Источники искусственного освещения
Источниками искусственного освещения являются лампы накаливания и газоразрядные лампы, различающиеся принципом генерирования света. От применяемого типа источников света зависит правильность цветопередачи. Правильный выбор цвета для рабочего места способствует повышению производительности груда, безопасности и общему самочувствию работников.
Источники света подразделяются на следующие три категории в зависимости от цвета света, который они излучают: «теплого» цвета: белый красноватый свет; промежуточного цвета: белый свет; «холодного» цвета: белый голубоватый свет.
В зависимости от тона цвета подразделяются на холодный или теплый. Для характеристики цвета излучения используется понятие цветовой температуры. Цветовая температура Тцв — это такая температура излучателя Планка (чёрного тела), при которой его излучение имеет такую же цветность, как и рассматриваемое излучение. В зависимости от их цветовой температуры цвета электрических ламп условно деляг на три группы: белый дневного цвета с температурой около 6000 К; нейтральный белый — около 4000 К; тёплый белый — около 3000 К.
Лампы накаливания генерируют свет на принципе теплового нагрева. Видимое излучение возникает в результате нагрева тела нити лампы до температуры свечения, от которой и зависит спектральный состав света; в лампах накаливания эго преимущественно оранжево-красная часть спектра. Цветовая температура ламп накаливания составляет 2800-3600 °К. В силу этого светящаяся нить лампы создает высокую яркость, превосходящую абсолютно слепящую. Кроме того, сами лампы становятся источником обогрева окружающего воздуха (70-80 % приходится на долю теплового излучения), и лишь 5 % потребляемой энергии превращается в свет.
Газоразрядные лампы генерируют свет на принципе люминесценции (люминесцентные лампы), при котором разные виды энергии - электрическая, химическая и другая превращаются в видимое излучение. Явление электролюминесценции используется в неоновых, аргоновых, ртутных, ксеноновых, натриевых и т.п. газоразрядных лампах.
Различаются газоразрядные лампы низкого (люминесцентные) и высокого давления.
Люминесцентная лампа низкого давления имеет форму цилиндрической трубки, длина и диаметр которой определяют тин и мощность лампы. Цилиндр содержит небольшое количество ртути и газ (аргон, неон и г.д.), находящийся под давлением 3-4 мм рт. ст. Внутренняя поверхность трубки покрыта тонким слоем люминофора, который преобразует ультрафиолетовое излучение, возникающее при электрическом разряде в парах ртути, в видимое излучение, спектральная характеристика которого зависит от состава и способа приготовления люминофора. Выпускаются несколько типов люминесцентных ламп с цветовой температурой от 6500 до 3600 °К, генерирующих свет различного спектрального состава.
В зависимости от состава люминофора различают следующие основные типы люминесцентных ламп: ЛД - дневного света; ЛБ - белого света; ЛХБ - холодно-белого света; ЛТБ - тепло-белого света; ЛБЦТ - белого света с улучшенной цветопередачей; ЛЕ - близкие по спектру к солнечному свету и др.
Лампы ЛЕ и ЛДЦ используются в тех случаях, когда предъявляются высокие требования к определению цвета, в остальных случаях лампы ЛБ как более экономичные.
К газоразрядные лампы высокого давления относятся: ДРЛ - дуговые ртутные лампы с исправленной цветностью: ДКсТ - ксеноновые, ДНаТ - нагриевые высокого давления, ДРИ - металлогалогенные.
Наибольшее применение находят лампы с исправленной цветностью с преимущественным излучением в красной части спектра; уровень светового потока у них значительно больше, чем у ламп люминесцентных и особенно ламп накаливания; они более удобны с эксплуатационной точки зрения; их применяют в высоких цехах металлургической, машиностроительной промышленности. Преимущества газоразрядных ламп:
- - спектр излучения может быть приближен к солнечному;
- - излучение рассеянного света без теней и бликов;
- - обеспечение высокой светоотдачи (в 2 раза больше по сравнению с лампами накаливания при одинаковой мощности);
- - экономичность но расходу энергии и сроку действия.
Недостатки люминесцентных ламп:
- - эффективность эксплуатации при температурах воздуха не ниже +12 °С;
- - монотонный шум;
- - искажение цветопередачи;
- - наличие стробоскопического эффекта.
Качественные показатели освещения в производственных помещениях во многом определяются правильным выбором светильников, представляющих собой совокупность источников и осветительной арматуры. Основное назначение светильников - перераспределение светового потока источников света в требуемых для освещения направлениях, механическое крепление источников света и подводка к ним электроэнергии, а также защита ламп, оптических и электрических элементов от воздействия окружающей среды.
Различают светильники прямого света, которые более 80 % светового потока направляют в нижнюю полусферу; светильники рассеянного света, излучающие световой поток в обе полусферы (одни 40-60 % свет во го потока вниз, другие 60-80 % вверх); светильники отраженного света, направляющие более 80 % светового потока вверх, на потолок, а отражаемый от него свет вниз в рабочую зону.
Кроме перераспределения светового потока, применение светильников способствует защите глаз от слепящего действия источников света. Это достигается как обеспечением необходимого защитного угла, так и применением специальных загени- телей из молочного, опалового или матированного стекла.
Существенной гигиенической характеристикой светильника является его способность противодействовать влиянию внешних факторов. По конструктивному исполнению светильники классифицируются по степени защиты от ныли, влаги, химически агрессивных веществ и изготовляются в зависимости от их назначения герметичными из специальных материалов. Различают светильники открытые, закрытые, пыленепроницаемые (герметизированы от пыли), влагозащищенные (токоведущие провода изолированы влагостойкими материалами для корпуса, патрона), взрывозащищенные (предусматриваются меры по предупреждению образования искр) и для химически активной среды (используются некоррозируемые материалы).
