0,5 Лк.

Итак, функции света очень разные. От правильного выбора вида освещения зависит не только наше здоровье, но и безопасность. Яркий свет − завершающая черта интерьера, так как он может визуально расширить комнату, выделить отдельные зоны при направленном освещении или создать соответствующее настроение. Приобретая светильники, прежде всего, нужно проанализировать: в каком помещение вы хотите его установить, и какие функции должен выполнять конкретный источник света. Также необходимо принять во внимания нормы освещенности, и в ваших домах и на рабочих местах всегда будет приятно находиться.

Источник