Типи джерел світла та їх вибір

Лампи розжарювання.

Промисловість виробляє декілька різновидів. Найбільш поширені лампи розжарювання загального призначення. Мають широкий діапазон потужностей – від 15 до 1500 Вт (для місцевих світильників від 15 до 100 Вт). Напруга живлення ламп загального призначення 220 (127) В, ламп для місцевих світильників 12.36.42 В. Форма балона лампи кульова або грушоподібна. Термін експлуатації 1000 годин. Світлова віддача невелика, в залежності від потужності та напруги коливається від 7 лм/Вт (15 Вт, 220 В) до 19,7 лм/Вт (1500Вт, 127 В). У спектрі випромінювання ламп розжарювання переважають випромінення у жовтогарячій та червоній зонах, що суттєво погіршує сприйняття кольорів. Колірна температура до 2700 К.

Колірна температура – температура випромінювача Планка (чорного тіла), за якої його випромінювання має ту саму кольоровість, що й випромінювання об’єкта, що розглядається, К.

Лампи розжарювання з покращеними характеристиками: криптонові, з дифузним покриттям колби, дзеркальні.

Криптонові лампи мають колбу грибоподібної форми та заповнені криптоном. Термін експлуатації 2000..3000 годин. Спектр випромінювання має максимум трохи зміщений у короткохвильову зону.

Лампи розжарювання з дифузним покриттям колби (матові, опалінові, опалові, молочні) мають покращенні характеристики блискості. Строк експлуатації такий як у ламп розжарювання загального призначення (або криптонових) світлова віддача трохи менша.

Дзеркальні (рефлекторні) лампи розжарювання мають потужність в межах 40..1000 Вт, термін експлуатації 750..1500 годин. Колба лампи калібрована (гіперболоїд або параболоїд) на внутрішній поверхні має дзеркальний відбиваючий шар, передня частина прозора або з дифузним покриттям. Світлова віддача такаж як і ламп розжарювання загального призначення або трохи менша.

Галогенові лампи розжарювання. Колба ламп трубчаста або гіперболічна (у рефлекторних ламп). Внутрішній об’єм заповнений сумішшю інертних газів та пари йоду або брому. Термін експлуатації 2000..3000 годин, деяких моделей рефлекторних ламп до 5000 годин. Світлова віддача близько 20 лм/Вт. Лампи мають трохи покращений спектр випромінювання, відносно малі габарити при великих потужностях (потужність трубчастих ламп до 20 кВт, рефлекторних до 100 Вт) та постійний світловий потік протягом всього строку експлуатації. Колірна температура до 2900..3000 К.

Газорозрядні лампи

Газорозрядні лампи підрозділяються на:

· Газосвітильні,

· Люмінесцентні,

· Комбінованої дії

· Змішаного світла.

Газосвітильні лампи

До газосвітильних ламп відносяться металогалогенові, ксенонові, натрієві.

Металогалогенові лампи (ДРИ) виробляються потужністю 70;100;125..3500 Вт. Мають трубчасту, циліндричну або еліпсоїдну колбу з прозорого або світлорозсіюючого скла, всередині якої знаходиться газорозрядна трубка з парами ртуті з металогалогеновими домішками. Спектр випромінювання близький до спектра сонячного світла, що забезпечує правильне сприйняття кольорів. Термін експлуатації до 5000 годин, GE – 10000..20000 год., світлова віддача до 100 лм/Вт. Колірна температура 3000; 3500; 4000; 6000 К. Індекс кольоропередачі R_а=80..90.

Індекс кольоропередачі – міра відповідності зорового сприйняття кольорового об’єкта, який освітлюється дослідним і стандартним джерелом світла за певних умов спостереження; R_a=0..100.

Ксенонові лампи (ДКсТ,ДКсШ) випускаються потужністю 2..50 кВт. Мають трубчасту або кулеподібну колбу з прозорого скла, заповнену ксеноном. Спектр випромінювання близький до сонячного, включає також і ультрафіолетову зону. Строк експлуатації до 3000 годин, світлова віддача до 45 лм/Вт. Колірна температура 6100..6300 К. Індекс кольоропередачі R_а=95..98

Натрієві лампи високого тиску (ДНаТ) виробляються потужністю 70, 100, 150, 250, 400, 600, 1000 Вт. Мають колбу близьку до циліндричної або еліпсоїдної з прозорого або світлорозсіюючого скла, всередині якої знаходиться газорозрядна трубка з парами ртуті з домішком натрія. Спектр випромінювання має жовтуватий відтінок, забезпечує задовільне сприйняття кольорів за умови високої освітленості. Термін експлуатації 10000...18000, лампи GE до 55000 годин (в залежності від матеріалу, з якого виготовлена газорозрядна трубка), світлова віддача 130 лм/Вт. Колірна температура 2000..2200 К. Індекс кольоропередачі R_а=23

Люмінесцентні лампи низького тиску.

Українські та російські підприємства випускають ці лампи потужністю 4, 6, 8, 15, 20, 30, 40, 65, 80 Вт. Фірми General Electric, Philips, Osram, Sylvania – потужністю 5, 7, 9, 11, 18, 36, 58 Вт. Мають колбу, переважно, у вигляді трубки прямолінійної, U-подібної, W-подібної, кільцевої форми. На внутрішню поверхню колби нанесено шар люмінофору, який перетворює первинне ультрафіолетове випромінювання дугового розряду в парах ртуті у видиме випромінювання. Спектр випромінювання залежить від складу люмінофору, а лампи мають відповідне маркування.

ЛДЦ (люминесцентные дневного света с исправленной цветопередачей), колірна температура 6500 К, колір випромінювання - блакитно-білий; R_а=90

ЛД (люминесцентные дневного света) колірна температура 4000 К, колір випромінювання - блакитно-білий;

ЛХБ (люминесцентные холодно-белого света), колірна температура 3450 К, колір випромінювання - білий;

ЛБ (люминесцентные белого света), колірна температура 2950 К, колір випромінювання - жовтувато-білий;

ЛТБ (люминесцентные тепло-белого света), колірна температура 2700 К, колір випромінювання - білий з рожевим відтінком.

Розроблені також лампи типів ЛЕЦ (люминесцентные естественной цветопередачи), ЛДЦУФ – з ультрафіолетовою компонентою випромінювання, ЛХЕЦ, ЛТБЦ з покращеними характеристиками сприйняття кольорів.

Імпортні люмінесцентні лампи маркіруються інакше, наприклад: F18W/33(флуоресцентна, потужність 18W,холодно-білого світла-колірна температура -3300 К), або F36W/860(флуоресцентна, потужність 36W, індекс кольоропередачі 8, номінальна колірна температура 6000К).

Термін експлуатації вітчизняних ламп 10000 годин світлова віддача у ламп ЛДЦ 44лм/Вт, у ламп ЛБ 70...75 лм/Вт (при потужності 40 Вт).

Термін експлуатації імпортних ламп у межах 9000...15000 годин в залежності від типу люмінофору, світлова віддача 50...90 лм/Вт.

Характерним для люмінесцентних ламп є значне зменшення світлового потоку під час експлуатації. Так після 4000 годин горіння світловий потік дорівнює 70...80% номінального значення, а до кінця строку експлуатації знижується до 60%.

До недоліків люмінесцентних ламп (як і решти газорозрядних ламп) слід віднести пульсацію світлового потоку з частотою 100 Гц, що призводить до виникнення стробоскопічного ефекту. Коефіцієнт пульсації для ламп типу ЛБ складає 24%, для ламп ЛД – 41%. Однак цей недолік можна зменшити використовуючи високочастотну пускорегулюючу апаратуру (ВЧ ПРА, що підвищує частоту до 20...30 кГц) або включення ламп у різні фази трифазної мережі енергоживлення.

Ще одним недоліком цих ламп є їх більша вартість (в порівнянні з лампами розжарювання), а також більша вартість світильників для них внаслідок необхідності використання пускорегулюючої апаратури (ПРА).

Останнім часом розроблені і випускаються компактні (або економічні) люмінесцентні лампи двох груп: такі, що потребують спеціальних світильників з ПРА і такі, що мають стандартні цоколі Е14 та Е27 ламп розжарювання, що дозволяє використовувати їх у світильниках для ламп розжарювання. Останні лампи мають вбудовану в цоколь ВЧ ПРА, що збільшує їх вартість. Ці лампи випускаються потужністю 5; 7; 9; 11; 15; 20; 23 Вт; термін експлуатації 10000 годин, світлова віддача 60...80 лм/Вт, колірна температура 2700...6500 К.

Газорозрядні лампи комбінованої дії

До цієї групи джерел світла відносяться дугові ртутно-люмінесцентні лампи високого тиску (ДРЛ). Випускаються потужністю 50, 80, 125, 250, 400, 700, 1000 Вт. Форма колби краплеподібна. В середині колби знаходиться трубка з кварцевого скла, в яку введені електроди; трубка заповнена парами ртуті під тиском 2...5 атм. На внутрішню поверхню колби ламп нанесено шар люмінофору, який перетворює ультрафіолетове випромінювання дугового розряду в парах ртуті у видиме випромінювання. Спектр випромінювання має максимуми в зеленій та червоній зонах, що зумовлює неадекватне сприйняття кольорів. Термін експлуатації 10000, лампи, GE до 24000 годин, світлова віддача 40...50 лм/Вт, коефіцієнт пульсації 63%. Колірна температура 4000 К.

Лампи змішаного світла (ртутно-вольфрамові лампи)

Випускаються фірмами General Electric, Osram; потужність 160, 250, 500 Вт. Колба еліпсоїдної форми, містить вольфрамову спіраль розжарювання та газорозрядну кварцову трубку з парами ртуті (підключені послідовно). Вольфрамова спіраль виконує 2 функції: обмежуючого баластного опору, внаслідок чого відпадає необхідність у дроселі, та додаткового джерела випромінювання у червоній зоні спектра. На внутрішній поверхні колби є шар люмінофору. Термін експлуатації 5000..10000 годин, світлова віддача 20..28 лм/Вт, колірна температура 3600 К.

Обираючи тип джерела світла, треба перш за все керуватися вказівками ДБН В.2.5-28-2006, відповідно до пункту 4.1, 4.4 яких для освітлення приміщень, як правило, належить використовувати газорозрядні лампи низького та високого тиску (люмінесцентні ДРЛ, метало галогенові, натрієві, ксенонові). У випадку неможливості або техніко-економічної недоцільності застосування газорозрядних джерел світла допускається використання ламп розжарювання. Вибір джерел світла треба здійснювати з урахуванням рекомендацій, наведених у додатках Е, Ж, в залежності від характеристики зорової роботи з необхідністю розрізнення кольорів та значення освітленості, за мінімальним індексом кольоропередачі (Ra) та діапазоном колірної температури (К).

Враховуючи основні переваги люмінесцентних ламп (високу світлову віддачу, великий термін експлуатації та кращу кольоропередачу) їх варто в першу чергу рекомендувати для освітлення приміщень, у яких необхідно правильно визначати кольори, довгий час виконується напружена зорова робота, відчувається нестача або зовсім відсутнє природне світло, довгий час знаходиться велика кількість людей. З переліку типів люмінесцентних ламп найбільш широко використовуються лампи білого світла (ЛБ), як такі, що мають задовільну кольоропередачу та найбільш високу світлову віддачу.

У виробничих приміщеннях, де за умовами роботи необхідно забезпечити правильну кольоропередачу, рекомендується використовувати лампи ЛД, а за особливо високих вимогах до кольоропередачі – лампи ЛДЦ (ЛЕЦ). Але при цьому необхідно враховувати те, що нижня межа зорового комфорту (вище якої освітлення сприймається психологічно як достатнє) для ламп ЛБ дорівнює 150...200 лк, для ламп ЛД, ЛДЦ – 300..500 лк. За освітленості нижче цих значень виникає „сутінковий ефект”, тобто відчуття недостатності освітлення. Для ламп розжарювання ця межа відповідає освітленості 30...50 лк. Тому вибір лампи повинний визначатися також і нормованим значенням освітленості. Не варто для загального освітлення приміщень із середніми значеннями нормованої освітленості використовувати лампи ЛХБ, ЛД, ЛДЦ, а з малими освітленостями навіть лампи ЛБ. Лампи типа ЛТБ можуть використовуватися для освітлення приміщень непризначених для роботи – кімнат відпочинку, психологічного розвантаження і т.п.

Необхідно також враховувати, що застосування ламп найбільшої потужності зменшує кількість світлових приладів.

Лампи ДРИ, ДНаТ, ДРЛ рекомендуються для освітлення високих приміщень (з висотою більше 4...6 м). На підприємствах, де високі вимоги до кольоросприйняття, застосовуються лампи ДРИ, якщо таких вимог немає – лампи ДНаТ та ДРЛ. Ці ж типи ламп рекомендуються для освітлення території підприємств, шляхів.

Не рекомендується використання ламп ДРЛ у місцях скупчення великої кількості людей, внаслідок незадовільної кольоропередачі відтінків обличчя людини.

Лампи ДКсТ використовуються переважно для освітлення територій аеродромів, кар’єрів гірничих підприємств. Для освітлення більшості приміщень вони непридатні внаслідок надто великої потужності та значного ультрафіолетового випромінювання.

Для освітлення приміщень з ПЕОМ міжгалузевими нормами рекомендується використовувати люмінесцентні лампи типу ЛБ та лампи ДРИ (останні в світлових приладах переважно відбитого світла).

У тих випадках, коли неможливе використання газорозрядних ламп (наприклад, у деяких вибухонебезпечних зонах, для яких відсутні вибухобезпечні світлові прилади) або якщо нормовані значення освітленості нижче межі зорового комфорту газорозрядних ламп (100...150лк), допускається використання ламп розжарювання. Вони рекомендуються для освітлення допоміжних приміщень, коридорів, сходових клітин і т.п. Використовуються лампи розжарювання в місцевих світильниках в системах комбінованого освітлення, але наявність у полі зору джерел світла різних типів небажана, оскільки підкреслюються недоліки кожного з них (невідповідність спектра випромінювання природному світлу).

Дата добавления: 2014-01-06