Название: Технология проектирования электрического освещения - Учеб. пособие. (Павлюченко Д. А., Хохлова С. В)

Жанр: Технические

Просмотров: 1213


2.2.4. осветительные приборы

Осветительным прибором называют совокупность осветительной арматуры и помещенного в нее источника света. Осветительные приборы, предназначенные для освещения объектов, расположенных относительно близко от них, называют светильниками, а удаленных объектов – прожекторами.

Необходимость помещения лампы внутрь осветительной арматуры вызывается следующими соображениями. При горении открытая лампа излучает световой поток в пространство равномерно во все стороны. Около половины всего излучаемого потока направляется в верхнюю полусферу. Эта часть светового потока, падая на окрашенные в темные цвета или загрязненные стены и потолки производственных помещений, в результате отражения либо дает незначительное увеличение освещенности рабочих мест, либо вообще не используется. Осветительная арматура позволяет перераспределить световой поток источника света, т. е. послать его в нужном направлении.

Применяя в зависимости от внешней среды соответствующую осветительную арматуру, также можно надежно предохранить лампу от загрязнений, коррозии, механических повреждений, влаги, пожаро- и взрывоопасной пыли и паров.

В общем случае все светильники характеризуются следующими основными показателями: характером распределения светового потока в пространстве; величиной защитного угла; коэффициентом полезного действия.

Светильники в зависимости от заданных условий распределения светового потока между верхней и нижней полусферами делятся на следующие группы.

Светильники прямого света (П) направляют не менее 80 \% всего светового потока, излучаемого лампой, в нижнюю полусферу. Благодаря тому, что наибольшая часть светового потока направляется непосредственно на освещаемые поверхности, светильники прямого света самые экономичные по расходу электроэнергии и применяются для освещения производственных помещений и наружного освещения. Их недостаток заключается в появлении довольно резких теней.

Светильники преимущественно прямого света (Н) излучают в нижнюю полусферу от 60 до 80 \% всего светового потока. Такие светильники применяются в цехах с хорошо отражающими стенами и потолками.

Светильники рассеянного света (Р) излучают световой поток во все стороны (от 40 до 60 \% в каждую полусферу). Эта группа является промежуточной между светильниками прямого и отраженного света и применяется в производственных помещениях, когда необходимо, кроме освещения нижней части помещения, осветить также и часть технологического оборудования и трубопроводов, расположенных в верхней части помещения. Светильники этой группы широко используются и для освещения административных помещений, школ, библиотек и бытовых помещений при светлых тонах окраски потолков и стен.

Светильники преимущественно отраженного света (В) направляют от 60 до 80 \% светового потока в верхнюю полусферу и применяются в тех случаях, когда по характеру работы, выполняемой в данном помещении, не должно быть теней (некоторые административные помещения).

Светильники отраженного света (О) направляют не менее 80 \% светового потока, излучаемого лампой, в верхнюю полусферу. При освещении чистых и светлых помещений они создают свет, равномерно распределенный по всему объему помещения, при этом почти совсем отсутствуют резкие тени и полутени. Эти светильники применяются для освещения общественных зданий, больниц, чертежно-конструкторских бюро, а также для архитектурно-художественного освещения. Светильники отраженного света менее экономичны в энергетическом отношении, чем светильники групп прямого или рассеянного света.

Излучаемый в данной полусфере поток также может быть различно распределен в пространстве. Его распределение по отдельным направлениям пространства характеризуется кривыми силы света. Государственный стандарт устанавливает следующие основные типы кривых силы света (рис. 2.1): К – концентрированная; Г – глубокая; Д – косинусная; С – синусная; Л – полуширокая; Ш – широкая; М – равномерная.

Существуют также некоторые специальные кривые света. Кривые светораспределения для конкретных светильников приводятся в светотехнических справочниках.

 

  Рис. 2.1. Типовые кривые

               силы света

Другой характеристикой светильников является его защитный угол. Для защиты глаз наблюдателя от воздействия яркости источника света каждый светильник должен иметь определенную величину защитного угла. Защитным углом светильника с лампой накаливания называют угол γ, образованный двумя прямыми линиями, из которых одна проходит через тело накала лампы, а другая соединяет крайнюю точку тела накала с противоположным краем отражателя (рис. 2.2).

 

 

Рис. 2.2. Защитный угол светильника

Световой поток, излучаемый открытой лампой, всегда будет больше светового потока светильника с этой же лампой. Это объясняется тем, что часть светового потока поглощается осветительной арматурой.

Отношение светового потока светильника Фсв к световому потоку источника света (лампы) Фл называется коэффициентом полезного действия светильника:

.                                        (2.8)

Как было показано ранее, общее освещение может быть выполнено при равномерном или локализованном расположении светильников. Расположение светильников локализованного освещения, их мощность и высота подвеса определяются индивидуально для каждого рабочего места или участка производственного помещения. При этом учитываются характер производственного процесса и требования наилучшего направления светового потока.

При равномерном размещении светильников необходимо найти наивыгоднейшее расстояние между ними, при котором для заданных освещенностей потребляется наименьшее количество энергии. Размещение светильников чаще всего производится по углам квадрата, прямоугольника или в шахматном порядке (рис. 2.3, 2.4).

Рис. 2.3. Варианты размещения светильников

 

Рис. 2.4. Расположение светильников по высоте помещения

При размещении светильников проектировщик сталкивается с двумя противоречивыми условиями. С одной стороны, частое расположение светильников требует применения ламп малой мощности с невысокой светоотдачей, что приводит к повышенному расходу электроэнергии и излишним капитальным затратам на светильники и монтаж электросети. С другой стороны, редкое расположение светильников с лампами относительно большой мощности приводит к неравномерной освещенности, что в итоге также невыгодно в энергетическом отношении, поскольку освещенность точек поверхностей под светильниками будет намного превышать освещенность точек между светильниками, где необходимо обеспечить нормированную минимальную освещенность. В результате оказываются невыгодными в энергетическом отношении как слишком большие, так и слишком малые расстояния между светильниками. В светотехнике пользуются понятием относительного расстояния между светильниками, которое представляет собой отношение абсолютной величины расстояния между светильниками L к высоте их подвеса над рабочей поверхностью Hp:

.                                            (2.9)

При прямоугольном размещении светильников под L следует понимать среднегеометрическую величину из длины и ширины освещаемой поверхности. Тогда относительное расстояние будет равно

,                                 (2.10)

где La, Lb – расстояния между светильниками по ширине и длине помещения.

При шахматном расположении наибольшая равномерность освещения обеспечивается, если светильники располагаются по вершинам равностороннего треугольника, т. е.

.                                   (2.11)

Для люминесцентных светильников, располагаемых рядами, величина L является расстоянием между этими рядами.

Рекомендуемые относительные расстояния для наиболее часто применяемых светильников, приводятся в светотехнических справочниках. При этом оптимальные относительные расстояния не всегда могут быть приняты по архитектурно-строительным и другим условиям. Поэтому при проектировании осветительных установок возможны отступления от наивыгоднейшего отношения . Однако увеличение  сверх рекомендованных крайне нежелательно.

При освещении помещений люминесцентными лампами они размещаются сплошными рядами или с незначительными разрывами. Расстояние между параллельными рядами светильников выбираются так же, как и для светильников с лампами накаливания по отношению .

Кроме расстояния между светильниками, необходимо выбрать также расстояния от крайнего ряда светильников до стен. Они принимаются в пределах:

когда рабочие места расположены непосредственно у стен зданий,

;

когда у стены располагаются только проходы и проезды,

.