Úvod
1. Druhy umelého osvetlenia
2 Funkčný účel umelého osvetlenia
3 Zdroje umelého osvetlenia. Žiarovky
3.1. Typy žiaroviek
3.2. Dizajn žiarovky
3.3. Výhody a nevýhody žiaroviek
4. Plynové výbojky. Všeobecné charakteristiky. Oblasť použitia. Druhy
4.1. Sodíková výbojka
4.2. Fluorescenčná lampa
4.3. Ortuťová výbojka
Bibliografia
Úvod
Účelom umelého osvetlenia je vytvárať priaznivé podmienky viditeľnosti, udržiavať pohodu človeka a znižovať únavu očí. Pri umelom svetle vyzerajú všetky predmety inak ako na dennom svetle. Stáva sa to preto, že sa mení poloha, spektrálne zloženie a intenzita zdrojov žiarenia.
História umelého osvetlenia začala, keď človek začal používať oheň. Oheň, fakľa a fakľa sa stali prvými umelými zdrojmi svetla. Potom prišli na rad olejové lampy a sviečky. Začiatkom 19. storočia sa naučili uvoľňovať plyn a rafinované ropné produkty a objavila sa petrolejka, ktorá sa používa dodnes.
Keď sa knôt zapáli, objaví sa žiarivý plameň. Plameň vyžaruje svetlo iba vtedy, keď sa pevná látka zahrieva plameňom. Nie je to spaľovanie, ktoré vytvára svetlo, ale iba látky privedené do rozžeraveného stavu, ktoré vyžarujú svetlo. V plameni svetlo vyžarujú horúce častice sadzí. Môžete si to overiť umiestnením pohára nad plameň sviečky alebo petrolejky.
V uliciach Moskvy a Petrohradu sa v 30. rokoch 18. storočia objavili olejové lampy. Potom bol olej nahradený zmesou alkoholu a terpentínu. Neskôr sa ako horľavá látka začal používať petrolej a napokon aj osvetľovací plyn, ktorý sa vyrábal umelo. Svetelný výkon takýchto zdrojov bol veľmi malý kvôli nízkej farebnej teplote plameňa. Neprekročila 2000 tis.
Z hľadiska farebnej teploty sa umelé svetlo veľmi líši od denného svetla a tento rozdiel si už dávno všimol aj zmena farby predmetov pri prechode z denného na večerné umelé osvetlenie. Prvá vec, ktorú si všimli, bola zmena farby oblečenia. V 20. storočí s rozšíreným používaním elektrického osvetlenia sa farebné zmeny s prechodom na umelé osvetlenie zmenšili, no nezmizli.
Dnes už málokto vie o továrňach, ktoré vyrábali osvetľovací plyn. Plyn sa získaval zahrievaním uhlia v retortách. Retorty boli veľké kovové alebo hlinené duté nádoby, ktoré sa plnili uhlím a zahrievali v peci. Uvoľnený plyn sa čistil a zachytával v konštrukciách na uskladnenie osvetľovacieho plynu - plynojemoch.
Pred viac ako sto rokmi, v roku 1838, postavila Petrohradská spoločnosť pre plynové osvetlenie prvú plynovú elektráreň. Do konca 19. storočia sa držiaky plynu objavili takmer vo všetkých veľkých mestách Ruska. Plyn sa používal na osvetlenie ulíc, železničných staníc, podnikov, divadiel a obytných budov. V Kyjeve inžinier A.E. Struve nainštaloval plynové osvetlenie v roku 1872.
Vytvorenie jednosmerných elektrických generátorov poháňaných parným strojom umožnilo široké využitie možností elektriny. V prvom rade sa vynálezcovia starali o svetelné zdroje a venovali pozornosť vlastnostiam elektrického oblúka, ktorý prvýkrát pozoroval Vasilij Vladimirovič Petrov v roku 1802. Oslepujúce jasné svetlo umožňovalo dúfať, že ľudia sa budú môcť vzdať sviečok, fakieľ, petrolejových lámp a dokonca aj plynových lámp.
V oblúkových lampách bolo potrebné neustále posúvať elektródy umiestnené „nosom“ k sebe - pomerne rýchlo vyhoreli. Najprv sa pohybovali ručne, potom sa objavili desiatky regulátorov, z ktorých najjednoduchší bol regulátor Arshro. Lampa pozostávala z pevnej kladnej elektródy namontovanej na konzole a pohyblivej zápornej elektródy pripojenej k regulátoru. Regulátor pozostával z cievky a bloku so závažím.
Keď bola lampa zapnutá, prúd pretekal cievkou, jadro sa vtiahlo do cievky a odklonilo zápornú elektródu od kladnej. Oblúk sa zapálil automaticky. Pri znižovaní prúdu sa zmenšovala sťahovacia sila cievky a záporná elektróda stúpala pod vplyvom záťaže. Tento a ďalšie systémy neboli široko používané kvôli nízkej spoľahlivosti.
V roku 1875 Pavel Nikolaevič Yablochkov navrhol spoľahlivé a jednoduché riešenie. Uhlíkové elektródy umiestnil paralelne a oddelil ich izolačnou vrstvou. Vynález mal obrovský úspech a „Jablochkovova sviečka“ alebo „ruské svetlo“ sa v Európe rozšírili.
Umelé osvetlenie sa poskytuje v miestnostiach, kde nie je dostatok prirodzeného svetla, alebo na osvetlenie miestnosti počas hodín dňa, keď nie je prirodzené svetlo.
1. Druhy umelého osvetlenia
Umelé osvetlenie môže byť všeobecný(všetky výrobné priestory sú osvetlené rovnakým typom svietidiel, rovnomerne umiestnených nad osvetlenou plochou a vybavené svietidlami s rovnakým výkonom) a kombinované(k celkovému osvetleniu sa miestne osvetlenie pracovných priestorov pridáva svietidlami umiestnenými v blízkosti prístroja, stroja, nástrojov atď.). Používanie iba lokálneho osvetlenia je neprijateľné, pretože ostrý kontrast medzi jasne osvetlenými a neosvetlenými oblasťami unavuje oči, spomaľuje pracovný proces a môže spôsobiť nehody.
2. Funkčný účel umelého osvetlenia
Podľa funkčného účelu sa umelé osvetlenie delí na: pracovné, povinnosť, núdzový.
Pracovné osvetlenie povinné vo všetkých miestnostiach a osvetlených priestoroch, aby sa zabezpečila normálna práca ľudí a plynulosť dopravy.
Núdzové osvetlenie zahrnuté mimo pracovnej doby.
Núdzové osvetlenie slúži na zabezpečenie minimálneho osvetlenia výrobného priestoru v prípade náhleho vypnutia pracovného osvetlenia.
V moderných viacposchodových jednoposchodových budovách bez svetlíkov s jednostranným zasklením sa počas dňa súčasne využíva prirodzené a umelé osvetlenie (kombinované osvetlenie). Je dôležité, aby oba typy osvetlenia boli vo vzájomnom súlade. V tomto prípade je vhodné použiť žiarivky na umelé osvetlenie.
3. Zdroje umelého osvetlenia. Žiarovky.
V moderných osvetľovacích inštaláciách určených na osvetlenie priemyselných priestorov sa ako svetelné zdroje používajú žiarovky, halogénové žiarovky a výbojky.
Naka lampaLibanon-- elektrický svetelný zdroj, ktorého svetelným telesom je tzv. vláknové teleso (vláknité teleso je vodič ohriaty prietokom elektrického prúdu na vysokú teplotu). V súčasnosti sa ako materiál na výrobu vláknitých telies používa takmer výlučne volfrám a zliatiny na jeho báze. Koncom 19. - prvej polovice 20. stor. Filamentové telo bolo vyrobené z cenovo dostupnejšieho a ľahšie spracovateľného materiálu – uhlíkových vlákien.
3.1. Typyžiarovky
Priemysel vyrába rôzne typy žiaroviek:
vákuum, naplnené plynom(plniaca zmes argónu a dusíka), stočený, S kryptónová náplň .
3.2. Dizajn žiarovky
Obr.1 Žiarovka
Dizajn moderného svietidla. Na schéme: 1 - banka; 2 - dutina banky (vysávaná alebo naplnená plynom); 3 - vláknité teleso; 4, 5 - elektródy (prúdové vstupy); 6 - držiaky háčikov vláknitého telesa; 7 - noha lampy; 8 - externý spoj prúdového vodiča, poistka; 9 - základné teleso; 10 - základný izolátor (sklo); 11 - kontakt spodnej časti základne.
Dizajn žiaroviek je veľmi rôznorodý a závisí od účelu konkrétneho typu svietidla. Nasledujúce prvky sú však spoločné pre všetky žiarovky: teleso vlákna, žiarovka, prúdové vodiče. V závislosti od charakteristík konkrétneho typu žiarovky je možné použiť držiaky vlákien rôznych prevedení; svietidlá môžu byť vyrobené bez podstavca alebo s rôznymi typmi podstavcov, majú dodatočnú vonkajšiu žiarovku a ďalšie doplnkové konštrukčné prvky.
3.3. Výhody a nevýhody žiaroviek
Výhody:
Nízke náklady
Malé veľkosti
Zbytočnosť predradníkov
Po zapnutí sa rozsvietia takmer okamžite
Nedostatok toxických zložiek a v dôsledku toho žiadna potreba infraštruktúry na zber a likvidáciu
Schopnosť pracovať s jednosmerným prúdom (akákoľvek polarita) a striedavým prúdom
Možnosť výroby lámp pre širokú škálu napätí (od zlomkov voltu až po stovky voltov)
Žiadne blikanie alebo bzučanie pri behu na striedavý prúd
Kontinuálne emisné spektrum
Odolnosť proti elektromagnetickým impulzom
Možnosť použitia ovládačov jasu
Normálna prevádzka pri nízkych okolitých teplotách
nedostatky:
Nízka svetelná účinnosť
Relatívne krátka životnosť
Ostrá závislosť svetelnej účinnosti a životnosti od napätia
Teplota farby je len v rozsahu 2300--2900 K, čo dáva svetlu žltkastý odtieň
Žiarovky predstavujú nebezpečenstvo požiaru. 30 minút po zapnutí žiaroviek dosiahne teplota vonkajšieho povrchu v závislosti od výkonu hodnoty: 40 W - 145°C, 75 W - 250°C, 100 W - 290°C, 200 W - 330 °C. Keď sa lampy dostanú do kontaktu s textilnými materiálmi, ich žiarovka sa ešte viac zohreje. Slamka, ktorá sa dotkne povrchu 60 W lampy, sa zapáli približne za 67 minút.
Svetelná účinnosť žiaroviek, definovaná ako pomer výkonu lúčov viditeľného spektra k výkonu spotrebovaného z elektrickej siete, je veľmi malá a nepresahuje 4 %.
4. Plynové výbojky. Všeobecné charakteristiky. Oblasť použitia. Druhy.
V poslednej dobe je bežné nazývať plynové výbojky výbojkami. Delia sa na vysokotlakové a nízkotlakové výbojky. Prevažná väčšina výbojok pracuje v ortuťových parách. Majú vysokú účinnosť pri premene elektrickej energie na svetlo. Účinnosť sa meria v pomere lumen/watt.
Výbojkové svetelné zdroje (plynové výbojky) postupne nahrádzajú doteraz známe žiarovky, nevýhody však pretrvávajú: čiarové spektrum žiarenia, únava z blikajúceho svetla, hluk z predradníkov, škodlivosť ortuťových pár pri vstupe do miestnosti pri žiarovka je zničená, nemožnosť okamžitého opätovného zapálenia pre lampy s vysokým tlakom.
V súvislosti s pokračujúcim rastom cien energií a rastom cien svietidiel, svietidiel a komponentov je čoraz naliehavejšia potreba zavádzania technológií, ktoré znižujú nevýrobné náklady.
Všeobecné charakteristiky plynových výbojok
Životnosť od 3000 hodín do 20000.
Účinnosť od 40 do 150 lm/W.
Vyžarujúca farba: teplá biela (3000K) alebo neutrálna biela (4200K)
Podanie farieb: dobré (3000 K: Ra>80), vynikajúce (4200 K: Ra>90)
Kompaktné rozmery vyžarovacieho oblúka umožňujú vytvárať svetelné lúče vysokej intenzity
Oblasti použitia plynových výbojok.
Obchody a výklady, kancelárie a verejné miesta
Dekoratívne vonkajšie osvetlenie: osvetlenie budov a peších priestorov
Umelecké osvetlenie pre divadlá, kiná a javisko (profesionálne osvetľovacie zariadenia)
Typy plynových výbojok.
Tie najúčinnejšie sú dnes sodíkové výbojky. Okrem tohto typu výbojok rozšírené žiarivky(nízkotlakové výbojky), halogenidové výbojky, oblúková ortuťžiarivky. Menej bežné xenónové výbojkyA.
4.1. Sodíková výbojka
Sodíková výbojka(NL) - elektrický svetelný zdroj, ktorého svetelným telesom je výboj plynu v parách sodíka. Preto v spektre takýchto lámp prevažuje sodíkové rezonančné žiarenie; lampy vydávajú jasné oranžovo-žlté svetlo. Táto špecifická vlastnosť NL (monochromatické žiarenie) spôsobuje pri ich osvetlení neuspokojivú kvalitu podania farieb. Vzhľadom na vlastnosti spektra sa NL používajú najmä na pouličné osvetlenie, úžitkové, architektonické a dekoratívne. Použitie NL na osvetlenie priemyselných a verejných budov je extrémne obmedzené a je spravidla dané estetickými požiadavkami.
V závislosti od parciálneho tlaku sodíkových pár sa lampy delia na sodíkové výbojkynízky tlak(NLND) a vysokotlakové sodíkové výbojky(NLVD)
Historicky vznikli prvé sodíkové výbojky nízkotlakové sodíkové výbojky (LPNS). V tridsiatych rokoch 20. storočia tento typ svetelného zdroja sa v Európe rozšíril. V ZSSR sa uskutočňovali experimenty na zvládnutie výroby NLLD, existovali dokonca aj modely, ktoré sa vyrábali sériovo, ale ich zavedenie do praxe všeobecného osvetlenia bolo prerušené v dôsledku vývoja technologicky vyspelejších žiaroviek DRL, ktoré zase , začali byť nahradené NLLD.
NLND sa vyznačujú množstvom vlastností, ktoré výrazne komplikujú ich výrobu aj prevádzku. Po prvé, para sodíka pri vysokej teplote oblúka má veľmi agresívny účinok na sklo banky a ničí ho. Z tohto dôvodu sú horáky NLND zvyčajne vyrobené z borosilikátového skla. Po druhé, účinnosť NLND silne závisí od teploty okolia. Na zabezpečenie prijateľného teplotného režimu pre horák je horák umiestnený vo vonkajšej sklenenej banke, ktorá hrá úlohu „termosky“.
Tvorba vysokotlakové sodíkové výbojky(NLVD) vyžadovalo iné riešenie problému ochrany materiálu horáka pred účinkami sodíkových pár: bola vyvinutá technológia výroby rúrkových horákov z oxidu hlinitého Al2O3. Takýto keramický horák z tepelne a chemicky stabilného materiálu dobre prepúšťajúceho svetlo je umiestnený vo vonkajšej banke zo žiaruvzdorného skla. Dutina vonkajšej banky sa evakuuje a dôkladne odplyní. Ten je potrebný na udržanie normálnych teplotných podmienok horáka a na ochranu vstupov prúdu nióbu pred účinkami atmosférických plynov.
Horák NLVD je naplnený tlmivým plynom, ktorý slúži ako plynové zmesi rôzneho zloženia a dávkuje sa do nich sodíkový amalgám (zliatina s ortuťou). Existujú NLVD „so zlepšenými environmentálnymi vlastnosťami“ – bez obsahu ortuti.
4.2. Fluorescenčná lampa
Fluorescenčná lampa-- svetelný zdroj s plynovou výbojkou, ktorého svetelný tok je určený najmä žiarou luminoforov pod vplyvom ultrafialového žiarenia z výboja; viditeľná žiara výboja nepresahuje niekoľko percent.
Žiarivky sú široko používané na všeobecné osvetlenie a ich svetelná účinnosť je niekoľkonásobne vyššia ako u žiaroviek na rovnaký účel. Životnosť žiariviek môže byť pri dostatočnej kvalite napájania, predradníka a dodržaní obmedzení počtu spínaní až 20x dlhšia ako životnosť žiaroviek, inak rýchlo zlyhávajú. Najbežnejším typom takýchto zdrojov je ortuťová žiarivka. Ide o sklenenú trubicu naplnenú ortuťovými parami, na vnútorný povrch je nanesená vrstva fosforu.
Žiarivky sú najbežnejším a najhospodárnejším zdrojom svetla na vytváranie difúzneho osvetlenia vo verejných budovách: úrady, školy, vzdelávacie a dizajnérske ústavy, nemocnice, obchody, banky, podniky. S príchodom moderných kompaktných žiariviek, určených na inštaláciu do obyčajných objímok E27 alebo E14 namiesto žiaroviek, si začali získavať obľubu aj v každodennom živote. Použitie elektronických predradníkov (predradníkov) namiesto tradičných elektromagnetických umožňuje zlepšiť vlastnosti žiariviek - zbaviť sa blikania a bzučania, ďalej zvýšiť účinnosť a zvýšiť kompaktnosť.
4.3. Ortuťová výbojka
Ortuť gHID lampy sú elektrický svetelný zdroj, ktorý využíva výboj plynu v ortuťových parách na generovanie optického žiarenia. Na vymenovanie všetkých typov takýchto svetelných zdrojov v domácej osvetľovacej technike sa používa pojem „výbojka“, ktorý je súčasťou Medzinárodného slovníka osvetlenia schváleného Medzinárodnou komisiou pre osvetlenie.
V závislosti od plniaceho tlaku sú rôzne výbojkynízky tlak(RLND), výbojkyvysoký tlak(RLVD) a výbojkyultra vysoký tlak(RLSVD).
TO nízkotlakové výbojky zahŕňajú ortuťové výbojky s parciálnym tlakom ortuťových pár v ustálenom stave menším ako 100 Pa. Pre nízkotlakové výbojky je táto hodnota asi 100 kPa a pre ultravysokotlakové výbojky je to 1 MPa alebo viac.
Na všeobecné osvetlenie dielní, ulíc, priemyselných podnikov a iných zariadení, ktoré nemajú vysoké požiadavky na kvalitu podania farieb, sa používajú vysokotlakové výbojky typ DRL.
DRL(Arc Mercury Phosphor) - označenie prijaté v domácej osvetľovacej technike pre RLVD, pri ktorom sa na korekciu farby svetelného toku využíva žiarenie fosforu aplikovaného na vnútorný povrch žiarovky, zamerané na zlepšenie podania farieb.
Zariadenie lampy DRL
Prvé DRL lampy boli vyrobené s dvoma elektródami. Na zapálenie takýchto lámp bol potrebný zdroj vysokonapäťových impulzov. Použité zariadenie bolo PURL-220 (štartovacie zariadenie pre ortuťové lampy pre napätie 220 V). Elektronika tej doby neumožňovala vytvorenie dostatočne spoľahlivých zapaľovacích zariadení a PURL obsahoval plynový výboj, ktorý mal životnosť kratšiu ako samotná lampa. Preto v 70. rokoch 20. storočia. priemysel postupne prestal vyrábať dvojelektródové výbojky. Nahradili ich štvorelektródové, ktoré nevyžadujú externé zapaľovacie zariadenia.
Aby sa zosúladili elektrické parametre svietidla a zdroja energie, takmer všetky typy RL, ktoré majú klesajúcu charakteristiku vonkajšieho prúdu a napätia, vyžadujú použitie predradníka, ktorým je vo väčšine prípadov tlmivka zapojená do série so svietidlom.
Obr. 1 Vysokotlaková ortuťová výbojka.
Štvorelektródová DRL lampa pozostáva z vonkajšia sklenená banka(1), vybavené závitová základňa(2). Namontované na nohe lampy, namontované na geometrickej osi vonkajšej banky kremenný horák (výbojka)(3), naplnený argónom s prídavkom ortuti. Štvorelektródové výbojky majú hlavné elektródy(4) a nachádzajú sa vedľa nich pomocné (zapaľovacie) elektródy(5). Každá zapaľovacia elektróda je pripojená k hlavnej elektróde umiestnenej na opačnom konci výbojky odpor obmedzujúci prúd(6). Pomocné elektródy uľahčujú zapálenie lampy a robia jej prevádzku stabilnejšou počas doby spustenia.
V poslednej dobe množstvo zahraničných spoločností vyrába trojelektródové lampy DRL, vybavené iba jednou zapaľovacou elektródou. Táto konštrukcia sa líši len väčšou vyrobiteľnosťou vo výrobe, pričom nemá iné výhody oproti štvorelektródovým.
Princíp fungovania
Horák lampy je vyrobený zo žiaruvzdorného a chemicky odolného priehľadného materiálu (kremenné sklo alebo špeciálna keramika) a je naplnený prísne dávkovanými dávkami inertných plynov. Okrem toho sa do horáka zavádza kovová ortuť, ktorá má v studenej lampe formu kompaktnej gule alebo sa usadzuje ako povlak na stenách banky a (alebo) elektród. Svetelným telesom RLVD je stĺpec elektrického oblúka.
Proces zapálenia lampy vybavenej zapaľovacími elektródami je nasledujúci. Keď sa na lampu privedie napájacie napätie, medzi blízko umiestnenými hlavnými a zapaľovacími elektródami dôjde k žeravému výboju, čo je uľahčené malou vzdialenosťou medzi nimi, ktorá je výrazne menšia ako vzdialenosť medzi hlavnými elektródami, preto je prierazné napätie tento rozdiel je nižší. Vzhľad dostatočne veľkého počtu nosičov náboja (voľné elektróny a kladné ióny) v dutine výbojovej trubice prispieva k rozpadu medzery medzi hlavnými elektródami a zapáleniu žeravého výboja medzi nimi, ktorý sa takmer okamžite zmení na oblúk.
K stabilizácii elektrických a svetelných parametrov svietidla dochádza 10 - 15 minút po zapnutí. Počas tejto doby prúd lampy výrazne prekračuje menovitý prúd a je obmedzený iba odporom predradníka. Trvanie režimu spustenia silne závisí od okolitej teploty - čím je chladnejšie, tým dlhšie bude svietidlo svietiť.
Elektrický výboj v horáku ortuťovej oblúkovej lampy vytvára viditeľné žiarenie modrej alebo fialovej (a nie bielej, ako sa bežne verí) farby, ako aj silné ultrafialové žiarenie. Ten excituje žiaru fosforu naneseného na vnútornej stene vonkajšej žiarovky. Červenkastá žiara fosforu, zmiešaná s bielo-zelenkastým žiarením horáka, dáva jasné svetlo blízke bielemu.
Zmena napájacieho napätia nahor alebo nadol spôsobí zodpovedajúcu zmenu svetelného toku. Odchýlka napájacieho napätia o 10 - 15% je prípustná a je sprevádzaná zmenou svetelného toku svietidla o 25 - 30%. Ak sa napájacie napätie zníži na menej ako 80 % nominálnej hodnoty lampy, lampa sa nemusí rozsvietiť a horiaca lampa môže zhasnúť.
Pri horení sa lampa veľmi zahrieva. To si vyžaduje použitie tepelne odolných drôtov v osvetľovacích zariadeniach s ortuťovými oblúkovými výbojkami a kladie vážne požiadavky na kvalitu kontaktov kazety. Pretože tlak v horáku horúcej lampy sa výrazne zvyšuje, zvyšuje sa aj jej prierazné napätie. Napájacie napätie je nedostatočné na zapálenie horúcej lampy. Preto musí lampa pred opätovným zapálením vychladnúť. Tento efekt je významnou nevýhodou vysokotlakových ortuťových výbojok, pretože aj veľmi krátke prerušenie napájania ich zhasne a opätovné zapálenie si vyžaduje dlhú pauzu na ochladenie.
Tradičné oblasti použitia žiaroviek DRL
Osvetlenie otvorených plôch, priemyselných, poľnohospodárskych a skladových priestorov. Všade tam, kde je to kvôli potrebe veľkých úspor energie, sú tieto výbojky postupne nahrádzané nízkotlakovými výbojkami (osvetlenie miest, veľkých stavenísk, veľkovýrobných dielní a pod.).
Bibliografia 1. Bezpečnosť života. Poznámky k prednáške. 2. časť/ P.G. Belov, A.F. Kozjakov. S.V. Belov a ďalší; Ed. S.V. Belova. - M.: VASOT. 1993,2. Bezpečnosť života / N.G. Zanko. G.A. Korsakov, K. R. Malayan a ďalší. Ed. ON. Rusaka. - S.-P.: Vydavateľstvo Petrohradskej lesníckej akadémie, 1996.3. Referenčná kniha o svetelnom inžinierstve / Ed. Yu.B. Eisenberg. M.: Energoatomizdat, 1995.Systémy osvetlenia
Systémy umelého osvetlenia sú určené spôsobom umiestnenia svietidiel. Na základe spôsobov umiestnenia svietidiel v miestnostiach sa rozlišujú všeobecné a kombinované osvetľovacie systémy.
Systém všeobecného osvetlenia je určený na osvetlenie celej miestnosti a pracovných plôch. Všeobecné osvetlenie môže byť rovnomerné a lokalizované. Svietidlá všeobecného osvetlenia sú umiestnené v hornej zóne miestnosti a upevňujú sa na základy budovy priamo na strop, na väzníky, na steny, stĺpy alebo na technologické výrobné zariadenia, na káble a pod.
Pri všeobecnom rovnomernom osvetlení sa vytvára rovnomerné osvetlenie po celej ploche miestnosti. Osvetlenie s jednotným umiestnením svietidiel sa používa v priemyselných priestoroch, v ktorých sú technologické zariadenia rozmiestnené rovnomerne po celej ploche s rovnakými vizuálnymi pracovnými podmienkami alebo vo verejných alebo administratívnych priestoroch.
Všeobecné lokalizované osvetlenie sa poskytuje v miestnostiach, v ktorých sa pracuje v rôznych priestoroch, ktoré vyžadujú rôzne osvetlenie, alebo keď sú pracoviská v miestnosti sústredené v skupinách a je potrebné vytvoriť určité smery svetelného toku.
Medzi výhody lokalizovaného osvetlenia oproti všeobecnému rovnomernému osvetleniu patrí zníženie výkonu osvetľovacích inštalácií, možnosť vytvorenia požadovaného smeru svetelného toku a vyhýbanie sa tieňom z výrobných zariadení a samotných pracovníkov na pracovisku.
Miestne osvetlenie
Spolu so systémom všeobecného osvetlenia je možné v priestoroch použiť aj miestne osvetlenie. Miestne osvetlenie je zabezpečené na pracoviskách (stroje, dispozície, stoly, označovacie dlaždice a pod.) a je určené na zvýšenie osvetlenia pracovísk.
Normy zakazujú inštaláciu iba miestneho osvetlenia v priestoroch. Osvetlenie miestnej opravy sa vykonáva prenosnými svietidlami, ktoré sa pripájajú cez znižovací transformátor na bezpečné napätie 12, 24, 42 V v závislosti od kategórie miestnosti vo vzťahu k bezpečnosti obsluhujúceho personálu.
Miestne a všeobecné osvetlenie, používané spoločne, tvoria kombinovaný osvetľovací systém. Používa sa v miestnostiach s precíznou vizuálnou prácou, ktorá vyžaduje vysoké osvetlenie. Pri takomto systéme osvetľujú lampy lokálneho osvetlenia len pracoviská a lampy všeobecného osvetlenia osvetľujú celú miestnosť, pracoviská a hlavne priechody a príjazdové cesty.
Systém kombinovaného osvetlenia znižuje inštalovaný výkon svetelných zdrojov a spotrebu energie, keďže lampy miestneho osvetlenia sa zapínajú iba počas práce priamo na pracovisku.
Výber systému osvetlenia
Výber jedného alebo druhého osvetľovacieho systému je určený najmä umiestnením zariadení a podľa toho aj umiestnením pracovísk, technológiou vykonávanej práce a ekonomickými úvahami.
Jedným z hlavných ukazovateľov charakterizujúcich uskutočniteľnosť použitia systému všeobecného alebo kombinovaného osvetlenia je hustota pracovísk v miestnosti (m2/osoba).
stôl 1
Typy osvetlenia
Umelé osvetlenie sa delí na pracovné, núdzové, bezpečnostné a služobné. Núdzové osvetlenie môže byť bezpečnostné alebo evakuačné osvetlenie.
Pracovné osvetlenie je osvetlenie, ktoré zabezpečuje normalizované svetelné podmienky (osvetlenie, kvalita osvetlenia) v interiéri a na miestach, kde sa pracuje mimo budov.
Pracovné osvetlenie je zabezpečené pre všetky priestory budov, ako aj priestory otvorených priestranstiev určených na prácu, prechod osôb a dopravu. Pre miestnosti so zónami s rôznymi prirodzenými svetelnými podmienkami a rôznymi prevádzkovými režimami by sa malo zabezpečiť samostatné ovládanie osvetlenia pre takéto zóny.
Štandardizované svetelné charakteristiky v miestnostiach a mimo budov je možné zabezpečiť tak pracovnými svietidlami, ako aj kombinovaným pôsobením svietidiel bezpečnostného osvetlenia a (alebo) evakuačného osvetlenia. V prípade potreby možno časť pracovných alebo núdzových svietidiel použiť na núdzové osvetlenie.
Bezpečnostné osvetlenie je osvetlenie pre pokračovanie v práci v prípade núdzového vypnutia pracovného osvetlenia. Tento typ osvetlenia sa poskytuje v prípadoch, keď vypnutie pracovného osvetlenia a s tým spojené narušenie údržby zariadení a mechanizmov môže spôsobiť:
výbuch, požiar, otrava ľudí;
dlhodobé narušenie technologického procesu;
narušenie prevádzky kritických zariadení, ako sú elektrárne, rozhlasové a televízne prenosové a komunikačné strediská, riadiace centrá, čerpacie zariadenia na zásobovanie vodou, kanalizáciu a kúrenie, v ktorých je zastavenie prác neprijateľné atď.
Bezpečnostné osvetlenie by malo vytvárať na pracovných plochách vo výrobných priestoroch a na územiach podnikov, ktoré vyžadujú údržbu, keď je pracovné osvetlenie vypnuté, najnižšie osvetlenie 5% osvetlenia normalizovaného pre pracovné osvetlenie z celkového osvetlenia, ale nie menej ako 2 luxy. vnútri budov a nie menej ako 1 lux – pre podnikové územia. Súčasne je možné vytvoriť najnižšie osvetlenie vo vnútri budov viac ako 30 luxov s výbojkami a viac ako 10 luxov so žiarovkami, len ak existujú vhodné dôvody.
Evakuačné osvetlenie slúži na evakuáciu osôb z priestorov v prípade núdzového vypnutia pracovného osvetlenia.
Evakuačné osvetlenie je zabezpečené v priestoroch alebo na miestach, kde sa pracuje mimo budov najmä v týchto prípadoch:
na miestach nebezpečných pre prechod ľudí;
v priechodoch a na schodiskách používaných na evakuáciu osôb, ak je počet evakuovaných viac ako 50 osôb;
pozdĺž hlavných priechodov priemyselných priestorov, v ktorých pracuje viac ako 50 ľudí;
v priestoroch verejných budov, administratívnych a obslužných budov priemyselných podnikov, ak sa v priestoroch môže súčasne zdržiavať viac ako 100 osôb;
v priemyselných priestoroch bez prirodzeného svetla atď.
Evakuačné osvetlenie by malo poskytovať najnižšie osvetlenie na podlahe hlavných priechodov (alebo na zemi) v miestnostiach 0,5 lux, v otvorených priestoroch 0,2 luxu.
Evakuačné a bezpečnostné svietidlá sú navrhnuté tak, aby svietili, zapínali súčasne s pracovnými svietidlami a nesvietili, automaticky sa zapínali pri prerušení napájania pracovného osvetlenia.
Bezpečnostné osvetlenie
Bezpečnostné osvetlenie, ak neexistujú špeciálne technické bezpečnostné prostriedky, by malo byť zabezpečené pozdĺž hraníc území chránených v noci. A musí vytvárať osvetlenie najmenej 0,5 luxu na úrovni zeme.
Pri použití špeciálnych technických prostriedkov na zabezpečenie sa osvetlenie odoberá podľa špecifikácií pre návrh bezpečnostného osvetlenia.
Núdzové osvetlenie
Núdzové osvetlenie je osvetlenie v mimopracovných hodinách. Rozsah použitia, úrovne osvetlenia, jednotnosť a požiadavky na kvalitu núdzového osvetlenia nie sú štandardizované.
Prirodzené osvetlenie je vytvárané prirodzenými svetelnými zdrojmi. Jeho vlastnosti závisia predovšetkým od dennej doby, ale sú určené aj geografickou polohou oblasti, ročným obdobím a stavom atmosféry.
Prirodzené osvetlenie je fyziologicky nevyhnutné a pre človeka najpriaznivejšie. Nemôže však plne zabezpečiť jeho normálne fungovanie. Z tohto dôvodu už v staroveku ľudia začali hľadať jeho doplnok - umelé osvetlenie.
Dnes sú zdroje umelého osvetlenia typicky žiarovky, žiarivky alebo svetelné zdroje využívajúce LED diódy.
Druhy umelého osvetlenia
Umelé osvetlenie je rozdelené do niekoľkých typov. Existuje štyri druhy umelého osvetlenia. Zvyčajne sú tri z nich inštalované v obytných priestoroch, štvrtý je menej bežný.
1. Všeobecné
Pri všeobecnom osvetlení je svetlo rozložené rovnomerne po celej ploche. To sa dosiahne zachovaním rovnakej vzdialenosti medzi svietidlami, ktoré sú rovnomerne rozptýlené.
So svetelným zdrojom lokalizovaným v jednom bode bude rozdiel v jase svetla, ale nedôjde k žiadnym prudkým zmenám. Príkladom môže byť luster umiestnený v strede stropu.
2. Miestne
Na zvýraznenie potrebných objektov alebo plôch sa používa miestne osvetlenie. Svetelný zdroj je umiestnený na určitej ploche: kuchynský sporák, pracovný stôl alebo časť steny.
Podľa dizajnérov zohráva v interiérovom dizajne dôležitú úlohu lokálne osvetlenie. Dodáva mu úplnosť a logickú úplnosť. Napríklad v kancelárii alebo spálni môžete vo všeobecnosti použiť iba jedno miestne osvetlenie a úplne opustiť všeobecné.
Vyššie uvedené majú svoje nevýhody. Všeobecné osvetlenie teda vylučuje možnosť zmeny smeru hlavného svetelného toku a má tiež nadmerný rozptyl svetla.
Miestne osvetlenie vám naopak umožňuje zvýrazniť iba určitú oblasť miestnosti, ktorá je jasne osvetlená lokalizovaným zdrojom svetla.
3. Kombinované
Všetky tieto nedostatky je možné odstrániť kombináciou miestneho a všeobecného svetla dohromady. Tým sa vyrieši problém osvetlenia v modernom dome. Preto je najčastejšie využívanou možnosťou kombinované osvetlenie, ktoré kombinuje dva predchádzajúce typy.
4. Pohotovosť
Vyššie opísané sa používajú v obytných priestoroch. Štvrtý typ osvetlenia je núdzový. Bohužiaľ, nie vždy sa dá nájsť v obytných priestoroch.
Svetelné zdroje tohto typu osvetlenia sú napájané batériami. Po vypnutí hlavného zdroja sa automaticky rozsvietia ďalšie lampy s nízkym výkonom.
Núdzové osvetlenie je nevyhnutné v oblastiach, kde by strata svetla mohla spôsobiť vážne zranenie.
Najjednoduchším príkladom sú domy so schodmi, v ktorých je ľahké spadnúť, ak nie je osvetlenie. A núdzové lampy umiestnené po stranách schodov ochránia obyvateľov pred takýmito problémami.
ŠTÁTNA UNIVERZITA KOMUNIKÁCIÍ ROSTOV
Oddelenie: „Bezpečnosť života“
Výpočtové a grafické práce
v disciplíne: „Bezpečnosť života“
Na tému: „Prirodzené osvetlenie“
Úloha 4, možnosť 10
Dokončené
skupinový študent
Rashnikov A.V.
učiteľ
Pavlenko Yu.V.
Minerálka
1. Charakteristiky osvetlenia a jednotky merania 3
2. Výhody a nevýhody prirodzeného osvetlenia. Všeobecné ustanovenia o osvetlení. 6
3. Typy prirodzeného osvetlenia 8
4. Princíp prideľovania prirodzeného svetla 10
5. Výpočet bočného jednostranného prirodzeného osvetlenia vo výrobnom priestore. 15
5.1 Stanovenie normalizovanej hodnoty K.E.O. 15
5.2 Určenie celkovej plochy svetelných otvorov. 16
5.3 Určenie počtu otvorov svetla 17
6. Plán a rez miestnosti s vyznačením akceptovaných svetelných otvorov 19
Referencie 19
1. Charakteristiky osvetlenia a jednotky merania
Na charakterizáciu svetla sa používajú určité svetelné koncepty a veličiny.
Často pozorujeme javy, ktoré sú spojené s pôsobením zdrojov energie umiestnených v značnej vzdialenosti. Energiu Slnka teda cítime vo forme tepla a svetla, napriek tomu, že sa nachádza vo veľkej vzdialenosti od Zeme. V takýchto prípadoch dochádza k prenosu energie prostredníctvom žiarenia. Táto energia sa nazýva žiarivá. Šíri sa v priestore priamočiaro vo forme elektromagnetických kmitov nazývaných elektromagnetické vlny. Na meranie vlnových dĺžok λ vo viditeľnej časti spektra sa používajú zlomkové hodnoty základnej jednotky dĺžky - meter: 1 mikrón (µm) sa rovná 10 -6 m; 1 nanometer (nm) sa rovná 10-9 m; 1 angstrom (A) sa rovná 10 -10 m.
Sila žiarivej energie sa nazýva žiarivý tok, čo je množstvo žiarivej energie prenesené za jednotku času. Meria sa vo wattoch (W). Ľudské oko vníma energiu žiarenia vo vlnových dĺžkach od 380 do 760 nm. Táto časť spektra elektromagnetických kmitov sa nazýva viditeľná časť spektra. Pôsobí na oko a spôsobuje pocit svetla. Pôsobenie jednotlivých častí viditeľného spektra v určitých pomeroch vníma oko ako biele svetlo. Patrí sem žiarenie denného rozptýleného svetla z oblohy, slnka atď.
Citlivosť oka na žiarenie rôznych vlnových dĺžok viditeľného spektra nie je rovnaká. Nazýva sa to spektrálna citlivosť oka. Normálne ľudské oko je najcitlivejšie na žltozelené žiarenie, ktorého vlnová dĺžka je 556 nm. Sila žiarivej energie, charakterizovaná pocitom svetla, ktoré produkuje, sa nazýva svetelný tok. Jednotkou svetelného toku je lumen (lm). Lumen je svetelný tok vyžarovaný platinovou platňou s plochou 0,5305 mm2 pri teplote tuhnutia 2042 °K (Kelvin). Na meranie veľkých hodnôt svetelného toku sa používa kilolúmen, ktorý sa rovná 1000 lm.
Rozloženie svetelného toku v priestore je charakterizované jeho priestorovou hustotou, určenou množstvom svetelného toku na jednotku priestorového uhla. Priestorová hustota svetelného toku je tzv silou svetla. Za jednotku svetelnej intenzity sa považuje priestorová hustota svetelného toku, keď je svetelný tok 1 lm rovnomerne rozložený v priestorovom uhle 1 stupňa (steradián). Táto jednotka svetla sa nazýva sviečka (sv). Steradián je jednotka merania priestorového uhla. Rovná sa priestorovému uhlu vyrezanému na povrchu gule s polomerom R plocha číselne rovná druhej mocnine polomeru danej gule r 2 .
Povrchová hustota dopadajúceho svetelného toku je tzv osvetlenie. Vyznačuje sa množstvom svetelného toku na jednotku povrchu. Ak je dopadajúci svetelný tok rovnomerne rozložený na povrchu, potom osvetlenie E rovná
Kde F podložka - svetelný tok v lm;
S je plocha, na ktorú dopadá svetelný tok.
Osvetlenie vytvorené rovnomerne rozloženým svetelným tokom 1 lm na ploche 1 m2 sa nazýva lux (lx). Lux sa berie ako jednotka osvetlenia. Osvetlený objekt bude tým lepšie viditeľný, čím väčšiu intenzitu svetla dostane každý povrchový prvok.
Nazýva sa pomer intenzity svetla vyžarovaného v uvažovanom smere k ploche svetelnej roviny jas. Meraním svietivosti vo sviečkach a projekciou svietiacej plochy v metroch štvorcových získame jas vyjadrený vo sviečkach na 1 m 2 . Táto jednotka sa nazýva nit (nt). Rovnomerne svietiaca rovná plocha má jas 1 nit, vyžaruje svetlo v smere kolmom na ňu s intenzitou 1 svetlo na 1 m2.
Hlavnými svetelnými veličinami sú teda svetelný tok, svietivosť, osvetlenie a jas.
2. Výhody a nevýhody prirodzeného osvetlenia. Všeobecné ustanovenia o osvetlení.
V železničnej doprave a dopravnom staviteľstve má osvetlenie osobitný význam pri zaisťovaní bezpečnosti vlakovej dopravy a vytváraní zdravých, vysoko produktívnych pracovných podmienok a vo veľkej miere prirodzeného osvetlenia. Jasná viditeľnosť a rozlišovanie signálov (semafory, semafory a pod.), odčítanie prístrojov na ovládacích paneloch je možné len pri dostatočnom osvetlení predmetného objektu, správnom umiestnení svetelných zdrojov vo vzťahu k osvetlenému objektu a objektov vo vzťahu k objektu. oko pracovníka.
Prispôsobenie oka rôznym úrovniam jasu v zornom poli je tzv prispôsobenie. Prispôsobenie umožňuje ľuďom dobrú navigáciu v jasnom svetle a v podmienkach takmer úplnej tmy. Čas, ktorý trvá, kým sa oko prispôsobí z jednej úrovne jasu na druhú, sa líši. Adaptácia na vysoký jas (prispôsobenie sa svetlu) prebieha rýchlo, na rozdiel od adaptácie na nízky jas (prispôsobenie tme), ktoré trvá dlhšie.
Objekt možno rozpoznať, ak existuje určitý rozdiel v jase pozorovaného objektu a pozadia, na ktorom sa pozerá. Čím väčší je kontrast, tým lepšie je objekt viditeľný na pozadí. Schopnosť oka vnímať najmenšie kontrasty sa nazýva kontrastná citlivosť.Čím nižší je kontrast vnímaný okom, tým vyššia je jeho kontrastná citlivosť. So zvyšujúcim sa jasom pozadia sa zvyšuje aj kontrastná citlivosť. Treba si však uvedomiť, že k zvýšeniu kontrastnej citlivosti dochádza len do určitej hodnoty jasu pozadia, po ktorej sa postupne znižuje.
Určuje sa aj presnosť vizuálnej práce rozlišovacia schopnosť normálne oko, ktoré sa rovná jednému. Citlivosť oka na rozlišovanie malých detailov bude tým väčšia, čím nižšia bude rozlišovacia schopnosť oka.
Recipročná rozlišovacia schopnosť oka je tzv zraková ostrosť. Zraková ostrosť rovná jednej bude s rozlišovacou schopnosťou oka tiež rovná jednej. S rozlišovacou schopnosťou dva bude zraková ostrosť 0,5.
Vizuálny výkon (zraková ostrosť, kontrastná citlivosť, rýchlosť diskriminácie atď.) je určený nasledujúcimi faktormi: stupňom jasu predmetných objektov, prítomnosťou kontrastu medzi objektom a pozadím, veľkosťou uhla a časom pozorovanie objektu. Zlepšenie zrakového fungovania oka je zabezpečené zvýšením osvetlenia pracovných plôch s povinnou elimináciou oslnenia zo zorného poľa.
3. Typy prirodzeného osvetlenia
Denné svetlo- osvetlenie priestorov priamym alebo odrazeným svetlom prenikajúcim cez svetelné otvory vo vonkajších obvodových konštrukciách. Prirodzené osvetlenie by malo byť spravidla zabezpečené v miestnostiach so stálou obsadenosťou. Bez prirodzeného osvetlenia je povolené navrhovať určité typy priemyselných priestorov v súlade so sanitárnymi normami pre dizajn priemyselných podnikov.
Rozlišujú sa tieto typy prirodzeného vnútorného osvetlenia:
bočné jednostranné - keď sú svetelné otvory umiestnené v jednej z vonkajších stien miestnosti,
Obrázok 1 - Bočné jednosmerné prirodzené osvetlenie
bočné - svetelné otvory v dvoch protiľahlých vonkajších stenách miestnosti,
Obrázok 2 - Bočné prirodzené osvetlenie
horné - keď svietidlá a svetelné otvory v kryte, ako aj svetelné otvory v stenách výškového rozdielu budovy,
kombinované - svetelné otvory určené pre bočné (horné a bočné) a horné osvetlenie.
Odoslanie dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár
Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.
Uverejnené na http://www.allbest.ru/
Test
na tému: "Umelé osvetlenie"
1. Vplyvosvetlenie pre videnie, bezpečnéobratnosť a produktivitu práce
Svetlo je jednou z prirodzených podmienok ľudského života, ktorá zohráva dôležitú úlohu pri udržiavaní zdravia a vysokej výkonnosti. Pod jeho vplyvom sa aktivujú všetky metabolické procesy, zlepšuje sa psycho-emocionálny stav, regulujú sa biologické rytmy a zraková ostrosť.
Správne vnútorné osvetlenie je jedným z dôležitých faktorov ovplyvňujúcich pohodu, výkon a zotavenie človeka. Nedostatočné osvetlenie často zvyšuje riziko úrazov na pracovisku, pretože pracovníci majú zlú priestorovú orientáciu v dôsledku oslepujúcich svetelných zdrojov, tieňov, oslnenia atď. Len so správne navrhnutým a vykonaným osvetlením je možné vykonávať bežné výrobné a pracovné činnosti. Pri slabšom osvetlení trpí kvalita vizuálnych informácií. Nedostatočné osvetlenie často zvyšuje riziko úrazov na pracovisku, pretože pracovníci majú zlú priestorovú orientáciu v dôsledku oslepujúcich svetelných zdrojov, tieňov, oslnenia atď. Svetlo stimuluje výkon. Osvetlenie je dostatočné, ak človek pracuje dlhú dobu bez námahy, bez únavy očí. Pri použití žiariviek dochádza k únave zraku neskôr ako pri klasických žiarovkách a zvyšuje sa produktivita práce. Najpohodlnejšie podmienky môže poskytnúť prirodzené slnečné svetlo. Hlavnými úlohami priemyselného osvetlenia je udržiavať potrebné osvetlenie na pracovisku, zlepšovať zrakové pracovné podmienky, znižovať únavu, zvyšovať bezpečnosť a produktivitu práce, kvalitu výrobkov a znižovať choroby z povolania.
Osvetlenie je regulované normami v závislosti od charakteru vizuálnej práce, systému a typu osvetlenia, pozadia a kontrastu objektu s pozadím. Pri organizácii priemyselného osvetlenia sa vyberá požadované spektrálne zloženie svetelného toku, aby sa zabezpečilo správne podanie farieb alebo zvýraznili farebné kontrasty. Prirodzené osvetlenie poskytuje najlepšie spektrálne zloženie. Na zabezpečenie správneho prenosu farieb sa používa monochromatické svetlo. Niektoré farby zvýrazňuje a iné oslabuje. prideľovanie výkonu umelého osvetlenia
Prirodzené svetlo závisí od zemepisnej šírky, nadmorskej výšky slnovratu, oblačnosti a priehľadnosti atmosféry. Normy prirodzeného osvetlenia sa určujú v súlade s účelom budovy a jednotlivých priestorov. Osvetlenie miestností môžete zlepšiť natieraním stien a stropov svetlými farbami a čistením okenných skiel. V interiéri je možné použiť prirodzené, umelé a zmiešané osvetlenie.
Zdroje umelého svetla - elektrické lampy. Umelé osvetlenie je dvoch typov: všeobecné, rovnomerne rozvádzajúce svetlo v celej miestnosti a kombinované, pozostávajúce zo svietidiel pre všeobecné aj miestne osvetlenie. Neodporúča sa pracovať len pri lokálnom osvetlení, pri pohľade z jasne osvetlenej plochy na tmavé okolité predmety vzniká dodatočná záťaž pre oči. Pri vykonávaní presnej vizuálnej práce je lepšie použiť kombinované osvetlenie.
V zornom poli pracovníka by nemali byť žiadne ostré tiene. Ich prítomnosť skresľuje veľkosti a tvary predmetov diskriminácie, zvyšuje únavu a znižuje produktivitu práce. Pohybujúce sa tiene, ktoré sa objavia, sú nebezpečné, pretože... môže spôsobiť zranenie. Tiene je potrebné zmäkčiť napríklad použitím lámp s mliečnym sklom rozptyľujúcim svetlo, pri prirodzenom svetle, použitím prostriedkov ochrany pred slnkom (žalúzie, clony a pod.).
Na zlepšenie viditeľnosti predmetov v zornom poli pracovníka by nemalo dochádzať k priamemu alebo odrazenému oslneniu, ktoré spôsobuje zhoršenie viditeľnosti predmetov. Oslnenie sa znižuje znížením jasu svetelného zdroja, správnou voľbou ochranného uhla svietidla, zvýšením výšky zavesenia svietidiel, správnym nasmerovaním svetelného toku na pracovnú plochu, zmenou uhla sklonu svietidla. pracovná plocha. Ak je to možné, lesklé povrchy by sa mali nahradiť matnými.
Kolísanie osvetlenia na pracovisku, ktoré môže byť spôsobené prudkou zmenou sieťového napätia, spôsobuje opätovnú adaptáciu oka, čo vedie k silnej únave. Konštantné osvetlenie v priebehu času sa dosiahne stabilizáciou plávajúceho napätia, pevným upevnením lámp a použitím špeciálnych obvodov na zapínanie výbojok.
Normy osvetlenia sú stanovené SNiP 23-05-95. Lampy miestneho osvetlenia majú reflektory vyrobené z nepriehľadného materiálu s ochranným uhlom najmenej 30°, a ak nie sú umiestnené vyššie ako je výška očí pracovníka, najmenej 10°. Osvetlenie by malo umožňovať zreteľne rozlíšiť delenia na čítacích a ovládacích zariadeniach a nástrojoch, ako aj povrchy obrobkov. Stolná lampa je inštalovaná tak, aby svetlo z nej dopadalo spredu na ľavú stranu, aby tieň z ruky nezakrýval prácu. Výkon lámp vo všeobecných svietidlách sa určuje rýchlosťou 10-15 W na 1 m 3 plochy miestnosti. Celkové osvetlenie je zabezpečené pomocou žiariviek a na lokálne osvetlenie sa používajú žiarovky.
2. Výhodya nevýhodyumelé zdroje svetla
Umelé zdroje svetla je možné medzi sebou porovnávať podľa parametrov: menovité napájacie napätie U (V), elektrický výkon svietidla P (W), svetelný tok vyžarovaný svietidlom F (lm), maximálna svietivosť J (cd ); svetelný výkon
Еv = Ф/Р (lm/W),
tie. pomer svetelného toku svietidla k jeho elektrickému výkonu; životnosť lampy a spektrálne zloženie svetla.
Žiarovky sú široko používané v priemysle. Ich výhody: jednoduché použitie, jednoduchosť výroby, nízka zotrvačnosť pri zapnutí, absencia ďalších štartovacích zariadení, spoľahlivosť prevádzky pri kolísaní napätia a pri rôznych meteorologických podmienkach prostredia. Medzi nevýhody žiaroviek patrí: nízka svetelná účinnosť (pre všeobecné žiarovky Ev = 7...20 lm/W), relatívne krátka životnosť (do 2,5 tisíc hodín), prevaha žltých a červených lúčov v spektre, ktorý nie je Ich spektrálne zloženie sa značne líši od slnečného svetla.
Rozšírili sa halogénové žiarovky - žiarovky s jódovým cyklom. Ich výhodou oproti klasickým žiarovkám je zvýšená svetelná účinnosť (až 40 lm/W) v dôsledku zvýšenia teploty vlákna. Životnosť lampy sa tiež zvyšuje na 3 000 hodín, pretože volfrámové pary odparujúce sa z vlákna sa spájajú s jódom a opäť sa usadzujú na volfrámovej špirále, čím sa zabraňuje rozprašovaniu volfrámového vlákna. Halogénové žiarovky majú spektrum žiarenia bližšie k prirodzenému.
Hlavnou výhodou plynových výbojok oproti žiarovkám je ich vysoká svetelná účinnosť 40...110 lm/W. Majú výrazne dlhšiu životnosť, až 8...12 tisíc hodín.Z plynových výbojok môžete získať svetelný tok ľubovoľného spektra vhodným výberom inertných plynov, kovových pár a fosforu. Na základe spektrálneho zloženia viditeľného svetla sa rozlišujú žiarivky (LD), denné svetlo so zlepšeným podaním farieb (CLD), studená biela (LCW), teplá biela (WLT) a biela farba (WL). Hlavnou nevýhodou plynových výbojok je pulzácia svetelného toku, ktorá môže spôsobiť stroboskopický efekt, ktorý skresľuje zrakové vnímanie. Nevýhodou plynových výbojok je dlhá doba horenia, nutnosť použitia špeciálnych štartovacích zariadení na uľahčenie zapaľovania výbojok a závislosť výkonu od teploty okolia. Výbojky môžu spôsobovať rádiové rušenie, ktorého odstránenie si vyžaduje špeciálne vybavenie.
Výhody LED žiaroviek sú nasledovné: vysoká svetelná účinnosť, dlhá životnosť až 50 000 hodín, môžu mať rôzne spektrálne charakteristiky bez použitia filtrov, bezpečnosť používania, malé rozmery, vysoká pevnosť, neprítomnosť ortuťových pár, nízke ultrafialové žiarenie a infračervené žiarenie, nízka tvorba tepla, odolnosť proti vandalizmu. Medzi nevýhody týchto svietidiel patrí: vysoká cena, použitie napäťových meničov, vysoký koeficient pulzácie svetelného toku bez vyhladzovacieho kondenzátora, spektrum je mierne odlišné od slnečného.
Podľa rozloženia svetelného toku v priestore sa rozlišujú svietidlá priameho, prevažne priameho, rozptýleného, odrazeného a prevažne odrazeného svetla. Svietidlá sa podľa prevedenia rozlišujú ako otvorené, chránené, uzavreté, prachotesné, vlhkotesné, nevýbušné, nevýbušné.
3. Princípnormálneumelé osvetlenie
Účelom regulácie osvetlenia je vytvorenie noriem, ktoré by zabezpečili požadovanú úroveň viditeľnosti a čo najväčší zrakový výkon pri dlhodobej práci a minimálnu únavu. Hygienická regulácia úrovne osvetlenia je stanovená v súlade s fyziologickými charakteristikami zrakových funkcií ľudí a odráža sa v určitých hygienických pravidlách a normách.
Pre umelé osvetlenie je normovaným parametrom osvetlenie. Kvantitatívne a kvalitatívne charakteristiky osvetlenia (indikátor nepohodlia, indikátor osvetlenia, koeficient pulzácie osvetlenia) upravuje SNiP 25-05-95 (II-4-79). Jeden z kvantitatívnych ukazovateľov je normalizovaný - najnižšie osvetlenie pracovnej plochy, ktoré zabezpečuje výkon vizuálnej práce; zvyšok sa zohľadňuje nepriamo. Hodnoty osvetlenia sa nastavujú v závislosti od presnosti vizuálnej práce, kontrastu objektu s pozadím, jasu pozadia, systému osvetlenia a typu použitých lámp, ako aj zložitosti a trvania zrakovej práce, hygienických požiadaviek, bezpečnostných požiadaviek na prácu a pohyb. Kritériom presnosti vizuálnej práce je veľkosť objektu diskriminácie. Čím menšie sú uhlové rozmery predmetov, kontrast objektu s pozadím a odrazivosť osvetlenej plochy, tým vyššia by mala byť úroveň štandardizovaného osvetlenia. Kategória vizuálneho diela je rozdelená do štyroch podkategórií v závislosti od kombinácie kontrastu a pozadia. Celkovo sa rozlišuje osem kategórií a štyri podkategórie v závislosti od stupňa zrakového napätia. Pre systém kombinovaného osvetlenia sú normy osvetlenia vyššie ako pre všeobecné osvetlenie. Stupeň rovnomernosti osvetlenia zdrojmi všeobecného a miestneho osvetlenia s kombinovaným osvetlením je normalizovaný, aby sa zabezpečilo úplnejšie vizuálne prispôsobenie v čo najkratšom čase. Predpisy poskytujú ochranné opatrenia na zníženie oslnenia otvorených zdrojov svetla a osvetlených plôch s nadmerným jasom. Elimináciu a obmedzenie oslnenia svetelnými zdrojmi a reflexnými plochami zabezpečuje regulácia minimálnych prípustných výšok pre závesné svietidlá (nie nižšie ako 2,8 m od podlahy) a maximálneho povoleného jasu svietiacich plôch svietidiel (od roku 2000 do 5000 nitov). Zníženie odrazeného lesku je dosiahnuté použitím matného lakovania povrchov a zariadení, eliminovaním lesklých a leštených predmetov zo zorného poľa. Pri štandardizácii sa stanovujú minimálne hodnoty hygienického osvetlenia. Ich zníženie znižuje výkon a spôsobuje zvýšenú zrakovú únavu.
Regulácia osvetlenia sa teda scvrkáva na nasledovné: dostatočná úroveň osvetlenia alebo jas pozadia; rovnomerné rozloženie jasu v zornom poli; obmedzenie oslnenia zo zdrojov svetla; odstránenie ostrých a hlbokých tieňov; priblíženie emisného spektra umelých zdrojov spektru denného svetla.
4. Metódyvýpočet umeléhoosvetlenieja
Výpočet umelého osvetlenia pozostáva z určenia typu a počtu lámp, ktoré sú potrebné na vytvorenie daného osvetlenia. Umelé osvetlenie možno vypočítať tromi spôsobmi. Metóda koeficientu využitia svetelného toku sa používa na výpočet celkového rovnomerného osvetlenia vodorovnej pracovnej plochy. Umožňuje vám vypočítať priemerné osvetlenie vodorovného povrchu, berúc do úvahy všetky priame a odrazené toky, ktoré naň dopadajú. Svetelný tok Ф sa zistí podľa vzorca:
Kde E- minimálne štandardizované osvetlenie, lux, akceptované podľa SNiP 32-05-95 alebo priemyselných noriem; S- osvetlená plocha, m2; TO 3 - bezpečnostný faktor; Z- koeficient nerovnomernosti osvetlenia; N- počet radov svietidiel; -koeficient tieňovania; - v zlomkoch jednotky. Koeficient využitia svetelného toku závisí od výšky zavesenia svietidiel, od koeficientov odrazu stien a stropu, od indexu miestnosti i, určený podľa vzorca:
Kde S- plocha miestnosti, m2; h- odhadovaná výška zavesenia (vzdialenosť od svietidla k pracovnej ploche), m; A A IN- šírka a dĺžka miestnosti, m.
Bodová metóda na výpočet osvetlenia vám umožňuje určiť osvetlenie v akomkoľvek bode povrchu osvetlenej miestnosti bez ohľadu na umiestnenie svietidiel. Zvyčajne sa používa ako overovacia metóda na výpočet osvetlenia v určitých bodoch na povrchu. Osvetlenie ktoréhokoľvek bodu A vodorovného povrchu je vyjadrené vzorcom:
Kde ja A- svietivosť (cd), špecifikovaná pre konvenčné svietidlo so svetelným tokom 1000 lm; b- uhol medzi vertikálnou rovinou a smerom svetelného toku k osvetlenému bodu; h sv - výška zavesenia lampy, m Relatívne osvetlenie:
Táto hodnota číselne zodpovedá osvetleniu bodu A, umiestneného na tom istom lúči, ale v rovine, voči ktorej je výška inštalácie svietidla 1 m. Keďže osvetlenie touto metódou sa počíta pre svietidlá so svetelným tokom 1000 lm, nahraďte označenie osvetlenia E za e a napíšte vzorec:
kde e je podmienené osvetlenie. Relatívne osvetlenie je funkciou uhla b, ale je vhodnejšie ho znázorniť krivkami vo funkcii:
Pri výpočte osvetlenia pre lampu s ľubovoľným svetelným tokom Ф použite vzorec:
Pre každý typ svietidla sú postavené priestorové izoluxy, ktoré zobrazujú podmienené horizontálne osvetlenie e, ktoré je funkciou parametrov d, h.
Metóda hustoty výkonu je derivátom metódy koeficientu využitia. Je to jednoduchšie, ale menej presné. Táto metóda sa často používa v štádiu návrhu na hrubé výpočty celkového rovnomerného osvetlenia. Táto metóda sa používa na výpočet celkového rovnomerného osvetlenia, najmä pre veľké miestnosti. Táto metóda je založená na analýze veľkého počtu výpočtov osvetlenia vykonaných metódou faktora využitia svetelného toku. Merný výkon W y je pomer výkonu W svetelných zdrojov všetkých svetelných inštalácií osvetlenej miestnosti k osvetlenej ploche S p, t.j.
Konkrétna hodnota výkonu závisí od hlavných faktorov, akými sú typ svietidiel, ich umiestnenie v miestnosti, výkon a typ svietidiel a vlastnosti osvetlenej miestnosti.
5. Úloha:vypočítať všeobecné jednotné osvetlenie výrobného priestoru. Výpočet sa vykonáva metódou koeficientu využitia svetelného toku pre žiarovky a žiarivky t.t. Porovnajte výsledky výpočtu
Riešenie. Kategória vizuálnej práce IIIb, preto je norma osvetlenia pre všeobecné osvetlenie E = 200 luxov pre žiarovky a E = 300 luxov pre žiarivky (podľa SNiP 23.05-95, tabuľka 7.13).
Výpočet osvetlenia pomocou žiaroviek. Výber svetelného zdroja. Akceptujeme žiarovky.
Výber typu svietidla. Podľa tabuľky 7.8 akceptujeme svietidlo SP 21-200-0054 s krivkou svietivosti typu G. Presah svietidla je 0,3 m.
Akceptujeme výšku pracovnej plochy v súlade s OST 32.120-98 (tabuľka 7.14) h P = 1,0 m.
HP = H - h C - h P,
kde H je výška miestnosti, h C je výška zavesenia lampy od stropu, h P je výška pracovnej plochy, m
H P = 3,5-0,3-1,0 = 2,2 m. Optimálnu vzdialenosť medzi svietidlami L určíme pomocou vzorca:
kde l je koeficient na určenie vzdialenosti medzi svietidlami. l = 1 (podľa tabuľky 7.2)
S prihliadnutím na rozstup stĺpov l = 6 m umiestnime svietidlá medzi väzníky.
Počet svietidiel po dĺžke miestnosti n A určíme pomocou vzorca:
kde A je dĺžka miestnosti, m.
nA = 16/2,2 = 7,27-7.
Akceptujeme n A = 7 ks.
Počet svietidiel určíme podľa šírky miestnosti n B pomocou vzorca:
B je šírka miestnosti, m.
nV = 10/2,2 = 4,5-4.
Akceptujeme n B = 4 ks.
Celkový počet svietidiel určíme pomocou vzorca:
S = 16 10 = 160 m2.
Pre svietidlá s KSS typu M s c n =0,7, c c =0,5, c p =0,3 index miestnosti c = 2,8 s prihliadnutím na interpoláciu akceptujeme z = 0,98. Požadovaný svetelný tok jednej žiarovky F určíme podľa vzorca:
F = E H S K Z / N z,
F = 200 160 1,4 1,1/28 0,98 = 1795 lm. Vyberáme svietidlo G 220-230-150 (tabuľka 7.3) s výkonom 150 W so svetelným tokom F l = 2090 lm. Skutočnú hodnotu osvetlenia E fact určíme pomocou vzorca:
Fakt = E n F l / F,
Skutočnosť = 200 2090/1795 = 233 luxov.
Odchýlku skutočného osvetlenia od štandardnej hodnoty D určíme pomocou vzorca:
D = 100(E fakt – EN)/E N,
D = 100 (233-200)/200 = 16,5 %.
Skutočná hodnota osvetlenia nepresahuje štandardizovanú hodnotu o viac ako 20%, čo spĺňa požiadavky SNiP 23-05-95.
Elektrický výkon svietidiel určujeme:
P = 28 150 = 4 200 W.
Výpočet osvetlenia pomocou žiariviek. Vyberáme zdroj svetla – žiarivky. Akceptujeme najúspornejšie svietidlá s bielym svetlom typu LB.
Výber typu svietidla. Prijímame závesné svietidlá typu LV 003-2x 40-001 s dvomi svietidlami LB 40 s KSS typ D.
Podľa podmienky je presah svietidla h C = 0,3 m.
Akceptujeme výšku pracovnej plochy v súlade s OST 32.120-98 (tabuľka 7.14) h P = 1,0 m.
Ryža. Rozloženie svietidiel v časti miestnosti
Odhadovanú výšku zavesenia svietidla N R určíme pomocou vzorca:
HP = H - h C - h P,
Hp = 3,5 - 0,3 - 1,0 = 2,2 m.
Optimálnu vzdialenosť medzi radmi žiariviek L určíme podľa vzorca:
kde l je koeficient na určenie vzdialenosti medzi svietidlami. Podľa tabuľky 7.12 pre svietidlá s KSS typu D berieme l = 1,4.
L = 1,4 x 2,2 = 3,08 m.
Počet radov svietidiel N určíme pomocou vzorca:
N=10/3,08=3,25-3.
Akceptujeme N=3.
Plochu miestnosti určíme pomocou vzorca:
S = 16 10 = 160 m2
Koeficient bezpečnosti volíme podľa tabuľky 7.16 K=1.4, pričom berieme do úvahy, že leží v rozmedzí (1,2...1,5).
Akceptujeme koeficient nerovnomerného osvetlenia (pozri odsek 7.7) Z=1,1.
Index miestnosti c určíme pomocou vzorca:
c = S/H p (A + B) c = 160/2,2 (16 + 10) = 2,8.
Faktor využitia svetelného toku 3 volíme podľa tabuľky 7.17.
Pre svietidlá s KSS typu D s c n = 0,7, c c = 0,5, c p = 0,3, index miestnosti c = 2,8, berúc do úvahy interpoláciu, akceptujeme z = 0,79.
Požadovaný svetelný tok jedného radu svietidiel určíme podľa vzorca:
F = E H S K Z / N z,
F = 300 160 1,4 1,1/3 0,79 = 31189,87 lm. Počet svietidiel v jednom rade určíme pomocou vzorca:
Svetelný tok svietidla LB 40-1 podľa tabuľky 7.2 F l = 3200 lm.
Svetelný tok jednej žiarovky s dvomi žiarovkami LB 40-1.
F svetlo = 2 F l = 2 3200 = 6400 lm.
n=31189/6400=4,87? 5.
Prijímame n=5 ks.
Skutočnú hodnotu osvetlenia E fact určíme pomocou vzorca:
E fakt = E H F fakt /F,
Skutočná hodnota svetelného toku jedného radu žiaroviek:
F fakt = n F svetlo = 5 6400 = 32000 lm.
E fact = 300 32000/31189,87 = 307,79 lux.
Ryža. Rozloženie svietidiel v miestnosti
Odchýlku skutočného osvetlenia od normalizovanej hodnoty D určíme pomocou vzorca:
D = 100 (E fakt - EN)/EN, D = 100 (307,79-300)/300 = 2,59 %.
Skutočná hodnota osvetlenia je o 2,59% vyššia ako normalizovaná hodnota, ktorá spĺňa požiadavky SNiP 23-05-95.
Celkom je 15 lámp (3 rady po 5 lámp), každá s 2 lámp, čo znamená 30 lámp.
P = 30 40 = 1 200 W.
Literatúra
1. Bezpečnosť života vo výrobných podmienkach. Výpočty: učebnica / T.A. Bojko, E.B. Vorobyov, Zh.B. Vorozhbitova [a ďalší]; pod. Celkom vyd. E.B. Vorobyová: Rast štátu. Univerzita spojov. - Rostov n/d, 2007. - 127 s.
2. Bezpečnosť života vo vzdelávacích výrobných podmienkach. príspevok / V.M. Garin, T.A. Bojko, E.B. Vorobyov [a ďalší]; pod všeobecným vyd. V.M. Garina; Výška. štát Vysoká škola dopravná Rostov n/d, 2003. - 346 s.
3. Degtyarev V.O., Koryagin O.G., Firsanov N.N. Osvetľovacie zariadenia pre železničné priestory. - M.: Doprava, 2009. - 223 s.
4. OST 32.120-98. Priemyselný štandard. Normy pre umelé osvetlenie železničných dopravných zariadení. - M.: Doprava, 2004. - 70 s.
5. SNiP 23-05-95. Stavebné normy a pravidlá Ruskej federácie.
6. Prirodzené a umelé osvetlenie. - M.: Stroyizdat, 2008. - 32 s.
7. Referenčná príručka pre návrh elektrického osvetlenia. Ed. G.M. Knorringa - L.: "Energia", 2010. - 384 s., il.
Uverejnené na Allbest.ru
...Podobné dokumenty
Charakteristika zdrojov umelého priemyselného osvetlenia - plynové výbojky a žiarovky. Požiadavky na prevádzku osvetľovacích zariadení. Metódy výpočtu všeobecného umelého osvetlenia pracovných priestorov, výpočet podľa špecifického výkonu.
abstrakt, pridaný 26.02.2010
Účelom umelého osvetlenia je vytvárať podmienky viditeľnosti, udržiavať pohodu človeka a znižovať únavu očí. Výhody a nevýhody používania žiaroviek. Hygienická regulácia umelého osvetlenia.
prezentácia, pridané 10.2.2014
Svetelné zdroje používané na umelé osvetlenie, ich rozdelenie do skupín: plynové výbojky a žiarovky. Výhody a nevýhody svetelných zdrojov. Dizajn svietidiel. Výber svietidiel pre bezpečné osvetlenie.
prezentácia, pridané 25.09.2015
Charakteristika svetelných podmienok, druhy zdrojov pre umelé osvetlenie. Krivky rozloženia intenzity svetla v priestore. Systémy a metódy priemyselného osvetlenia. Prídel, výpočet a základné požiadavky. Vplyv osvetlenia na videnie.
test, pridaný 12.11.2009
Klasifikácia umelého osvetlenia. Jeho funkčný účel. Charakteristika typov osvetlenia. Umelé osvetlenie výrobných dielní. Výhody a nevýhody. Moderné priemyselné zariadenia na umelé osvetlenie.
prezentácia, pridané 10.03.2016
Systémy, typy a vlastnosti priemyselného osvetlenia. Zdroje umelého osvetlenia, ich výhody a nevýhody. Stanovenie počtu svietidiel na zabezpečenie normalizovanej hodnoty osvetlenia metódou svetelného toku.
kurzová práca, pridané 19.12.2014
Štúdium kvalitatívnych a kvantitatívnych charakteristík hodnotenia rôznych typov svietidiel. Analýza vplyvu typu svietidla a farebnej výzdoby interiéru priestorov na osvetlenie a koeficient využitia svetelného toku. Štandardizácia umelého osvetlenia.
laboratórne práce, doplnené 28.03.2012
Funkčný účel umelého osvetlenia, jeho klasifikácia. Umelé osvetlenie výrobných dielní, jeho výhody a nevýhody. Moderné priemyselné zariadenia na umelé osvetlenie, charakteristiky jeho typov.
prezentácia, pridané 31.03.2015
Základné požiadavky na umelé osvetlenie priemyselných priestorov. Druhy osvetlenia a spôsoby jeho výpočtu, ich výhody a nevýhody. Podstata bodovej metódy (metóda intenzity osvetlenia) a vlastnosti jej aplikácie na výpočty všetkých typov osvetlenia.
praktické práce, pridané 18.04.2010
Zabezpečenie elektrickej bezpečnosti pomocou technických metód a prostriedkov. Výpočet umelého osvetlenia. Charakteristika osvetlenia metódou faktora využitia svetelného toku. Žiarovky sú klasifikované ako zdroje tepelného žiarenia.
