Лампа накаливания - это электрический источник света, который излучает световой поток в результате накала проводника из тугоплавкого металла (вольфрама). Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления среди всех чистых металлов (3693 К). Нить накала находится в стеклянной колбе, заполненной инертным газом (аргоном, криптоном, азотом). Инертный газ предохраняет нити накаливания, от окисления. Для ламп накаливания небольшой мощности (25 Вт) изготавливают вакуумные колбы, которые не заполняются инертным газом. Стеклянная колба препятствует негативному воздействию атмосферного воздуха на вольфрамовую нить.
Для расчёта освещенности помещения вы можете воспользоваться калькулятором расчета освещенности помещения .
Разновидности ламп накаливания.
Лампы накаливания делятся на:
- Вакуумные;
- Аргоновые (азот-аргоновые);
- Криптоновые (+10 % яркости от аргоновых);
- Ксеноновые (в 2 раза ярче аргоновых);
- Галогенные (состав I или Br, в 2,5 раза ярче аргоновых, высокий срок службы);
- Галогенные с двумя колбами (улучшенный галогенный цикл за счёт лучшего нагрева внутренней колбы);
- Ксенон-галогенные (состав Xe + I или Br, до 3х раз ярче аргоновых);
- Ксенон-галогенные с отражателем ИК-излучения;
- Накаливания с покрытием, преобразующим ИК-излучение в видимый диапазон. (новинка)
Достоинства и недостатки ламп накаливания.
Достоинства:
- невысокая стоимость;
- мгновенное зажигание при включении;
- небольшие габаритные размеры;
- широкий диапазон мощностей.
Недостатки:
- большая яркость (негативно воздействует на зрение);
- небольшой срок службы - до 1000 часов;
- низкий КПД. (только десятая часть потребляемой лампой электрической энергии преобразуется в видимый световой поток) остальная энергия преобразуется в тепловую.
Характеристики ламп накаливания.
Световой поток - это физическая величина, характеризующая количество «световой» мощности в соответствующем потоке излучения.
Световая отдача - это отношение излучаемого источником светового потока к потребляемой им мощности измеряется в люменах на ватт (лм/Вт). Является показателем эффективности и экономичности источников света.
Люмен - это единица измерения светового потока, световая величина.
Световой поток и световая отдача ламп накаливания.
Тип, мощность, Вт |
Световой поток (люмен) |
Световая отдача (лм/ватт) |
Лампа накаливания 5 Вт |
||
Лампа накаливания 10 Вт |
||
Лампа накаливания 15 Вт |
||
Лампа накаливания 25 Вт |
220 |
|
Лампа накаливания 40 Вт |
420 |
|
Лампа накаливания 60 Вт |
710 |
|
Лампа накаливания 75 Вт |
935 |
|
Лампа накаливания 100 Вт |
1350 |
|
Лампа накаливания 150 Вт |
1800 |
|
Лампа накаливания 200 Вт |
2500 |
|
Солнце |
3,63.10 28 |
|
Идеальный источник света |
683,002 |
Сравнительная таблица соотношения светового потока к потребляемой мощности различных типов ламп.
Лампа накаливания, мощность, Вт |
Л.Л лампа, Вт |
Светодиод. лампа, мощность Вт |
Световой поток, Лм |
20 Вт |
5-7 Вт |
2-3 Вт |
Около 250 Лм |
40 Вт |
10-13 Вт |
4-5 Вт |
Около 400 Лм |
60 Вт |
15-16 Вт |
8-10 Вт |
Около 700 Лм |
75 Вт |
18-20 Вт |
10-12 Вт |
Около 900 Лм |
100 Вт |
25-30 Вт |
12-15 Вт |
Около 1200 Лм |
150 Вт |
40-50 Вт |
18-20 Вт |
Около 1800 Лм |
200 Вт |
60-80 Вт |
25-30 Вт |
Около 2500 Лм |
Характеристики раздичных видов ламп по светопередаче.
- ЛН - лампы накаливания;
- ГЛН - галогенный лампы;
- КЛЛ - компактно люминесцентные лампы;
- МГЛ - металлогалогенные лампы;
- ЛЛ - люминисцентные лампы;
- Светодиоды - светодиодные лампы.
Характеристики различных типов ламп накаливания.
Напряжение на лампе - U, Вольт;
Мощность лампы - W, Вт;
Световой поток - Лм, Люмен.
Лампы накаливания общего назначения (стандартные).
Тип лампы |
U, В |
W, Вт |
Лм |
Срок службы Ч. |
Длина мм |
Диам. Мм |
Тип цоколя |
Б 220-230-25-1 |
225 |
200 |
1000 |
105 |
E27 |
||
Б 220-230-40-1 |
225 |
430 |
1000 |
105 |
E27 |
||
Б 220-230-60-1 |
225 |
730 |
1000 |
105 |
E27 |
||
Б 220-230-75-1 |
225 |
960 |
1000 |
105 |
E27 |
||
Б 220-230-100 |
225 |
100 |
1380 |
1000 |
105 |
E27 |
|
Б 220-235-40-2 |
230 |
335 |
1000 |
E27 |
|||
Б 225-235-60-2 |
230 |
655 |
1000 |
E27 |
|||
Б 225-235-100-2 |
230 |
100 |
1203 |
1000 |
E27 |
||
Б 235-245-150-1 |
240 |
150 |
2180 |
1000 |
130 |
E27 |
|
РН 220-230-15-4 |
225 |
600 |
E14 |
||||
РН 220-230-200-1 |
225 |
200 |
2950 |
1000 |
145 |
E27 |
|
РН 220-230-300 |
225 |
300 |
3350 |
1000 |
140 |
E27 |
|
РН 230-240-300 |
235 |
300 |
4800 |
1000 |
200 |
200 |
E40 |
РН 215-225-500 |
220 |
500 |
8400 |
1000 |
240 |
132 |
E40 |
Лампы накаливания общего назначения (миньоны).
Тип лампы |
U,В |
W,Вт |
Лм |
Срок Службы Ч. |
Длина мм |
Диам. мм |
Тип цоколя |
ДС 220-230-40 |
225 |
400 |
1000 |
103 |
E14 |
||
ДС 220-230-60 |
225 |
680 |
1000 |
103 |
E14 |
||
ДСО 235-245-40 |
240 |
395 |
1000 |
103 |
E14 |
||
ДСО 235-245-60 |
240 |
670 |
1000 |
103 |
E14 |
Лампы накаливания общего назначения (зеркальные) .
Тип лампы |
U,В |
W,Вт |
Лм |
Срок службы Ч. |
Длина мм |
Диам. мм |
Тип цоколя |
3К 220-230-40(R63) |
225 |
450 |
1000 |
102,5 |
63,5 |
E27 |
|
3Д 220-230-60(R80) |
225 |
200 |
1000 |
116 |
E27 |
||
3Д 220-230-75(R80) |
225 |
280 |
1000 |
116 |
E27 |
||
3Д 220-230-100(R80) |
225 |
100 |
410 |
1000 |
116 |
E27 |
Лампы накаливания общего назначения (матовые).
Тип лампы |
U,В |
W,Вт |
Лм |
Срок Службы Ч. |
Длина мм |
Диам. мм |
Тип Цоколя |
|||||||
БО 230-240-40 |
235 |
420 |
1000 |
105 |
E27 |
|||||||||
БО 230-240-60 |
235 |
710 |
1000 |
105 |
E27 |
U,В |
W,Вт |
Лм |
Срок Службы |
Длина Мм |
Диам. мм |
Тип цоколя |
||
МО 36-25 |
300 |
1000 |
108 |
E27 |
||||||||||
МО 12-40 |
620 |
1000 |
108 |
E27 |
||||||||||
МО 36-40 |
580 |
1000 |
108 |
E27 |
||||||||||
МО 36-60 |
950 |
1000 |
108 |
E27 |
||||||||||
МО 36-100 |
100 |
1590 |
1000 |
108 |
Срок службы Ч. |
Длина мм |
Диам. мм |
Тип цоколя |
||||||
КГ 220-500-1 |
220 |
500 |
14000 |
3200 |
2000 |
132 |
R7s |
|||||||
КГ 220-1000-5 |
220 |
1000 |
22000 |
3200 |
2000 |
189 |
R7s |
|||||||
КГ 220-1500 |
220 |
1500 |
33000 |
3200 |
2000 |
254 |
R7s |
|||||||
КГ 220-2000-4 |
220 |
2000 |
44000 |
3200 |
2000 |
335 |
R7s |
Схемы включения ламп накаливания.
Монтажная схема включения однолампового светильника с розеткой.
Принципиальная схема включения одной лампы с выключателем и штепсельной розеткой.
Самое привычное для нас световое устройство это обычная лампочка накаливания. Она представляет собой источник освещения, состоящий из стеклянной колбы, тела накаливания, электродов, цоколя и изолятора.
В наше время стали популярны . Они просты, надежны, и приобрести их можно по очень невысокой цене. Несмотря на популярность ламп накаливания, они обладают рядом недостатков. КПД такого прибора около 2%, низкая светоотдача в пределах 20 Лм/Вт и короткий, около 1000 часов, срок службы.
Принцип работы
При подключении к электрической сети лампа накаливания преобразует электрическую энергию в световую , посредством нагревания проводника (нити) накала. Изготовленная из тугоплавкого вольфрама или его сплавов, нить находится в стеклянной колбе, заполненной инертным газом или вакуумом (для маломощных ламп до 25 Вт).
Устройство работы лампочки “Ильича”
Колба служит для защиты от воздействия внешних факторов, а инертный газ (криптон, азот, ксенон, аргон и их смеси) не позволяет вольфрамовому проводнику окислиться и уменьшает теплопотери. Нить раскаляется под действием проходящего через нее тока до температуры порядка 3000ºС (такая высокая температура со временем приводит к истончению и перегоранию проводника).
В результате нагрева происходит электромагнитное излучение, небольшая доля которого находится в видимом спектре, основная часть представляет собой инфракрасное излучение. возникает, когда очень высокая температура нити накала преобразует электромагнитное излучение в видимый .
Потребляемая лампой энергия частично преобразуется в видимое глазом излучение. Основная часть под действием конвекции внутри колбы рассеивается в процессе теплопроводности.
Возникающий в лампах накаливания свет находится в части желтого и красного спектра лучей, поэтому близок к дневному свету.
Световой поток
Прямое назначение любого светового прибора – освещение. В лампе накаливания оно создается путем преобразования тепловой энергии в световой поток.
Люксметр – прибор для измерения светоотдачи и пульсации лампочки
Определение и правила измерения
Световой поток - величина, которая характеризует световую мощность (световая энергия, которая переносится через некоторую поверхность за единицу времени излучением) видимого излучения в потоке этого излучения, то есть по производимому на глаз человека световому ощущению.
Чувствительность этого ощущения можно определить по кривой спектральной эффективности, которая утверждена МКО. Единицей измерения светового потока в Международной системе единиц является люмен (лм или lm) , который рассчитывается по формуле:
1 лм = 1 кд*ср (1 лк × м2) , где:
- кд – кандела;
- телесный угол, 1 стерадиан.
Энергия в пучке света имеет временное и пространственное распределение. Источники, излучающие световой поток, различают по распределению цветов спектра:
- линейчатый спектр (отдельные линии);
- полосатый спектр (рядом расположенные разграниченные линии);
- сплошной спектр.
Спектральная плотность светового пучка характеризуется распределением лучистого потока по спектру. Измеряется в Вт/нм.
Соотношение с мощностью элемента
Возрастание светового потока напрямую зависит от мощности лампы. На графике (см. рисунок ниже) прослеживается четкая зависимость возрастания яркости пропорционально возрастанию мощности.
График зависимости светового потока ламп различного типа от потребляемой мощности
Лампа накаливания, Вт | Световой поток (лм) | Напряжение на лампе, В |
---|---|---|
40 | 610 | 12 |
40 | 570 | 36 |
40 | 340 | 230 |
40 | 400 | 240 |
60 | 955 | 36 |
60 | 735 | 225 |
60 | 645 | 230 |
60 | 711 | 235 |
60 | 670 | 240 |
75 | 940 | 220 |
75 | 960 | 225 |
100 | 1581 | 36 |
100 | 1381 | 225 |
100 | 1201 | 230 |
100 | 1361 | 235 |
150 | 2151 | 230 |
150 | 2181 | 240 |
200 | 2951 | 225 |
200 | 3051 | 230 |
300 | 3361 | 225 |
300 | 4801 | 230 |
300 | 4851 | 235 |
500 | 8401 | 220 |
750 | 13100 | 220 |
1000 | 18700 | 220 |
Лампы накаливания одинаковой мощности могут излучать разный световой поток. Чем выше напряжение, тем выше значение светового потока.
Сравнение с другими типами ламп
Сравнительный анализ светового потока ламп накаливания с более совершенными люминесцентными и позволяет оценить его эффективность.
Уровень светоотдачи для различных типов осветительных элементов
Видео
Данное видео расскажет Вам о том, что такое световой поток.
Несмотря на преимущества лампочек накаливания, таких, как моментальное включение, низкая стоимость, большой выбор форм и мощности, отсутствие мерцания, эффективность светового потока по отношению к потребляемой мощности очень низкая, по сравнению с изделиями нового поколения. За рубежом доля вольфрамовых элементов в общем потоке составляет порядка 10 %.
В осветительных установках производственных зданий применяются лампы типа КГ 220-1000, КГ 220-1500 и КГ 220-2000 для напряжения 220В, мощностью 1000, 1500 и 2000 Вт. Их световая отдача 22 лм/Вт, продолжительность горения 2 тыс. ч. Эти лампы отличаются большой стабильностью светового потока, который снижается к концу срока службы только на несколько процентов.
Лампы накаливания для общего освещения могут применяться во вспо-могательных и подсобных помещениях без постоянного пребывания людей и в некоторых производственных помещениях с грубыми зрительными работами, не требующими высокой освещенности.
Лампы накаливания должны применяться для общего освещения также в случаях, когда по тем или иным причинам невозможно или недопустимо использование газоразрядных ламп. К числу таких случаев относятся:
Осветительные установки, питаемые постоянным током или
переключаемые на него в аварийных случаях;
Установки, в которых могут иметь место хотя бы кратковременные понижения напряжения до уровня ниже 90% номинального;
При специальных требованиях по ограничению радиопомех;
Помещения с условиями среды, для которых отсутствуют светильники с газоразрядными лампами (например, взрывоопасные, с высокой температурой воздуха и т.п.);
Установки местного освещения;
Аварийное освещение помещений, рабочее освещение которых выполняется лампами ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные), ДРИ (дуговые ртутные с йодидами), ДНТ (дуговые натриевые трубчатые) во всех случаях или люминесцентными лампами в помещениях, где температура воздуха может быть ниже+10 °С.
ГОСТ 2239-79 «Лампы накаливания общего назначения» распространяется на лампы накаливания, предназначенные для светильников внутреннего и наружного освещения, а лампы на повышенное напряжение 225-235, 235-240В следует применять в осветительных приборах, устанавливаемых в трудно-доступных местах помещения: лестничных клетках, чердаках, вентиляционных камерах и др.
Использовать лампы на повышенное напряжение в сетях со стабильным напряжением 220 В нецелесообразно из-за резкого снижения светового потока.
К лампам накаливания предъявляются высокие требования:
Лампы должны изготавливаться в климатическом исполнении ГОСТ 15543-70;
Лампы должны быть прочными в условиях эксплуатации ГОСТ 17516-72;
Требования безопасности должны соответствовать ГОСТ 12.2.007.13-75;
Для проверки соответствия ламп требованиям ГОСТ 2239-79
изготовитель проводит приемно-сдаточные, периодические и типовые испы-тания.
Газоразрядные и люминесцентные лампы
Различают газоразрядные лампы низкого давления - люминесцентные и ртутно-кварцевые лампы высокого давления типа ДРЛ (дуговая ртутная люминесцентная).
Для освещения производственных и общественных помещений, как правило, предусматриваются газоразрядные лампы.
Широкое распространение получили люминесцентные лампы, исполь-зуемые для создания особо благоприятных условий зрительной работы (при выполнении точных работ, в учебных помещениях и др.), в помещениях с недостаточным естественным освещением, в которых постоянно пребывают люди, а также при работах с различением цветных оттенков.
Принцип действия люминесцентных ламп основан на использовании фотолюминесцентных люминофоров, возбуждаемых ультрафиолетовым излу-чением электрического разряда в парах ртути при низком давлении (5 -10 Па). Невидимое ультрафиолетовое излучение плазмы (ионизированных паров метал-ла) преобразуется с помощью люминофоров в излучение, ощущаемое глазом.
Существуют люминесцентные лампы с разрядом в инертных газах – без-ртутные лампы, которые имеют три важных преимущества: они нетоксичны, работоспособны при низких температурах и пригодны для люминофоров, возбуждающихся коротковолновыми ультрафиолетовыми излучениями. Све-товая отдача и срок службы у них значительно ниже, что ограничивает применение этих ламп.
Люминесцентные лампы по сравнению с лампами накаливания обладают рядом преимуществ:
Высокой световой отдачей (до 95 лм/Вт, что в 4-5 раз больше, чем у ламп накаливания);
Большим сроком службы (до 15000час);
Малой себестоимостью изготовления в связи с высокой степенью механизации, простотой конструкции, доступностью сырья и материалов;
Благоприятным спектром излучения, обеспечивающим качество цветопередачи;
Большой длиной трубки при низкой температуре ее поверхности, что позволяет размещать лампы близко к работающим и обеспечивать равномерное распределение освещенности в поле зрения.
Наряду с достоинствами люминесцентные лампы имеют следующие недостатки:
Малая мощность (4-150) Вт, что недостаточно для освещения высоких помещений;
Большие размеры трубок;
Трудность перераспределения и концентрации их светового потока в пространстве;
Ненадежная работа при низких температурах окружающей среды;
Подключение к электрической сети только через пускорегулирующие аппараты (ПРА), причем напряжение на люминесцентных лампах при горении должно быть приблизительно вдвое ниже напряженности в сети;
Снижение напряженности сети приводит к снижению светового потока и уменьшению ресурса работы лампы. Люминесцентные лампы предназначены для освещения в различных областях применения. Конструктивно подразделяются на прямые, трубчатые, фигурные (U -образные) и кольцевые (рис. 4.7).
Рис.4.7. Люминесцентные лампы: а) прямые трубки; б) U – образные; в) кольцевые; г) компактные
Газоразрядные лампы высокого давления
Ртутные лампы высокого давления представляют собой трубку большей частью из кварцевого стекла, по концам которой впаяны активированные вольфрамовые электроды. Внутрь трубки после тщательного обезвоживания вводится строго дозированное количество ртути и спектрально чистый аргон при давлении 1,5-3 кПа. Аргон служит для облегчения зажигания разряда и защиты электродов от распыления в начальной стадии разгорания лампы, так как при комнатной температуре давление паров ртути очень низкое (около 1,5 Па). В отдельных типах ламп кварцевая разрядная трубка помещается в вакуумированную внешнюю колбу. Лампы включают в сеть с соответствующей пускорегулирующей аппаратурой. Общий вид и габаритные размеры некоторых ламп показаны на рис.4.8.
Рис 4.8. Общий вид и габаритные размеры некоторых ламп
Выбор источников света
Газоразрядные лампы должны применяться, как правило, для общего освещения: помещений с работами разрядов I-IV и VII, с недостаточным или отсутствующим естественным освещением, для общего освещения в системе комбинированного освещения, в общественных, административных и других зданиях, кроме вспомогательных помещений.
В указанных случаях допустимо использовать лампы накаливания, если технически невозможно применение газоразрядных ламп.
Для местного освещения применение люминесцентных ламп желательно. Люминесцентные лампы неизбежно используются при повышенных требо-ваниях к цветопередаче независимо от разряда работы. Увеличение высоты и усложнение доступа являются противопоказаниями для освещенности люминесцентными лампами. В неотапливаемых помещениях люминесцент-ные лампы не применяют.
Допускают применение в одном помещении ламп разных типов: для общего и местного освещения, для рабочего и аварийного освещения.
Светильники
Создание в производственных помещениях высококачественного и эконо-мичного освещения невозможно без применения рациональных светильников.
Электрический светильник представляет собой совокупность источника света и арматуры.
Наиболее важной функцией осветительной арматуры является перераспре-деление светового потока, которое повышает экономичность осветительной установки. Для характеристики светильника с точки зрения распределения световой энергии в пространстве составляют кривую светораспределения - характеристику силы света в полярной системе координат (рис. 4.9).
Другим не менее важным назначением осветительной арматуры является предохранение глаз работающих от воздействия чрезмерно больших яркостей источников света. Применяющиеся источники света имеют яркость колбы, в десятки и сотни раз превышающую допустимую яркость в поле зрения.
Степень возможного ограничения слепящего действия источника света определяется защитным углом светильника. Защитный угол - это угол между горизонталью и линией, соединяющей нить накала (поверхность лампы) с противоположным краем отражателя (рис. 4.10).
Осветительная арматура служит для предохранения источника света от загрязнения и механического повреждения. Она необходима также для подвод-ки электрического питания и крепления ламп. Выбор тех или других светиль-ников по светораспределению зависит от характера выполняемых в помеще-нии работ, возможности запыления воздушной среды, коэффициентов отражения окружающих поверхностей и др.
Рис. 4.9. График распределения силы Рис. 4.10. Защитный угол
света в пространстве: 1 – лампа светильника: а – светильник
накаливания; 2 – та же лампа с лампой накаливания; б – све-
установленная в светильнике типа тильник с люминесцентными
«Астра-23» лампами
Важной характеристикой светильника является его коэффициент полезного действия. Осветительная арматура поглощает часть светового потока, излучаемого источником света. Отношение фактического светового потока светильника к световому потоку помещенной в него лампы называется коэф-фициентом полезного действия.
По распределению светового потока в пространстве различают светиль-ники прямого, преимущественно прямого, рассеянного, отраженного и преиму-щественно отраженного света, (рис. 4.11)
Рис 4.11. Методы освещения
По степени защиты от пыли, воды и взрывов в соответствии с правилами устройств электроустановок (ПУЭ) различают следующие светильники:
Светильники открытые - лампа не отделена от внешней среды;
Защищенные - лампа отделена от внешней среды оболочкой, допускаю-щей свободный проход воздуха;
Закрытые - оболочка защищает от проникновения крупной пыли;
Пылезащищенные - оболочка не допускает проникновения внутрь све-тильника тонкой пыли;
Влагозащищенные - корпус и патрон противостоят воздействию влаги и обеспечивают сохранность изоляции вводных проводов;
Взрывозащищенные, которые делятся на взрывонепроницаемые (В) - оболочка светильника выдерживает полное давление взрыва, продукты взрыва должны выходить из светильника через щели охлажденными; повышенной надежности против взрыва (Н) - исключается возникновение искры, электрической дуги или опасных температур на поверхности светильника.
Кроме того, необходимо учитывать целесообразное для рассматриваемого случая светораспределение.
Основные образцы светильников с лампами накаливания и основные типы светильников внутреннего освещения (см. рис. 4.12; 4.13) а также типы светильников внутреннего освещения с люминесцентными лампами (см. рис. 4.14).
Главное требование к светильникам любого назначения и исполнения - светильники должны быть рассчитаны так, чтобы при нормальной эксплуа-тации они не представляли угрозы имуществу, здоровью и жизни людей.
Рис. 4.12. Светильники с лампами накаливания для производственных
зданий: а - ЛПД2, «Астра-32»; б - УПД, Гс-М, ГсУ-М, СУ-М, «Астра-
1», «Астра-2», «Астра-12»; в - УПС, «Астра-2», «Астра-22», «Астра-23»;
г-УПМ-15; д-у-15; е-УП-24; ж - НСП07; з - ППД-500; и-ППР-500; к-ППД-
100, ППД-200; л - НСП03; м - НСП02, ППР-100, ППР-200; н - НСР01,
НСП09; о - НПП 01; п - артикул 135(ПСХ).
Рис. 4.13. Светильники с лампами накаливания для общественных зданий, получивших наибольшее распространение: а - НПБОО, ПЛ-11, арт. 38;
б-арт.198, ПЛ-11А; в – НП091; г – ПП- 07; д – НПП07; е – НПО19;НПО20);ж - ПУН-60М; з - ПУН-100М; и – НБО05; к-НС-2; л-НСП-14; м - арт.341; н - арт. 254; о - БУН-60М; п - ПО-02; р - ПО-21; с - ПКР-2 (арт. 119); т - СК-300; у - ПЛК-150; ф - ПКР-300
Размещение светильников
В плане и разрезе помещения размещение светильников определяется следующими размерами (рис. 4.15): H - высотой помещения; h с - расстоянием светильников от перекрытия («свесом»); h п = H - h с - высотой светильника над полом; h р - расчетной высотой; L - расстоянием между соседними светиль-никами или рядами люминесцентных светильников (если они расположены по длине и ширине помещения, то расстояние между ними обозначается L a L в); l - расстояние от крайних светильников (или ряда светильников) до стен.
Важное требование при выборе светильников - доступность их для обслу-живания. Рекомендуемая высота подвеса светильников 2,5 м при установке на стойках вдоль ограждений технологических площадок, не более 3,5 м при установке на стенах и потолках площадок верхних отметок.
Расстояние от крайних светильников до стен принимается в пределах 0,3 - 0,5 расстояния между соседними светильниками в зависимости от наличия вблизи стен рабочих мест. Светильники с «точечными» источниками света располагаются по вершинам квадратных, прямоугольных или треугольных полей.
В узких помещениях допустимо однорядное расположение.
При прямоугольных полях рекомендуется L a / L в ≤ 1,5, где L a и L в - расстояние по длине и ширине помещения. Причем увеличение L в одном направлении следует компенсировать увеличением его в другом. Светильники с люминесцентными лампами в помещениях для работы рекомендуется устанавливать рядами, преимущественно параллельно длинной стороне помещения или стене с окнами.
Некоторые преимущества имеют непрерывные ряды или ряды с неболь-шими разрывами (светящимися линиями).
При выборе расстояния между соседними светильниками необходимо руководствоваться величиной λ = L / h p . Величина λ зависит от типа кривых светораспределения светильников, λ = 0,6 ± 2,6. Например, для люминесцен-тных ламп с равномерным светораспределением λ = 2.
Средства индивидуальной защиты органов зрения
Для защиты глаз от механических повреждений, лучистого и теплового воздействия применяют специальные очки, щитки, маски. Стекла очков лучше использовать небьющиеся из сталинита. Очки не должны ограничивать поле зрения, должны быть легкими, не раздражать кожу, хорошо прилегать к лицу и не покрываться влагой.
Для защиты глаз от лучистой энергии, ультрафиолетовых и инфракрасных лучей, яркого света применяют очки со специальными светофильтрами типа «ТИС». При газосварке применяют защитные очки с желто-зелеными светофильтрами различной насыщенности в зависимости от яркости пламени горелки.
Для защиты глаз и лица при электросварке применяют щитки и маски. При подборе защитных очков для лиц с плохим зрением (близорукость, дальнозоркость) и особенно для лиц, выполняющих особо точные работы, желательно защитные функции очков сочетать с коррекцией зрения и подбирать специальные (оптические) стекла.
Рис. 4.15. Схема размещения светильников в помещении: а - схема размещения светильников в разрезе помещения; б, в – схема размещения светильников в плане помещения для ламп накаливания и
люминесцентных ламп соответственно
Эксплуатация осветительных установок. Контроль освещения
Тщательный и регулярный уход за установками естественного и искусственного света имеет значение для создания рациональных условий освещения, в частности, обеспечения требуемых величин освещенности без дополнительных затрат электроэнергии.
В установках с люминесцентными лампами и лампами ДРЛ необходимо следить за исправностью схем включения (не должно быть видимых глазу миганий ламп), а также пускорегулирующих аппаратов, о неисправности кото-рых, например, можно судить по значительному шуму дросселей (необходимо их исправить или заменить).
Сроки чистки светильников и застекления в зависимости от запыленности помещения предусматриваются действующими нормами и должны произво-диться для стекол световых проемов (не реже двух раз в год для помещений с незначительным выделением пыли) и не реже четырех раз в год для помеще-ний со значительными выделениями пыли, для светильников - от четырех до двенадцати раз в год в зависимости от характера запыленности производ-ственного помещения.
Своевременно должна производиться замена перегоревших ламп, которая осуществляется двумя способами: индивидуальным - заменяются лампы после выхода их из строя, и групповым - через определенный интервал одновременно заменяются и перегоревшие и работающие лампы (ДРЛ через 7500 ч, люминес-центные 40 Вт - через 8000 ч, люминесцентные 65-80 Вт - через 6300 ч).
На крупных предприятиях (при установленной общей мощности на освещение свыше 250 кВт) следует иметь специально выделенное лицо, ведающее эксплуатацией освещения (инженер или техник).
При оценке производственного освещения не реже одного раза в год после очередной чистки светильников и замены перегоревших ламп следует прове-рять уровень освещенности в контрольных точках. В настоящее время основным прибором для измерения освещенности является объективный люкс-метр (Ю-116,Ю-117), основанный на явлении фотоэлектрического эффекта.
Полученная фактическая освещенность должна быть больше или равна нормируемой освещенности, умноженной на коэффициент запаса. При несоб-людении этого соотношения осветительная установка непригодна для дальней-шей эксплуатации и требует реконструкции или капитального ремонта.
Итак, как же сберечь свои вложения в теплый ламповый ретро свет?
Вообще ретро лампочки работают дольше, чем обычные лампочки накаливания, и мы сейчас поясним почему. С другой стороны, они как правило дороже, так что для них важно увеличить время жизни максимально.
Бум! (c) неизвестен
Сначала общие соображения, которые относятся в основном к физическому состоянию самой лампочки.
1) Чем лучше, качественнее и дороже лампочки, тем дольше они работают. Датские работают дольше китайских, швейцарские дольше датских. У дорогих лампочек аккуратнее намотана нить, меньше натянута, сама нить более качественная, в ней меньше неоднородностей (смотри дальше). В общем, такие лампочки лучше. Соответственно и работают, даже по номинальному сроку, в 2-2,5 раза дольше.
2) Рисунок нити накаливания. Если для Вас рисунок, создаваемый нитью накаливания, принципиального значения не имеет, выбирайте не squirrel cage, а спираль или комок. Потому что в таких рисунках больше поддерживающих нить ножек, меньше провисаний и нить дольше живет.
3) Транспортировка. ретро лампочки Эдисона надо возить в вертикальном положении и как можно меньше трясти. Лучше проедут - дольше проработают.
4) Поменьше циклов включения-выключения. Пиковые напряжения бывают именно при включении, так что лучше не щелкать выключателем постоянно.
Теперь о технической стороне дела.
Сразу ответ: используйте диммер!
А теперь объяснения.
Время службы лампочки зависит, в основном, от двух факторов. Во-первых, от испарения материала нити накаливания во время работы - нить накаляется, металл испаряется. Во-вторых, и в большей степени, от возникающих в нити неоднородностей. Рассмотрим оба фактора.
По поводу температуры и испарения материала нити ламп накаливания.
В лампах накаливания почти вся подаваемая в лампу энергия превращается в излучение. Потери за счёт теплопроводности и конвекции малы. Человеческий глаз, однако, видит только узкий диапазон длин волн этого излучения — диапазон видимого излучения. Основная мощность потока излучения лежит в невидимом инфракрасном диапазоне и воспринимается в виде тепла. В обычной лампочке накаливания, при температуре нити в 2700 K (обычная лампа на 60 Вт ) световой КПД составляет около 5 %, и имеет срок службы примерно 1000 часов.
Долговечность и яркость в зависимости от рабочего напряжения.
С возрастанием температуры КПД лампы накаливания возрастает, но при этом существенно снижается её долговечность. При температуре нити 3400 K срок службы всего лишь несколько часов. Как показано на рисунке сверху, при увеличении напряжения на 20 %, яркость возрастает в два раза. Одновременно с этим срок службы уменьшается на 95 %. Соответственно, уменьшение напряжения питания хотя и понижает КПД , но зато увеличивает долговечность.
Именно этот эффект мы и наблюдаем в ретро лампочках, в которых температура нити накаливания значительно ниже. Стандартно называемое время наработки на отказ для таких лампочек составляет от 2000 часов, что в 2 раза больше.
По поводу неоднородностей в нити накаливания.
Неравномерное испарение материала нити приводит к возникновению истончённых участков с повышенным электрическим сопротивлением, что, в свою очередь, ведёт к ещё большему нагреву участка нити и интенсивному испарению материала в таких местах, таким образом, получается дополнительное утоньшение участков нити. Когда одно из этих сужений истончается настолько, что материал нити в этом месте плавится или полностью испаряется, лампа выходит из строя.
Наибольший износ нити накала происходит при резкой подаче напряжения на лампу, поэтому значительно увеличить срок её службы можно используя разного рода устройства плавного запуска. При включении лампы пусковой ток превышает номинальный в 10—15 раз, именно поэтому лампы перегорают обычно в момент включения. Для защиты питающей сети от бросков тока, возникающих в момент перегорания нити лампы при включении, многие лампы, например, бытовые, снабжаются встроенным плавким предохранителем — один из проводников, соединяющих цоколь лампы с выводом из стеклянного баллона делают тоньше другого, что легко увидеть, рассмотрев лампу, и именно он является плавким предохранителем. Так бытовая лампа мощностью 60 Вт в момент включения потребляет свыше 700 Вт , а 100-ваттная — более киловатта. По мере прогрева нити лампы её сопротивление возрастает, а мощность падает до номинальной.
Для снижения пускового тока широко используются автоматические или ручные диммеры. Это оказывает самый благотворный эффект на долговечность работы лампочек.
Может это и не ретро лампочка, но все равно красиво.
Резюмируем:
Долговечность лампы зависит от температуры нити накаливания в рабочем режиме и от ее (нити) равномерности. Для ретро лампочек проблемы с температурой значительно менее выражены, чем для обычных, по сути, проблемы нет; а проблемы с неравномерностью нити накаливания проще всего уменьшить с помощью использования диммера.
Кроме того, долговечность лампы зависит от общей аккуратности. Покупайте качественное; перевозите аккуратно; включайте нечасто.
Интересный лайфхак: Перегоревшую лампу, колба которой сохранила целостность, а нить разрушилась лишь в одном месте, можно починить путём встряхиваний и поворотов, таких, чтобы концы нити вновь соединились. При прохождении тока концы нити могут сплавиться и лампа продолжит работу. При этом однако может выйти из строя (расплавиться/обломиться) предохранитель, входящий в состав лампы. Не знаем, сработает ли это с ретро лампочками, т.к. как мы уже говорили, температура накала нити у них ниже.
Существует несколько способов продления срока службы ламп накаливания рассмотрим самые простые из них.
Начнем с покупке лампочки в магазине, вы не когда не задумывались, что пишут производители на лампочках кроме мощности, а если и обращали внимание, то не предовали значения, обычно на лампе написано мощность 40, 60, 75 Вт и т.д и напряжение на которое рассчитана данная лампочка. Последнему параметру мы и не придаем значение, а зря!
В дневное и особенно в ночное время (когда нет снижено потребление электроэнергии) напряжение в сети иногда превышает 220 В и часто достигает 230...240 В. Превышение напряжения способствует быстрому выгоранию нитей накала электроламп.
Расчеты показывают, что превышение напряжения всего лишь на 4% по сравнению с номинальным (то есть с 220 до 228 В) сокращает срок службы электроламп на 40%, а при повышенном «питании» в 6% этот срок снижается более чем в два раза.
Из этого следует что при покупке ламп уточняйте у продавца, на какое напряжение они расчитаны (на каждой лампочке написано), это или 220--230 В, ллибо 230-240 В. Вторые соответственно служить будут гораздо дольше.
Идем дальше. Практика показывает, что если уменьшить напряжение накала всего на 8%, то есть питать их от 200...202 В, то удается продлить время работы лампы почти в 3.5 раза, а при напряжении 195 В время эксплуатации возрастает почти в 5 раз.
Эксплуатация электрических ламп при пониженном напряжении целесообразна там, где не имеет особого значения снижение яркости свечения нити накаливания, например, в служебных помещениях и местах обшего пользования.
Так яркость свечения ламп, освещающих лестничные площадки, обычно не играет большой роли: важнее обеспечить длительную их работу, так как здесь лампы очень часто перегорают из-за значительного броска тока в момент включения группы ламп.
Существует несколько способов снижения напряжения кк электролампе. Отметим наиболее простые способы, которые можно использовать в домашних условиях.
Для понижения напряжения на лампе можно использовать полупроводниковый диод, если его включить последовательно с лампой.
При таком варианте понижения питающего напряжения наблюдается едва заметное мерцание ламп. Это происходит за счет однополупериодного выпрямления переменного тока.
Диод можно установить непосредственно в корпусе выключателя, между клеммой и одним из подводящих проводов. Диод должен иметь определенный запас по допустимому току и бьпъ рассчитан на напряжение не ниже 400 В.
Из миниатюрных диодов этому требованию отвечают диоды серии КД105 и КД209. Диоды КД105 следкет применять с лампами мощностью не более 40 Вт, а диоды КД209, с любым буквенным индексом включают с 75-ваттными лампами. Также можно использовать диоды Д226 которые применялись в блоках питания старой аппаратуры.
Если установка диода в выключателе затруднена, тогда его можно установить в цоколе от перегоревшей электролампы, который закрепляют на цоколе эксплуатируемой лампы (рис. 1).
Рис. 1 Крепим дополнительный цоколь с диодом к основному цоколю лампы.
В этом случае лучше использовать диоды типа Д231,Д232, Д246 . У таких диодов отрезают вывод с резьбой и припаивают этой стороной к центральной контактной площадке цоколя основной лампы. После этого в центре дополнительного цоколя просверливают отверстие под противоположный вывод диода.
Чтобы этот вывод не касался стенок, следует проложить внутрь цоколя слой бумаги или изоляцеонной ленты.
Можно использовать и более мощные диоды, которые устанавливаются вне выключателя из-за своих больших габаритов. Особенно удобно использовать в доме где, общий выключатель на один подъезд. рекомендуемые типы диодов: КД202М, Н, Р или С, КД203,Д232...Д234, Д246..Д248 с любым буквенным индексом.
И еще в качестве гасящего элемента цепи можно использовать и конденсаторы, которые включаются последовательно с лампой накаливания. Установка баластных конденсаторов особенна полезна в подьездах, где не маленькие размеры конденсатора особо не имеют значения.
Для одной лампы мощностью 40..60 Вт вполне хватит конденсатора емкостью 5..10 мкФ на напряжение 400 В.
Опыт показывает, что ваша "лампочка Ильича" будет светить практически вечно!
Внимание!!! Все электромантажные работы выполнять при снятом напряжении электросети!!!