surse de lumină artificială. Ce se înțelege prin sursă de lumină naturală și artificială: avantaje și dezavantaje
Există surse naturale sau naturale de lumină. Acestea sunt Soarele, stelele, descărcările electrice atmosferice (de exemplu, fulgerele). Luna este, de asemenea, considerată o sursă de lumină, deși mai corect ar fi să o clasificăm drept reflector de lumină, deoarece nu emite lumină în sine, ci doar reflectă razele soarelui care cad pe ea. Sursele naturale de lumină există în natură independent de om.
Surse de lumină. Pompă luminiscentă: 1 - contacte; 2 - un tub de sticlă acoperit cu un fosfor din interior și umplut cu un gaz inert. Lampa cu incandescenta: 1 - balon; 2 - filament; 3 - suport; 4 - baza. Lampă cu descărcare cu mercur.
Un arc electric poate fi, de asemenea, o sursă de lumină.
Dar există multe surse de lumină create de om. Acestea sunt corpuri, substanțe și dispozitive în care energia de orice fel, în anumite condiții în funcție de persoană, este transformată în lumină. Cele mai simple și mai vechi dintre ele sunt un foc, o torță, o torță. În lumea antică (Egipt, Roma, Grecia), vasele umplute cu grăsime animală erau folosite ca lămpi. Un fitil (o bucată de frânghie sau o cârpă răsucită într-un mănunchi) a fost coborât în vas, care a fost saturat cu grăsime și ars destul de puternic.
Mai târziu, până la sfârșitul secolului al XIX-lea, lumânările, lămpile cu petrol și kerosen și felinarele cu gaz au servit drept surse principale de lumină. Multe dintre ele (de exemplu, lumânările și lămpile cu kerosen) au supraviețuit până în zilele noastre. Toate aceste surse de lumină se bazează pe arderea substanțelor combustibile, de aceea sunt numite și termice. În astfel de surse, lumina este emisă de cele mai mici particule solide incandescente de carbon. Puterea lor de lumină este foarte scăzută - doar aproximativ 1 lm/W (limita teoretică pentru o sursă de lumină albă este de aproximativ 250 lm/W).
Cea mai mare invenție în domeniul iluminatului a fost crearea în 1872 de către omul de știință rus A. N. Lodygin a unei lămpi electrice cu incandescență. Lampa lui Lodygin era un vas de sticlă cu o tijă de carbon plasată în interior; aerul a fost evacuat din vas. Când un curent electric a fost trecut prin tijă, tija s-a încălzit și a început să strălucească. În 1873 - 1874. A. N. Lodygin a efectuat experimente privind iluminatul electric al navelor, întreprinderilor, străzilor, caselor. În 1879, inventatorul american T. A. Edison a creat o lampă incandescentă cu filament de carbon, convenabilă pentru producția industrială. Din 1909 au început să fie folosite lămpi cu incandescență cu fir de wolfram (filament) în zig-zag, iar după 3-4 ani filamentul de wolfram a început să fie realizat sub formă de spirală. În același timp, au apărut primele lămpi cu incandescență umplute cu un gaz inert (argon, krypton), ceea ce le-a crescut semnificativ durata de viață. De la începutul secolului XX. lămpile electrice cu incandescență, datorită economiei și ușurinței lor de utilizare, încep să înlocuiască rapid și peste tot alte surse de lumină bazate pe arderea substanțelor combustibile. În prezent, lămpile cu incandescență au devenit cele mai populare surse de lumină.
Toate numeroasele varietăți de lămpi cu incandescență (mai mult de 2000) constau din aceleași părți, care diferă în dimensiune și formă. Dispozitivul unei lămpi cu incandescență tipică este prezentat în figură. În interiorul balonului de sticlă, din care se evacuează aerul, se fixează o spirală de sârmă de wolfram (corp de filament) pe o tijă de sticlă sau ceramică cu ajutorul unor suporturi din sârmă de molibden. Capetele spiralei sunt atașate la intrări. În procesul de asamblare, aerul este pompat din becul lămpii prin tijă, după care este umplut cu un gaz inert și tija este preparată. Pentru montarea într-un cartuș și conectarea la o rețea electrică, lampa este echipată cu o bază, la care sunt conectate intrările.
Lămpile cu incandescență se disting prin domenii de aplicare (iluminat de uz general, pentru faruri de mașini, proiecție, proiectoare etc.); după forma corpului de încălzire (cu spirală plată, spirală dublă etc.); dupa marimea balonului (miniatural, de dimensiuni mici, normal, de marime). De exemplu, la lămpile subminiaturale, lungimea becului este mai mică de 10 mm și diametrul este mai mic de 6 mm, la lămpile de dimensiuni mari, lungimea becului ajunge la 175 mm sau mai mult, iar diametrul este mai mare de 80 mm. Lămpile cu incandescență sunt fabricate pentru tensiuni de la fracțiuni la sute de volți, cu putere de până la zeci de kilowați. Durata de viață a lămpilor cu incandescență este de la 5 la 1000 de ore.Eficiența luminoasă depinde de designul lămpii, tensiune, putere și timpul de ardere și este de 10–35 lm / W.
În 1876, inginerul rus P. N. Yablochkov a inventat o lampă cu arc de carbon AC. Această invenție a marcat începutul utilizării practice a încărcării electrice în scopuri de iluminat. Sistemul de iluminat electric pe curent alternativ creat de P. N. Yablochkov folosind lămpi cu arc - „lumina rusă” - a fost demonstrat la Expoziția Mondială de la Paris în 1878 și s-a bucurat de un succes excepțional; curând au fost înființate companii în Franța, Marea Britanie și SUA pentru a-l folosi.
Începând cu anii 30. Secolului 20 Sunt din ce în ce mai răspândite sursele de lumină cu descărcare în gaz, care utilizează radiațiile care apar în timpul unei descărcări electrice în gaze inerte sau vapori de diferite metale, în special mercur și sodiu. Primele mostre de lămpi cu mercur din URSS au fost făcute în 1927, iar lămpile cu sodiu - în 1935.
Sursele de lumină cu descărcare în gaz sunt o carcasă din sticlă, ceramică sau metal (cu o fereastră transparentă) de formă cilindrică, sferică sau de altă formă, care conține un gaz și, uneori, o anumită cantitate de vapori de metal sau alte substanțe. Electrozii sunt lipiți în carcasă, între care are loc o descărcare electrică.
Cele mai utilizate pentru iluminarea clădirilor și structurilor sunt lămpile fluorescente, în care radiația ultravioletă a unei descărcări electrice în vapori de mercur este transformată cu ajutorul unei substanțe speciale - un fosfor - în radiații vizibile, adică lumină. Eficiența luminoasă pe durata de viață a lămpilor fluorescente este de câteva ori mai mare decât cea a lămpilor incandescente cu același scop. Dintre astfel de surse de lumină, lămpile fluorescente cu mercur sunt cele mai utilizate. O astfel de lampă este realizată sub forma unui tub de sticlă (vezi fig.) cu un strat de fosfor aplicat pe suprafața sa interioară. Electrozii spiralați de tungsten sunt lipiți în tub la ambele capete pentru a excita o descărcare electrică. În tub se introduc o picătură de mercur și puțin gaz inert (argon, neon etc.), ceea ce mărește durata de viață și îmbunătățește condițiile pentru apariția unei descărcări electrice. Când lampa este conectată la o sursă de curent alternativ, între electrozii lămpii apare un curent electric, care excită strălucirea ultravioletă a vaporilor de mercur, care, la rândul său, provoacă strălucirea stratului de fosfor al lămpii. Eficiența luminoasă a lămpilor fluorescente ajunge la 75–80 lm/W. Puterea lor variază de la 4 la 200 de wați. Durata de viață depășește 10 mii de ore Lungimea lămpilor fluorescente este de la 130 la 2440 mm. După forma tubului, există lămpi drepte, în formă de V, în formă de W, inelare, în formă de lumânare. Astfel de lămpi sunt utilizate pe scară largă pentru iluminarea încăperilor, în copiatoare, în reclamele luminoase etc. Pentru iluminarea autostrăzilor se folosesc lămpi cu sodiu cu o eficiență luminoasă de până la 140 lm/W. Străzile sunt de obicei iluminate cu lămpi cu mercur cu o putere de lumină de 80–95 lm/W. Sursele de lumină cu descărcare în gaz, pe lângă eficiența luminoasă ridicată, se caracterizează prin simplitate și fiabilitate în funcționare.
Un tip complet nou de sursă de lumină sunt laserele, care produc fascicule de lumină cu o focalizare clară, excepțional de strălucitoare și de culoare uniformă. Iar viitorul iluminatului este al LED-urilor.
surse de lumină artificială. Poluarea fonică (acustică).
Test
Surse de lumină artificială: tipuri de surse de lumină și principalele lor caracteristici, Caracteristici ale utilizării surselor de lumină cu descărcare în gaz, care economisesc energie. Fixare: scop, tipuri, caracteristici ale aplicației
Sursele de lumină artificială joacă un rol important în viața noastră. Ele îndeplinesc nu numai o funcție practică, ci și o funcție estetică. Deci, există multe lămpi care diferă ca formă, dimensiune și caracteristici tehnice.
Surse de lumină artificială:
Lămpi cu incandescență
Lampă cu halogen
Surse de lumină cu descărcare în gaz
lampă cu sodiu
Lampă fluorescentă
LED-uri
Lămpile cu incandescență sunt cel mai comun tip de sursă de lumină. Sunt utilizate pe scară largă în diverse tipuri de spații, atât în interior, cât și în exterior.
Lampa incandescentă
Principiul de funcționare: lumina în lămpile incandescente este creată prin trecerea unui curent electric printr-un fir subțire, de obicei din wolfram. Principiul de funcționare se bazează pe efectul termic al curentului electric.
Avantajele lămpii: costuri inițiale scăzute, reproducere satisfăcătoare a culorilor, capacitatea de a controla gradul de concentrare și direcția de propagare a luminii, o varietate de modele, ușurință în utilizare, absența sistemelor electronice de declanșare și stabilizare.
Dezavantaje: durata de viață nu este de obicei mai mare de 1000 de ore; 95% din energia pe care o produc este transformată în căldură și doar 5% în lumină! Lămpile cu incandescență reprezintă un pericol de incendiu. La 30 de minute de la aprinderea lămpilor incandescente, temperatura suprafeței exterioare atinge următoarele valori, în funcție de putere: 40 W - 145 ° C, 75 W - 250 ° C, 100 W - 290 ° C, 200 W - 330 °C. Când lămpile intră în contact cu materiale textile, becul lor se încălzește și mai mult. Paiele care ating suprafața unei lămpi de 60 W se aprind după aproximativ 67 de minute.
Aplicație: proiectat pentru iluminat interior și exterior cu conectare în paralel a lămpilor în rețelele electrice cu o tensiune de 127 și 220 V.
Preț mediu: 15 ruble pentru 1 bucată.
Lampă cu halogen
Lămpile cu halogen, precum lămpile cu incandescență, emit căldură.
Principiul de funcționare: într-un balon umplut cu un gaz inert se află o spirală din wolfram rezistent la căldură. Când un curent electric trece printr-o spirală, acesta se încălzește, generând căldură și energie luminoasă. Particulele de wolfram la o temperatură de 1400 ° C, chiar înainte de a ajunge la suprafața balonului, sunt combinate cu particule de halogen. Datorită circulației termice, acest amestec de halogen-tungsten se apropie de o spirală incandescentă și se descompune sub influența unei temperaturi mai ridicate. Particulele de wolfram sunt din nou depuse pe spirale, iar particulele de halogen sunt returnate în procesul de circulație.
Avantaje: Bobina are o temperatură mai ridicată, ceea ce vă permite să obțineți mai multă lumină pentru aceeași putere a lămpii, bobina este actualizată constant, ceea ce crește durata de viață a lămpii, becul nu se înnegrește, iar lampa oferă o putere de lumină constantă pe tot parcursul vieții sale.
Cu aceeași capacitate de redare a culorii ca și lămpile incandescente, au un design compact.
Dezavantaje: putere de lumină scăzută, durată scurtă de viață
Surse de lumină cu descărcare în gaz
Sursele de lumină cu descărcare în gaz sunt o carcasă din sticlă, ceramică sau metal (cu o fereastră de ieșire transparentă) care conține gaz, o anumită cantitate de metal sau alte substanțe cu o presiune a vaporilor suficient de mare. Electrozii sunt montați ermetic în carcasă, între care are loc descărcarea. Există surse de lumină cu descărcare în gaz cu electrozi care funcționează în atmosferă deschisă sau în flux de gaz.
Distinge:
lămpi cu lumină cu gaz - radiația este creată de atomi, molecule excitate, ioni și electroni care recombină;
lămpi fluorescente - sursa de radiație este fosforul excitat de radiația cu descărcare în gaz;
lămpi de lumină electrică - radiația este creată de electrozi încălziți printr-o descărcare.
Lampă fluorescentă
Principiul de funcționare: lumina din aceste lămpi apare din cauza conversiei radiației ultraviolete de către o acoperire cu fosfor în lumină vizibilă după ce apare o descărcare de gaz în ele.
Avantaje: este o modalitate eficientă de conversie a energiei; din cauza suprafeței mari radiante, lumina produsă de lămpile fluorescente nu este la fel de strălucitoare ca cea a surselor de lumină „punctivă” (lămpi cu incandescență, cu halogen și cu descărcare de înaltă presiune); În ceea ce privește eficiența energetică, lămpile fluorescente sunt ideale pentru iluminarea spațiilor mari deschise (birouri, clădiri comerciale, industriale și publice).
Lumina lămpilor poate fi albă, culori calde și reci, precum și culori apropiate de lumina naturală.
Dezavantaje: toate lămpile fluorescente conțin mercur (în doze de 40 până la 70 mg), o substanță otrăvitoare. Această doză poate dăuna sănătății dacă lampa se sparge, iar dacă sunt expuse în mod constant la efectele nocive ale vaporilor de mercur, se vor acumula în corpul uman, dăunând sănătății.
Durată de viață: ajunge la 15.000 de ore, ceea ce este de 10-15 ori mai lung decât lămpile cu incandescență.
Lampă de zi
Una dintre soiurile de lămpi fluorescente cu o culoare strălucitoare albăstruie. Există 2 tipuri de astfel de lămpi - LDC (lumina de zi, cu redarea corectă a culorilor) și LD (lumina de zi).
Lămpile LD nu asigură reproducerea corectă a culorii obiectelor iluminate; sunt folosite în scopuri de iluminat general, în special în zonele sudice.
Lămpile LDC sunt folosite pentru a ilumina obiecte pentru care este important să se reproducă cu acuratețe nuanțele de culoare, în principal în regiunile albastre și albastre ale spectrului. Eficiența lor luminoasă este cu 10-15% mai mică decât cea a lămpilor LD. Astfel de lămpi sunt folosite pentru a ilumina spațiile industriale.
Lămpi cu economie de energie
Lămpile fluorescente compacte (CFL), datorită tehnologiei și designului speciale, pot fi comparabile ca dimensiuni sau egale cu lămpile cu incandescență. Aceste lămpi moderne au toate caracteristicile avansate ale lămpilor fluorescente.
Beneficii: economii de energie de până la 80% în funcție de producător și model specific; lămpile de economisire a energiei nu se încălzesc foarte bine.
Dezavantaje: costul ridicat și conținutul de substanțe toxice din ele.
Durată de viață: de aproximativ 5-6 ori mai lungă decât lămpile cu incandescență, dar poate fi de până la 20 de ori mai lungă, cu condiția să se asigure o calitate suficientă a sursei de alimentare, balast și să se respecte restricțiile privind numărul de comutare, altfel eșuează rapid.
lampă cu sodiu
O sursă de lumină cu descărcare în gaz în care radiația optică are loc în timpul unei descărcări electrice în vapori de Na. Există lămpi de joasă presiune și lămpi de înaltă presiune.
Principiul de funcționare: lampa de înaltă presiune este realizată din compoziție policristalină transmițătoare de lumină Al2O3, rezistentă la descărcarea electrică în vapori de Na până la temperaturi de peste 1200 °С. Cantități dozate de Na, Hg și un gaz inert sunt introduse în tubul de refulare după îndepărtarea aerului la o presiune de 2,6–6,5 kN/m2 (20–50 mm Hg). Există lămpi cu sodiu de înaltă presiune „cu proprietăți de mediu îmbunătățite” - fără mercur.
Lămpile cu sodiu de joasă presiune (denumite în continuare LTLD) se disting printr-o serie de caracteristici care complică semnificativ atât producția, cât și funcționarea. În primul rând, vaporii de sodiu la o temperatură ridicată a arcului acţionează foarte agresiv asupra sticlei becului, distrugându-l. Din această cauză, arzătoarele NLND sunt de obicei fabricate din sticlă borosilicată. În al doilea rând, eficiența NLND depinde puternic de temperatura ambiantă. Pentru a asigura un regim de temperatură acceptabil al arzătorului, acesta din urmă este plasat într-un balon exterior de sticlă, care joacă rolul unui „termos”.
Avantaje: durata mare de viata, folosita pentru iluminatul exterior si interior; Lămpile oferă o lumină plăcută alb-aurie.
Dezavantaje: incluse in reteaua electrica prin balasturi; Pentru a asigura cel mai mare randament de radiație rezonantă Na, tuburile cu descărcare ale unei lămpi cu sodiu sunt izolate prin plasarea lor în interiorul unui recipient de sticlă din care este evacuat aerul.
Dioda electro luminiscenta
Un LED este un dispozitiv semiconductor care transformă curentul electric direct în lumină. Consumul minim de energie este asigurat de proprietățile unui cristal special crescut.
Aplicarea LED-urilor: ca indicatoare (indicator de putere pe tabloul de bord, afișaj alfanumeric). În ecranele mari de exterior, o matrice (cluster) de LED-uri este utilizată în liniile de rulare. LED-urile puternice sunt folosite ca sursă de lumină în felinare. De asemenea, sunt folosite ca lumină de fundal pentru ecranele LCD mici (pe telefoane mobile, camere digitale).
Avantaje:
Eficiență ridicată. LED-urile moderne sunt pe locul doi în acest parametru numai după lampa fluorescentă cu catod rece (CCFL).
Rezistență mecanică ridicată, rezistență la vibrații (absența unei spirale și a altor componente sensibile).
Durată lungă de viață. Dar nici nu este infinit - cu funcționare prelungită și/sau răcire slabă, cristalul este „otrăvit” și luminozitatea scade treptat.
Compoziția spectrală specifică a radiațiilor. Spectrul este destul de restrâns. Pentru nevoile de indicare și transmitere a datelor, acesta este un avantaj, dar pentru iluminare, acesta este un dezavantaj. Doar laserul are un spectru mai îngust.
Un unghi mic de radiație poate fi și un avantaj și un dezavantaj.
Siguranță -- nu sunt necesare tensiuni înalte.
Insensibilitate la temperaturi scăzute și foarte scăzute. Cu toate acestea, temperaturile ridicate sunt contraindicate pentru LED-uri, precum și pentru orice semiconductor.
Absența componentelor toxice (mercur, etc.) și, prin urmare, ușurința de eliminare.
Dezavantajul este prețul ridicat, dar în următorii 2-3 ani se așteaptă o scădere a prețurilor la produsele LED.
Durata de viață: durata medie de viață completă a LED-urilor este de 100.000 de ore, adică de 100 de ori durata de viață a unui bec incandescent. Având în vedere că într-un an sunt 8.760 sau 8.784 de ore, lămpile cu LED-uri pot dura câțiva ani.
Lămpile cu descărcare de înaltă presiune includ și lămpi cu halogenuri metalice (MG).
Lămpile cu halogenuri metalice (HMI lamps - Hydrargyrum medium Arc-length Iodude) sunt o familie mare de lămpi cu descărcare AC în care lumina este produsă prin descărcare electrică într-o atmosferă densă dintr-un amestec de vapori de mercur și halogenuri de pământuri rare.
Spre deosebire de lămpile incandescente, care sunt emițătoare de căldură în sensul deplin al cuvântului, lumina din aceste lămpi este generată de un arc care arde între doi electrozi. Acestea sunt de fapt lămpi cu mercur de înaltă presiune cu adaos de ioduri metalice sau ioduri de pământuri rare (disproziu (Dy), holmiu (Ho) și tuliu (Tm), precum și compuși complecși cu cesiu (Cs) și halogenuri de staniu (Sn). Acești compuși se descompun în centrul arcului de descărcare, iar vaporii de metal pot stimula emisia de lumină, a cărei intensitate și distribuție spectrală depind de presiunea de vapori a halogenurei metalice.
Eficiența luminoasă și redarea culorii a descărcării arcului de mercur și a spectrului de lumină sunt mult îmbunătățite. Acest tip de lampă nu trebuie confundat cu lămpile cu halogen. Ele sunt complet diferite ca caracteristici și principii de funcționare. Ciclul halogenului: în becul lămpii sunt prezenți vapori de iodură de metal. Când se inițiază o descărcare electrică de la electrozii încălziți, wolfram începe să se evapore, iar vaporii săi intră în combinație cu ioduri, formând un compus gazos - iodura de wolfram. Acest gaz nu se depune pe pereții balonului (balonul rămâne transparent pe toată durata de viață a lămpii). În imediata apropiere a electrozilor încălziți, gazul se descompune în vapori de wolfram și iod; electrozii sunt învăluiți într-un nor de vapori de metal, protejând electrozii de distrugere, iar pereții balonului de întunecare. Când lampa este stinsă, tungstenul se stabilește (revine) la electrozi. Astfel, ciclul cu halogen asigură funcționarea de lungă durată a lămpii fără a estompa becul.
Lămpile MG sunt aceleași cu mercur, dar cu ioni de pământuri rare introduși în bec, ceea ce mărește semnificativ durata de viață, îmbunătățește randamentul luminii și spectrul. Putere standard (ca și sodiu) 70, 150, 250 și 400 wați.
În general, puterea luminoasă a lămpilor MG este egală cu puterea luminoasă a lămpilor fluorescente (pe watt), cu excepția faptului că lumina nu este difuză, ci directă.
Lămpile MG vin în forme - de la bile mate pentru fire standard, la tuburi cu două capete pentru spoturi compacte. Toate aceste lămpi dau lumină albă. Spectrul este echilibrat în compoziție și are atât regiuni albastre, cât și roșii.
În acest sens, lămpile cu halogenuri metalice sunt utilizate pe scară largă în instalațiile de iluminat ale diferitelor spații comerciale, expoziții, centre comerciale, birouri, hoteluri, restaurante, instalații de iluminat panouri și vitrine, instalații sportive și iluminat stadioane, precum și iluminatul arhitectural al clădirilor și structurilor. De exemplu, o lampă cu halogenuri metalice de 250 W este suficientă pentru a obține o iluminare comparabilă cu un proiector de 1 kW.
Cel mai recent progres în tehnologia cu halogenuri metalice este lampa avansată cu halogenuri metalice placate cu ceramică (CMG). Lămpile KMG oferă un nivel ridicat de reproducere a caracteristicilor luminii. Acest lucru face ca aceste lămpi să fie potrivite pentru zonele în care culoarea are o semnificație specială. Lămpile sunt conectate la o rețea de curent alternativ cu o frecvență de 50 Hz, o tensiune de 220 sau 380 V cu dispozitivul de comandă corespunzător (PRA) și un aprindetor de impulsuri (IZU).
Un dispozitiv de lumină sau lampă este un dispozitiv care asigură funcționarea normală a unei lămpi electrice. Corpul de iluminat îndeplinește funcții optice, mecanice, electrice și de protecție.
Dispozitivele de iluminat cu rază scurtă de acțiune se numesc lămpi, iar cele cu rază lungă de acțiune se numesc reflectoare.
Componentele principale ale corpului de iluminat sunt fitingurile pentru instalare și fixare, un difuzor și sursa de lumină în sine. Toate corpurile de iluminat au propriile caracteristici de iluminare, cum ar fi distribuția luminii, estimată folosind curbele de intensitate luminoasă, directivitate luminoasă (raportul fluxurilor de lumină direcționate către emisferele superioare și inferioare), precum și eficiența.
Corpurile de iluminat, în funcție de condițiile mediului pentru care sunt destinate, sunt împărțite după proiectare în următoarele: deschise neprotejate, parțial rezistente la praf, complet rezistente la praf, parțial și complet rezistente la praf, rezistente la stropire, fiabilitate sporită împotriva exploziilor și rezistente la explozie.
După natura distribuției luminii, lămpile sunt împărțite în clase: lumină directă, predominant directă, difuză, predominant reflectată și reflectată.
După metoda de instalare, lămpile sunt împărțite în grupuri: tavan, încastrate în tavan, suspendate, de perete și de podea (lampi de podea).
Clasificarea corpurilor de iluminat în funcție de scop Tabelul 1
Soiuri de lămpi |
Scop |
|
Corpuri de iluminat pentru iluminat general (pendant, tavan, perete, podea, masa) |
Pentru iluminarea generală a încăperii |
|
Corpuri de iluminat locale (masă, podea, perete, pandantiv, atașat, încorporat în mobilier) |
Pentru a asigura iluminarea suprafeței de lucru în conformitate cu munca vizuală efectuată |
|
Corpuri de iluminat combinate (pendant, perete, podea, masă) |
Ele îndeplinesc atât funcțiile unui corp de iluminat general, cât și cele ale iluminatului local, sau ambele funcții în același timp |
|
Lămpi decorative (de masă, de perete) |
Acționează ca un element de decorare interioară |
|
Lămpi de orientare -- lumini de noapte (masă, perete) |
Pentru a crea iluminatul necesar orientării în spații rezidențiale pe timp de noapte |
|
Lămpi de expunere (de masă, de perete, atașate, încorporate, tavan, pandantiv, podea) |
Pentru a ilumina obiecte individuale |
Domeniul de aplicare a diferitelor tipuri de corpuri de iluminat fabricate este prezentat în Tabelul 2. Denumirile cu litere ale corpurilor de iluminat sunt preluate din cataloagele produselor de iluminat și din nomenclaturile producătorilor, în principal pentru încăperi fără cerințe speciale pentru proiectarea arhitecturală.
Modelele celor mai comune dispozitive de fixare sunt prezentate în Figura 1.
Tabelul 2 - Tipuri de corpuri de iluminat și domeniul lor de aplicare
Figura 1 - Fixare:
a - „universal”;
b - emițător profund emailat Ge;
în - oglindă emițătoare adâncă Gk;
g - emițător larg CO;
e - PPR si PPD rezistent la praf;
e - rezistent la praf PSH-75;
g - antideflagrant VZG;
h - fiabilitate crescută împotriva exploziei NZB - N4B;
și -- pentru mediul activ chimic CX;
la - OD și ODR fluorescente (cu un grătar);
l - LD și LDR luminiscente;
m - PU luminiscent;
n - PVL luminiscent;
o - VLO luminiscent;
p - pentru iluminat exterior SPO-200
Lămpile „universale” (U) sunt produse pentru lămpi de 200 și 500 W. Acestea sunt principalele accesorii pentru spațiile industriale normale. La înălțimi mici, se folosesc cu o nuanță semi-mată. Pentru încăperi umede sau încăperi cu mediu activ, se folosesc lămpi cu un disc de cauciuc rezistent la căldură care etanșează cavitatea de contact.
Emițătoarele profunde emailate Ge sunt disponibile în două dimensiuni: pentru lămpi de până la 500 și până la 1000 de wați. Se folosesc, ca si „universal”, in toate spatiile industriale normale, dar cu o inaltime mai mare.
Emițători adânci cu o concentrație medie a fluxului luminos Gs sunt produși pentru lămpi de 500, 1000, 1500 W. Corpul corpului de iluminat este realizat din aluminiu cu un reflector aproape de o oglinda. Folosit pentru încăperi normale și umede și medii cu activitate chimică crescută.
Emițătorii profundi de distribuție concentrată a luminii Gk sunt similari ca design cu lămpile Gs. Sunt utilizate în interior atunci când este necesară o concentrație mare de flux luminos și nu există cerințe pentru iluminarea suprafețelor verticale. În execuția condensată au marca GkU.
Sticla cu lapte integral lucetta (Lts) este produsa pentru lămpi de 100 și 200 W și este utilizată pentru încăperi cu un mediu normal. Corpurile de iluminat PU și CX sunt utilizate pentru spații umede, prăfuite și cu pericol de incendiu. Domeniul de aplicare al corpurilor de iluminat rezistente la explozie este determinat de versiunea, categoria și grupul de mediu: V4A-50, V4A-100, VZG-200, NOB.
Corpurile de iluminat pentru lumină locală (SMO-1, 50 W, SMO-2, 100 W) sunt echipate cu console cu întrerupătoare și balamale corespunzătoare pentru rotirea corpului de iluminat. Sunt similare cu lămpile K-1, K-2, KS-50 și KS-100 - lumini oblice în miniatură.
Corpurile de iluminat pentru lămpi fluorescente de tip ODR și ODOR sunt utilizate pentru iluminatul spațiilor industriale, iar tipul AOD pentru spații administrative, de laborator și alte spații. Corpurile de iluminat sunt furnizate complet cu PRU-2, cu cartușe, blocuri pentru pornire și comutare pentru pornirea unei singure fază a rețelei de 220 V. Instalația poate furniza corpuri de iluminat din seria OD ca duble, adică de fapt cu patru lămpi și cu 80 W. lămpile.
Principalele părți ale fiecărui corp de iluminat sunt: un corp, un reflector, un difuzor, un suport, o legătură de contact și un suport de lampă (Figura 2).
Lămpile cu DRL și lămpile fluorescente sunt utilizate pe scară largă, deoarece au o eficiență mai mare, o eficiență luminoasă mai mare și o durată de viață semnificativă în comparație cu lămpile și lămpile incandescente.
Pentru aprindere și ardere stabilă, lămpile cu descărcare în gaz sunt aprinse cu ajutorul balastului (balasturilor), demaroarelor, condensatoarelor, descărcătoarelor și redresoarelor speciale.
Figura 2 - Lampa UPD:
a - vedere generală; b - ansamblu admisie: 1 - piuliță de îmbinare, 2 - carcasă, 3 - cartuș de porțelan, 4 - blocare, 5 - reflector, b - contact la masă, 7-bloc de terminale.
Siguranța vieții în diferite zone
Din punct de vedere fizic, orice sursă de lumină este un grup de mulți atomi excitați sau excitați continuu. Fiecare atom individual al unei substanțe este un generator de undă luminoasă...
Siguranța vieții la locul de muncă
Sursele de lumină utilizate pentru iluminatul artificial sunt împărțite în două grupe - lămpi cu descărcare în gaz și lămpi cu incandescență. Lămpile incandescente sunt surse de lumină termică...
Iluminarea artificială a locului de muncă
Viziunea umană vă permite să percepeți forma, culoarea, luminozitatea și mișcarea obiectelor din jur. Până la 90% din informațiile despre lumea din jurul unei persoane le primește cu ajutorul organelor vizuale...
Caracteristicile medicale și biologice ale iluminatului artificial, ținând cont de clasa de precizie a lucrării vizuale
Sursele de lumină utilizate pentru iluminatul artificial sunt împărțite în două grupe: lămpi cu descărcare în gaz și lămpi cu incandescență. Lămpile incandescente sunt surse de lumină termică...
Organizarea protectiei muncii. Evaluarea economică a surselor de lumină
Iluminarea este un factor important în producție și mediu. Pentru viața umană normală, lumina soarelui, lumina, iluminatul sunt extrem de importante. Dimpotrivă, niveluri insuficiente...
Iluminat de expoziție
Oricât de reușite sunt compozițiile interioarelor expoziționale și selecția exponatelor, acestea nu vor produce impresia dorită până când lumina nu va deveni o componentă de design...
Iluminarea spațiilor industriale de producție metalurgică
În instalațiile moderne de iluminat destinate iluminarii spațiilor industriale, ca surse de lumină se folosesc lămpi cu incandescență, cu halogen și cu descărcare în gaz. Lămpi cu incandescență...
Cerințe de bază pentru iluminatul industrial
La compararea surselor de lumină între ele și la alegerea lor, se folosesc următoarele caracteristici: 1) caracteristici electrice - tensiunea nominală, adică tensiunea ...
Protecția muncii la întreprinderi
În funcție de scopul său, iluminatul artificial este împărțit în două sisteme: general, conceput pentru a ilumina întregul spațiu de lucru și combinat, atunci când iluminatul local este adăugat la iluminatul general...
Problema asigurării siguranței umane atunci când se utilizează efecte de lumină și sunet
Epilepsia fotosensibilă (sensibilă la lumină) este o afecțiune în care lumina pâlpâitoare de intensitate mare provoacă crize epileptice. Uneori se numește epilepsie reflexă...
Prognoza și dezvoltarea măsurilor pentru prevenirea și lichidarea unei situații de urgență la stația de alimentare cu gaz Nr.2 a AKOIL SRL
Stațiile de alimentare cu gaze sunt proiectate pentru primirea și stocarea gazului de hidrocarburi lichefiate, precum și pentru alimentarea echipamentelor cu baloane cu gaz pentru mașini cu gaz de hidrocarburi lichefiate. Schema tehnologică de bază a stațiilor de alimentare cu gaz este prezentată în Figura 1.1...
Salubritate industrială și sănătate în muncă
Principalele tipuri de radiații radioactive: alfa, beta, neutroni (grup de radiații corporale), radiații X și gamma (grup de unde). Radiațiile corpusculare sunt fluxuri de particule elementare invizibile...
Iluminat industrial
La alegerea unei surse de lumină pentru iluminarea artificială se țin cont de următoarele caracteristici: 1. electrice (tensiune nominală, V; puterea lămpii, W) 2. iluminare (flux luminos lampa, lm; intensitate luminoasă maximă Imax, CD). 3...
Proiectarea rațională a spațiilor și a locurilor de muncă
Conform teoriei lui Maxwell, propusă de acesta încă din 1876, lumina este un fel de unde electromagnetice. Această teorie s-a bazat pe faptul că viteza luminii coincide cu viteza...
Tehnologii de salvare pentru victimele accidentelor rutiere
Instrumentele hidraulice, dispozitivele și echipamentele, precum și troliurile manuale sunt utilizate pentru a conduce ACP în timpul eliminării consecințelor unui accident pentru dezasamblarea vehiculului, eliberarea și extragerea victimelor și alte lucrări.
Introducere
incandescent fluorescent de economisire a energiei
Trăim într-o lume a luminii și a imaginilor pe care le creează. Lumina soarelui a fost începutul vieții și leagănul Omului pe Pământ. Conștiința omului a început să fie determinată de gândirea sa figurativă. Lumina naturală, născută din soare, ne-a creat o vastă lume de senzații și ne-a oferit posibilitatea de a ne determina atitudinea față de lumea din jurul nostru, iar lumina artificială a devenit începutul civilizației umane.
Astăzi, lumina electrică determină calitatea vieții noastre și confortul condiției umane. Lumina proastă, precum ochelarii proasți, poate provoca oboseală, iritabilitate, dispoziție proastă și alte consecințe neplăcute. Arta luminii încearcă să cuprindă milioane de oameni, echipându-le casele și locurile de muncă. Luând în considerare îmbunătățirea confortului luminii și a confortului în propria casă sau apartament, este util să aveți cel puțin cele mai elementare informații despre tehnologia iluminatului și regulile raționale.
iluminat.
Îmbunătățirea confortului luminii acasă și la locul de muncă creează nu numai o stare de spirit pentru o persoană, ci vă permite și să mențineți capacitatea de lucru pentru o perioadă lungă de timp; iar designul de iluminat potrivit și culorile bine alese ale mediului determină starea internă și ajută la menținerea sănătății. Desigur, nu trebuie să uităm că asociem un stil de viață sănătos cu un mediu luminos și plăcut, care ne creează o marjă de siguranță în toate eforturile noastre în viață.
Iluminatul natural este necesar din punct de vedere fiziologic și cel mai favorabil pentru o persoană. Cu toate acestea, nu poate asigura pe deplin funcționarea sa normală. Din această cauză, chiar și în cele mai vechi timpuri, oamenii au început să caute un plus la acesta - iluminatul artificial.
Astăzi, sursele de lumină artificială sunt de obicei incandescente, fluorescente sau surse de lumină care utilizează LED-uri.
1. Dezvoltarea tehnologiei lămpii
Lumina electrică este internațională în locul său de naștere. La descoperirea și crearea sa au participat oameni de știință și inventatori remarcabili din multe țări ale lumii. Prima etapă în dezvoltarea surselor de lumină electrică, datorită descoperirilor și invențiilor lui Devi, Volt, Petrov, Moliène, Gabel, Adamas, Sprengel, Ladygin, Yablochkov, Dedrikson și alții, s-a încheiat în 1879 cu crearea unei lămpi cu incandescență. de Edison în forma noastră constructivă obișnuită. Primele instalații de iluminat electric public au apărut la sfârșitul secolului al XIX-lea în Europa de Vest, America și Rusia. „Lumânarea Yablochkov” electrică a făcut senzație la Paris și a fost numită „Lumina rusă” Competiția pentru lămpi cu incandescență a apărut odată cu dezvoltarea unei generații de lămpi cu descărcare în anii 30 ai secolului nostru: lămpi fluorescente și cu mercur, care au două avantaje remarcabile: eficiență energetică și durată de lucru de câteva ori mai mari.
În ciuda costului ridicat, a necesității de a folosi balasturi speciale (balaste) pentru includerea și funcționarea lor și multe alte neajunsuri, aceste lămpi au început să înlocuiască rapid lămpile cu incandescență, iar acest lucru a afectat în primul rând zonele de iluminat industrial și stradal. Începând cu anii 1950, lămpile fluorescente au luat o poziție puternică în iluminatul clădirilor publice (săli de clasă și săli de spectacol, birouri, spitale etc.). La sfârșitul anilor 60, lămpile cu descărcare au fost completate cu o nouă clasă - lămpi cu halogenuri metalice, care, menținând avantajele lămpilor cu mercur de înaltă presiune (HPR), se disting prin eficiență energetică mai mare și redare a culorii. Aceste lămpi au fost cele mai utilizate la început la iluminatul instalațiilor sportive (pentru a îndeplini cerințele transmisiunilor TV). Punctul culminant în dezvoltarea lămpilor de economisire a energiei ar trebui să fie considerate lămpi de sodiu de înaltă presiune cu lumină galbenă - aurie. O astfel de lampă cu o putere de 400 W înlocuiește o lampă DRL cu o putere de 1000 W și 10 lămpi incandescente de 300 W fiecare. Din cauza redării insuficiente a culorilor, aceste lămpi sunt utilizate în principal în iluminatul stradal.
Pentru a extinde domeniul de aplicare a lămpilor cu descărcare din clădirile rezidențiale și publice în anii 70, au fost dezvoltate lămpi fluorescente compacte (CFL), inclusiv cele cu aceeași bază ca o lampă incandescentă. Înșurubând o astfel de lampă într-o lampă obișnuită, puteți reduce puterea acesteia de 5-6 ori (de exemplu, o lampă CFL de 13 W va înlocui o lampă cu incandescență de 75 W). În aceiași ani, lămpile cu halogen au părut să lumineze expozițiile la expoziții și muzee, deosebindu-se de cele obișnuite prin compactitatea lor excepțională, eficiența de 1,5-2 ori mai mare și durata de viață. Cele mai eficiente și sigure lămpi sunt evaluate pentru 12V, deși la tensiunea de rețea necesită instalarea de transformatoare descendente. Astăzi, lămpile incandescente cu halogen în oglindă au devenit o sursă de lumină eficientă și prestigioasă pentru iluminatul birourilor, băncilor, restaurantelor, magazinelor și altor spații.
Istoria modernă a surselor de lumină este uimitoare în ceea ce privește durata de lucru lămpi „eterne” cu un nou principiu de funcționare. Acestea sunt așa-numitele lămpi fluorescente compacte fără electrozi de înaltă frecvență de tip QL, cu o putere de 85 W și o durată de viață de 60 de mii de ore, care nu sunt inferioare în alte caracteristici celor mai bune lămpi cu descărcare. Introduse la începutul anilor 1990 de Philips, aceste lămpi sunt din ce în ce mai folosite, mai ales în țările din nordul Europei. Mai recent, acestea au fost folosite într-o actualizare a iluminatului pentru o sală de clasă mare din Finlanda. Autorii proiectului susțin că următoarea înlocuire a lămpilor va fi efectuată în 2025.
g. - invenţia lămpii cu incandescenţă
d. - inventarea farului auto faza scurtă/lungă
d. - introducerea unei lămpi cu mercur de înaltă presiune
g. - introducerea unei lămpi fluorescente
g. - realizarea unei lămpi cu incandescență de culoare „alb moale”.
d. - introducerea unei lămpi cu incandescență de cuarț
g. - introducerea lămpii cu halogen
d. - Invenția lămpii cu sodiu de înaltă presiune
d.-introducerea lămpii cu halogenuri metalice
d. - introducerea lămpilor fluorescente de mică putere
d. - introducerea unui reflector elipsoidal
d. - introducerea lămpilor de oglindă cu reflector fațetat
d. Introducerea lămpii cu halogenuri metalice de mică putere
d. - introducerea unei lămpi fluorescente Biax de 40 wați
d. - introducerea lămpii (Halogen-IR™ PAR)
1991 - Introducerea lămpii (ConstantColor™ Presise)
1992 Introducerea lămpii fluorescente compacte (Biax™Compact)
- inventarea lămpii fluorescente fără electrod (Genura)
- eliberarea lămpii fluorescente compacte cu șurub (Heliax)
2. Tipuri și surse de iluminat artificial. Avantajele și dezavantajele lor
.1 Tipuri de iluminat artificial
Iluminatul artificial poate fi general(toate instalațiile de producție sunt iluminate cu același tip de lămpi, distanțate uniform deasupra suprafeței iluminate și echipate cu lămpi de aceeași putere) și combinate(la iluminatul general se adaugă iluminatul local la locurile de muncă cu lămpi amplasate în apropierea aparatului, mașinii, instrumentelor etc.). Utilizarea doar a luminii locale este inacceptabilă, deoarece contrastul puternic dintre zonele puternic iluminate și cele nelluminate obosește ochii, încetinește procesul de lucru și poate provoca accidente și accidente.
În funcție de scopul funcțional, iluminatul artificial se împarte în lucru, datorie, de urgență.
Iluminat de lucruobligatoriu în toate spațiile și în zonele iluminate pentru a asigura funcționarea normală a oamenilor și a circulației.
Lumină de urgențăincluse în afara programului de lucru.
Lumină de urgențăEste prevăzut pentru a asigura iluminarea minimă în camera de producție în cazul unei opriri bruște a iluminatului de lucru.
În clădirile moderne, cu un etaj, cu mai multe trave, fără luminatoare cu geam lateral, în timpul zilei, se utilizează simultan iluminatul natural și artificial (iluminat combinat). Este important ca ambele tipuri de iluminat să fie în armonie unul cu celălalt. Dispozitivele de iluminat alcătuiesc cel mai mare grup de aparate electrice din fiecare casă. Sursele de lumină sunt un element important al vieții de zi cu zi.
.2 Surse de iluminat artificial. Avantajele și dezavantajele lor
Toate lămpile moderne pot fi clasificate în funcție de trei caracteristici principale: acesta este tipul de bază, metoda de obținere a luminii și tensiunea de la care funcționează. Să începem cu cel mai important lucru - metoda de obținere a fluxului luminos. De el depinde pe deplin capacitatea lămpii de a consuma o anumită cantitate de energie electrică. Să luăm în considerare mai detaliat câteva dintre caracteristicile acestor lămpi de iluminat.
Lămpi cu incandescență
Lămpi cu incandescență (Fig. 1)aparțin clasei surselor de lumină termică. În ciuda introducerii unor tipuri de lămpi mai avansate din punct de vedere tehnologic, acestea rămân una dintre cele mai populare și mai ieftine surse de lumină, în special în sectorul casnic.
Acțiunea acestor lămpi se bazează pe încălzirea spiralei cu un curent care trece prin ea la o temperatură de 3000 de grade. Baloanele lămpilor cu o putere de 40 W sau mai mult sunt umplute cu gaze inerte - argon sau cripton. Lămpile de uz casnic au o putere de 25 - 150 wați. Lămpile de până la 60 de wați cu o bază redusă se numesc minioni. Puteți verifica funcționalitatea lămpii cu un tester, spirala trebuie să aibă o anumită rezistență. Un corp de iluminat cu o lampă incandescentă poate avea doar două defecțiuni: 1. Lampa arsă 2. Nu există niciun contact în cablajul electric, ca urmare a faptului că nu se aplică nicio tensiune la bază.
Avantaje: Design simplu, fiabil, nu au dispozitive suplimentare atunci când sunt pornite, practic nu depind de temperatura ambiantă, se aprinde instantaneu.
Defecte: Nu au o durată de viață foarte lungă, aproximativ 1000 de ore.
Lampă fluorescentă
Lămpi fluorescente (Fig. 2)sunt lămpi cu descărcare în gaz de joasă presiune. Pot fi de diferite forme: drepte, tubulare, ondulate și compacte (CLL). Diametrul tubului nu este legat de puterea lămpii, care poate ajunge până la 200 de wați. Lămpile tubulare au tipuri de bază cu doi pini, în funcție de distanța dintre pini: G-13 (distanță - 13 mm) pentru lămpi cu diametrul de 40 mm și 26 mm și G-5 (distanță - 5 mm) pentru lămpi cu un diametrul de 16 mm.
Lampă fluorescentă compactă (CFL) (Fig. 3)- o lampa fluorescenta, care are forma de bec curbata, ceea ce ii permite sa fie amplasata intr-un corp de iluminat mic. Astfel de lămpi pot avea un șoc electronic încorporat (balast electronic), pot fi de diferite forme și lungimi diferite. Acestea sunt folosite fie în tipuri speciale de corpuri de iluminat, fie pentru a înlocui lămpile cu incandescență în corpurile de iluminat convenționale (lămpi de până la 20W, care se înșurubează într-o priză filetată sau printr-un adaptor).
Lămpile fluorescente necesită funcționarea unui dispozitiv special - un balast (choke). Majoritatea lămpilor străine pot funcționa atât cu balasturi convenționale (cu șoc), cât și cu balasturi electronice (balasturi electronice). Dar unele dintre ele sunt proiectate doar pentru un singur tip de balast.
Corpurile de iluminat cu balasturi electronice au următoarele avantaje: lampa nu pâlpâie, luminează mai bine, nu face zgomot (zgomot de la accelerație), este mai ușoară, economisește energie (pierderile de putere în balasturile electronice sunt mult mai mici decât în balasturi).
Schimbând tipurile de fosfor, puteți modifica caracteristicile de culoare ale lămpilor. Literele incluse în denumirea lămpilor fluorescente înseamnă:
L - luminiscent, B - alb, TB - alb cald, D - lumina zilei, C - cu redare îmbunătățită a culorilor. Cifrele 18, 20, 36, 40, 65, 80 indică puterea nominală în wați. De exemplu, LDC-18 este o lampă fluorescentă, lumina zilei, cu redare îmbunătățită a culorilor, cu o putere de 18 wați.
O lampă cu lămpi fluorescente funcționează după cum urmează (Fig. 4) - o lampă tubulară este umplută cu argon și vapori de mercur. Demarorul este necesar pentru a porni lampa, este necesar să se încălzească electrozii pentru o perioadă scurtă de timp, curentul care curge prin șoc și demarorul crește semnificativ, încălzește placa bimetalică a demarorului, electrozii lămpii se încălzesc, demarorul contactul se deschide, curentul din circuit scade, se formează o tensiune mare pe termen scurt pe șoc, energia sa acumulată este suficientă pentru a sparge gazul din becul lămpii. În plus, curentul trece prin inductor și lampă, în timp ce 110 volți cade pe inductor și 110 volți pe lampă. Vaporii de mercur cu ajutorul unui fosfor creează o strălucire care este percepută de ochiul uman. Inductorul nu consumă aproape deloc energie, energia pe care o ia în timpul magnetizării, revine aproape complet atunci când este demagnetizat, în timp ce firele sunt încărcate inutil pentru a descărca rețeaua, se folosește condensatorul C. Energia nu este schimbată între rețea și inductor, ci între inductor și condensator. Prezența unui condensator reduce eficiența lămpii, fără ea eficiența este de 50-60%, cu ea - 95%. Condensatorul, care este conectat în paralel cu demarorul, este folosit pentru a proteja împotriva interferențelor radio.
O defecțiune a unei lămpi fluorescente poate consta într-o încălcare a contactului electric din circuitul lămpii sau în defecțiunea unuia dintre elementele lămpii. Fiabilitatea contactelor este verificată prin inspecție vizuală și de către un tester.
Funcționalitatea lămpii sau balastului se verifică prin înlocuirea succesivă a tuturor elementelor cu altele bune cunoscute.
Defecțiuni tipice ale corpurilor de iluminat cu lămpi fluorescente
DefecțiuneCauzaRemediuProtecția este declanșată când lampa este aprinsă1. Defecțiunea condensatorului de compensare (din cauza interferențelor radio) la intrarea lămpii. 2. Scurtcircuit în circuitul din spatele mașinii.1. Înlocuiți condensatorul. 2. Verificaţi tensiunea la contactele cartuşelor şi demarorului. 3. Înlocuiți lampa cu una bună. 4. Verificați integritatea bobinelor lămpii.Lampa nu se aprinde.Nu există tensiune pe soclul lămpii din partea sursei de alimentare,tensiunea rețelei este scăzută.Verificați prezența și valoarea tensiunii de alimentare cu un indicator sau tester.Lampa nu se aprinde, nu există nicio strălucire la capetele lămpii. Contact slab între pinii lămpii și contactele soclului sau între pinii demarorului și contactele suportului demarorului. 2. Funcționare defectuoasă a lămpii, ruperea sau arderea spiralelor. 3. Defecțiune a demarorului - demarorul nu închide circuitul de incandescență al electrozilor lămpii. 4. Defecțiune în circuitul electric al lămpii. 5. Accelerație defectă.1. Mutați lampa și demarorul în lateral. 2. Instalați o lampă bună. 3. Dacă nu există strălucire în demaror, înlocuiți demarorul. 4. Verificați toate conexiunile din schema de conexiuni. 5. Dacă nu există rupturi de fire, conexiuni de contact întrerupte și erori în circuitul electric, atunci accelerația este defectă. Lampa nu se aprinde, capetele lămpii se aprind. Demarorul este defect. Înlocuiți demarorul. lampa clipește, dar nu se aprinde, există o strălucire la un capăt. . Erori în circuitul electric. 2. Un scurtcircuit în circuitul electric sau priza, care poate scurtcircuita lampa. 3. Închiderea bornelor electrozilor lămpii.1. Scoateți și introduceți lămpile, schimbați capetele. Dacă electrodul anterior neluminos luminează, atunci lampa funcționează. 2. Dacă nu există strălucire la același capăt al lămpii, verificați dacă există un scurtcircuit în cartuş din partea laterală a electrodului neluminos. 3. Dacă nu se găsește un scurtcircuit, verificați schema de conexiuni. 4. Înlocuiți lampa Lampa nu clipește și nu se aprinde, există o strălucire la ambele capete ale electrozilor.1. Eroare la circuitul electric. 2. Funcționare defectuoasă a demarorului (defecțiune a condensatorului pentru a suprima interferențele radio sau blocarea contactelor demarorului). Înlocuiți demarorul. Lampa clipește și nu se aprinde1. Starter defect. 2. Erori în circuitul electric. 3. Reţea de joasă tensiune.1. Verificați tensiunea rețelei cu un tester. 2. Înlocuiți demarorul. 3. Înlocuiți lampa.Când lampa este aprinsă, se observă o strălucire portocalie la capetele lămpii, după un timp strălucirea dispare și lampa nu se aprinde.Lampa este defectă, aer a intrat în lampă. Este necesar să înlocuiți lampa. Lampa trebuie înlocuită. 2. Dacă clipirea continuă, înlocuiți demarorul. Când lampa este aprinsă, spiralele electrozilor săi se ard. Defecțiune inductor (izolație ruptă sau scurtcircuit între ture în înfășurare). 2. Există un scurtcircuit la masă în circuitul electric.1. Verificați schema electrică. 2. Verificați izolația firului. 3. Verificați în circuitul electric dacă există un scurtcircuit la carcasa lămpii.Lampa se aprinde, dar după câteva ore de funcționare apare înnegrirea capetelor sale. Scurtcircuit la carcasa lămpii din circuitul electric. 2. Defecțiune a accelerației.1. Verificați dacă există scurtcircuit la masă, verificați izolarea cablurilor. 2. Cu ajutorul unui tester, verificați valoarea curentului de pornire și de funcționare, dacă aceste valori depășesc valorile normale, înlocuiți inductorul.Lampa se aprinde, când arde, cablul de descărcare începe să se rotească și să se miște dungi spiralate și serpentine apare1. Lampa defecta. 2. Fluctuații puternice ale tensiunii de rețea. 3. Contact prost în conexiuni. 4. Lampa acoperă liniile de scurgere a câmpului magnetic ale șoculului.1. Lampa trebuie înlocuită. 2. Verificaţi tensiunea de la reţea. 3. Verificați conexiunile de contact. 4. Înlocuiți accelerația.
Avantaje: În comparație cu lămpile cu incandescență, este mai economică și mai durabilă, are o transmisie bună a luminii. Durata de viață este de până la 10.000 de ore pentru lămpile importate și de până la 5.000-8.000 de ore pentru cele autohtone. Este convenabil să utilizați acolo unde lampa este aprinsă timp de mai multe ore.
Defecte: La temperaturi sub 5 grade, se aprinde greu și poate arde mai slab.
Lămpi cu descărcare DRL
Lămpi DRL(arc de mercur cu un fosfor (Fig. 5.6), acestea sunt lămpi cu descărcare de înaltă presiune. Datorită electrozilor și rezistențelor suplimentare plasate în bec, lampa nu are nevoie de aprindere, este conectată la rețea cu un angrenaj inductiv și se aprinde direct de la o tensiune de 220 volți, este nevoie de un condensator pentru a reduce curentul.
După ce lampa este aprinsă, se aprinde, fluxul luminos creat de lampă crește treptat, procesul de aprindere durează 7 - 10 minute. Când tensiunea este întreruptă, lampa se stinge. Este imposibil să aprinzi o lampă fierbinte, aceasta trebuie să fie complet răcită, după stingerea ei poate fi reaprinsă numai după 10-15 minute. Există putere de la 80 la 250 de wați.
Repararea lămpilor cu lămpi DRL constă în identificarea unui element defect și înlocuirea acestuia cu unul cunoscut bun.
Avantaje: mult mai economic decât lămpile cu incandescență, insensibile la schimbările de temperatură, deci este convenabil să le folosiți în iluminatul exterior, durată de viață de până la 15.000 de ore.
Defecte: redare scăzută a culorii, pulsația fluxului luminos, sensibilitate la fluctuațiile de tensiune din rețea.
Lămpi cu halogen
Lămpi cu incandescență cu halogen(Fig. 7) aparțin clasei surselor de lumină termică, a căror emisie de lumină este rezultatul încălzirii bobinei lămpii prin curentul care trece prin aceasta. Umplut cu un amestec de gaze care conține halogeni (de obicei iod sau brom). Acest lucru dă luminozitate luminii, saturație și pot fi utilizate în surse de lumină punctuale.
Este mai bine să folosiți lămpi ale unor companii binecunoscute - lămpile cu halogen emit raze ultraviolete, ceea ce este dăunător pentru ochi. Lămpile unor companii cunoscute au un strat special care nu transmite lumina ultravioletă.
Dacă apare o defecțiune, măsurați tensiunea la baza lămpii, dacă tensiunea este normală, înlocuiți lampa. Dacă nu există tensiune pe baza lămpii, există o defecțiune la transformator sau în partea de contact a fitingurilor electrice.
Avantaje: Durata de viata 1500-2000 ore, au un flux luminos stabil pe toata durata de viata, becuri de dimensiuni mai mici comparativ cu lămpile incandescente. Cu aceeași putere ca o lampă cu incandescență, puterea de lumină este de 1,5-2 ori mai mare.
Defecte: Modificările tensiunii de rețea sunt nedorite, cu o scădere a tensiunii, temperatura spiralei scade și durata de viață a lămpii este redusă.
Lămpi cu economie de energie
Lămpi cu economie de energie (Fig. 8)concepute pentru a fi utilizate în corpurile de iluminat din spații rezidențiale, de birouri, comerciale, administrative și industriale, în instalații de iluminat decorativ.
Ele pot fi folosite în orice lampă ca înlocuitor pentru lămpile cu incandescență. Lămpile cu economie de energie sunt un tip de lămpi cu descărcare de joasă presiune, și anume lămpi fluorescente compacte (CFL).
Puterea lămpilor de economisire a energiei este de aproximativ cinci ori mai mică decât cea a lămpilor cu incandescență. Prin urmare, se recomandă să alegeți puterea lămpilor de economisire a energiei pe baza raportului de 1:5 la lămpile incandescente.
Parametrii principali ai acestor lămpi sunt temperatura culorii, dimensiunea bazei și indicele de redare a culorii. Temperatura de culoare determină culoarea strălucirii unei lămpi de economisire a energiei. Exprimat pe scara Kelvin. Cu cât temperatura este mai mică, cu atât culoarea strălucirii este mai apropiată de roșu.
Lămpile de economisire a energiei au culori strălucitoare diferite - lumină albă caldă, alb rece, lumină naturală. Se recomandă să alegeți culoarea potrivită în funcție de interiorul apartamentului sau casei și de particularitățile viziunii oamenilor care se află acolo. Lumina albă rece are denumirea 6400K. Un astfel de iluminat este alb strălucitor și este mai potrivit pentru spațiile de birouri. Lumina albă naturală este etichetată 4200K și este aproape de lumina naturală. Această culoare poate fi potrivită pentru camera și camera de zi pentru copii. Lumina albă caldă este ușor gălbuie și are denumirea 2700K. Este cel mai aproape de lampa incandescentă, mai bună pentru petrecerea timpului liber, poate fi folosită în bucătărie și dormitor. Majoritatea oamenilor aleg o culoare caldă pentru un apartament.
Dacă lampa de economisire a energiei apare pâlpâire, atunci aceasta indică o funcționare defectuoasă a dispozitivului, lampa fie este înșurubată slab, fie este defectă și trebuie înlocuită.
Avantaje: Durează de 8 ori mai mult decât becurile incandescente convenționale, consumă cu 80% mai puțină energie electrică, oferă de 5 ori mai multă lumină pentru același consum de energie, poate funcționa continuu în locuri unde este necesară iluminarea pe tot parcursul zilei, este mai puțin sensibil la tremur și vibrații, ușor încălzit , nu bâzâi și nu pâlpâie.
Defecte: Încălzire lentă (aproximativ două minute), nu poate fi folosit în lămpile stradale exterioare (nu funcționează la temperaturi sub 15 grade C), nu poate fi folosit cu variatoare (dimmer) și senzori de mișcare.
Lampa cu LED.
Lampa cu LED(Fig. 9) sunt o altă sursă de lumină a unei noi generații.
LED-urile sunt folosite ca sursă de lumină în aceste lămpi. Un LED emite lumină atunci când trece un curent electric prin el.
Lămpile de iluminat principal cu LED-uri constau din: un difuzor, un LED sau un set de LED-uri, o carcasă, un radiator de răcire, o sursă de alimentare, o bază. De mare importanță este radiatorul de răcire, deoarece LED-urile și sursa de alimentare sunt încălzite. Dacă radiatorul este mic sau prost făcut, atunci astfel de lămpi se defectează mai repede (de obicei, sursa de alimentare se defectează). Sursa de alimentare convertește 220 V AC în DC pentru a alimenta LED-urile.
Disponibil pentru cartușe GU5.3, GU10, E14, E27. Disponibil în lumină caldă moale (2600-3500K), alb neutru (3700-4200K) și alb rece (5500-6500K). Există becuri LED reglabile (folosind un variator incandescent), dar sunt mai scumpe.
Avantaje: Rentabilitatea (costurile cu energia sunt de 10 ori mai mici decât lămpile cu incandescență), durată lungă de viață (20.000 de ore și mai mult), componente sigure sunt utilizate în producție (nu conțin mercur), rezistente la supratensiuni, nu necesită încălzire (spre deosebire de economisirea energiei lămpi).
Defecte: Pret destul de mare, LED-urile isi pierd treptat din luminozitate, nu pot functiona la temperaturi de peste 100 de grade C (cuptoare incinse etc.).
Concluzie
Numeroase tipuri de lămpi au o natură diferită a luminii și sunt operate în condiții diferite. Pentru a afla ce tip de lampă ar trebui să fie într-un loc sau altul și care sunt condițiile pentru conectarea acesteia, este necesar să studiem pe scurt principalele tipuri de echipamente de iluminat.
Toate lămpile au o singură parte comună: baza, cu care sunt conectate la firele de iluminat. Acest lucru se aplică acelor lămpi în care există o bază cu filet pentru montarea în cartuș. Dimensiunile bazei și cartușului au o clasificare strictă. Trebuie să știți că în condiții casnice se folosesc lămpi cu 3 tipuri de soclu: mici, medii și mari. În limbaj tehnic, aceasta înseamnă E14, E27 și E40. Baza, sau cartuşul, E14 este adesea numită „minion” (în germană din franceză - „mic”).
Cea mai comună dimensiune este E27. E40 este folosit la iluminatul stradal. Lămpile cu acest marcaj au o putere de 300, 500 și 1000 de wați. Cifrele din titlu indică diametrul bazei în milimetri. Pe lângă soclurile care sunt înșurubate în cartuș cu filet, există și alte tipuri. Sunt de tip pin și se numesc baze G. Folosit în lămpi fluorescente compacte și cu halogen pentru a economisi spațiu. Folosind 2 sau 4 pini, lampa este atașată la soclul lămpii. Există multe tipuri de socluri G. Principalele sunt: G5, G9, 2G10, 2G11, G23 și R7s-7. Pe corpuri de iluminat și lămpi, informațiile despre bază sunt întotdeauna indicate. Atunci când alegeți o lampă, este necesar să comparați aceste date. Puterea lămpii este una dintre cele mai importante caracteristici. Pe cilindru sau pe bază, producătorul indică întotdeauna puterea de care depinde luminozitatea lămpii. Nu este nivelul de lumină pe care îl emite. În lămpile de natură diferită a luminii, puterea are un sens complet diferit.
De exemplu, o lampă de economisire a energiei cu o putere specificată de 5 W nu va străluci mai rău decât o lampă incandescentă de 60 W. Același lucru este valabil și pentru lămpile fluorescente. Luminozitatea unei lămpi se măsoară în lumeni. De regulă, acest lucru nu este indicat, așa că atunci când alegeți o lampă, trebuie să vă ghidați după sfaturile vânzătorilor.
Ieșirea luminoasă înseamnă că pentru 1 watt de putere, lampa oferă atât de mulți lumeni de lumină. Evident, o lampă fluorescentă compactă cu economie de energie este de 4-9 ori mai economică decât cea cu incandescentă. Se poate calcula cu ușurință că o lampă standard de 60 W dă aproximativ 600 lm, în timp ce una compactă are aceeași valoare la o putere de 10-11 W. Deci va fi mai economic din punct de vedere al consumului de energie.
Lista literaturii folosite
1. www.electricdom.ru
2. http://ru.wikipedia.org/wiki/.
. „ABC-ul luminii”, ed. V.I. Petrov, editura „VIGMA” 1999
4. Diaghilev F.M. „Din istoria fizicii și viața creatorilor săi”, M. Prosveshchenie, 1996
Malinin G. Inventatorul „lumii ruse”. - Saratov: Prințul Volga. Editura, 1999
Îndrumare
Ai nevoie de ajutor pentru a învăța un subiect?
Experții noștri vă vor sfătui sau vă vor oferi servicii de îndrumare pe subiecte care vă interesează.
Trimiteți o cerere indicând subiectul chiar acum pentru a afla despre posibilitatea de a obține o consultație.
- Energie electrica;
- energie luminoasă;
- energie termală;
- energia legăturilor chimice care se găsește în alimente și în combustibil, fiecare dintre aceste tipuri de energie a fost cândva energie solară!
Astfel, cea mai importantă - principala energie pentru viața pe pământ - este energia solară.
surse de lumină artificială
Progresul tehnologic modern a mers foarte departe. Omenirea a fost capabilă să creeze energie artificială de lumină și căldură, care a intrat ferm în viața omului și fără de care omenirea nu mai poate exista. Astăzi, în lumea modernă există o abundență de diverse surse artificiale de lumină și căldură.
Sursele de lumină artificială sunt dispozitive tehnice de diferite modele și diferite metode de conversie a energiei, al căror scop principal este obținerea de radiații luminoase. Sursele de lumină folosesc în principal electricitate, dar uneori sunt folosite și energia chimică și alte metode de generare a luminii.
Prima sursă de lumină folosită de oameni în activitățile lor a fost focul unui incendiu. Odată cu trecerea timpului și experiența crescândă cu arderea diferitelor materiale combustibile, oamenii au descoperit că se poate obține mai multă lumină prin arderea oricăror lemne rășinoase, rășini naturale și uleiuri și ceară. Din punct de vedere al proprietăților chimice, astfel de materiale conțin un procent mai mare de carbon în masă, iar atunci când sunt arse, particulele de carbon de funingine devin foarte fierbinți în flacără și emit lumină. Mai târziu, odată cu dezvoltarea tehnologiilor de prelucrare a metalelor, dezvoltarea metodelor de aprindere rapidă cu ajutorul unui silex, au făcut posibilă crearea și îmbunătățirea semnificativă a primelor surse de lumină independente care puteau fi instalate în orice poziție spațială, transportate și reîncărcate. cu combustibil. Și, de asemenea, un anumit progres în prelucrarea uleiurilor, cerilor, grăsimilor și uleiurilor și a unor rășini naturale au făcut posibilă izolarea fracțiilor combustibile necesare: ceară rafinată, parafină, stearina, palmitina, kerosen etc. Astfel de surse au fost, în primul rând, , lumânări, torțe, ulei, iar mai târziu lămpi și felinare cu ulei. Din punct de vedere al autonomiei și confortului, sursele de lumină care utilizează energia combustibililor de ardere sunt foarte convenabile, dar din punct de vedere al siguranței la incendiu, emisiile de produse de ardere incompletă reprezintă un pericol cunoscut ca sursă de aprindere, iar istoricul cunoaște o mulțime de exemple de incendii mari cauzate de lămpi cu ulei și felinare, lumânări etc.
felinare cu gaz
Progresul suplimentar și dezvoltarea cunoștințelor în domeniul chimiei, fizicii și științei materialelor au permis oamenilor să folosească și diverse gaze combustibile, care emană mai multă lumină în timpul arderii. O comoditate specială a iluminatului cu gaz a fost faptul că a devenit posibilă iluminarea unor zone mari în orașe, clădiri etc., datorită faptului că gazele puteau fi livrate foarte convenabil și rapid dintr-un depozit central folosind manșoane cauciucate sau conducte din oțel sau cupru, precum si este usor sa intrerupi debitul de gaz din arzator prin simpla rotire a robinetului.
Cel mai important gaz pentru organizarea iluminatului urban cu gaz a fost așa-numitul „Gaz de iluminat”, produs prin piroliza grăsimii animalelor marine, și ceva mai târziu produs în cantități mari din cărbune în timpul cocsării acestuia din urmă la instalațiile de iluminat cu gaz. . Una dintre cele mai importante componente ale gazului de iluminat, care a dat cea mai mare cantitate de lumină, a fost benzenul, descoperit în gazul de iluminat de M. Faraday. Un alt gaz care și-a găsit o utilizare semnificativă în industria iluminatului cu gaz a fost acetilena, dar datorită tendinței sale semnificative de a se aprinde la temperaturi relativ scăzute și la limitele de aprindere cu concentrație ridicată, nu și-a găsit o utilizare largă în iluminatul stradal și a fost folosit în minerit și bicicletă „carbură”. " lămpi. Un alt motiv care a făcut dificilă utilizarea acetilenei în domeniul iluminatului cu gaz a fost costul excepțional de mare în comparație cu gazul de iluminat. În paralel cu dezvoltarea utilizării unei largi varietăți de combustibili în sursele de lumină chimică, au fost îmbunătățite designul acestora și cea mai profitabilă metodă de ardere, precum și designul și materialele pentru îmbunătățirea puterii luminoase și a puterii. Pentru a înlocui fitilurile cu durată scurtă de viață din materiale vegetale, au început să folosească impregnarea fitilurilor vegetale cu acid boric și fibre de azbest și, odată cu descoperirea mineralului monazit, au descoperit proprietatea sa remarcabilă de a străluci foarte puternic atunci când sunt încălzite și de a contribui la completitudinea arderii gazului de iluminat. Pentru a crește siguranța utilizării, flacăra de lucru a început să fie împrejmuită cu plase metalice și capace de sticlă.
Apariția surselor de lumină electrică
Progresele ulterioare în domeniul invenției și proiectării surselor de lumină au fost în mare măsură asociate cu descoperirea electricității și inventarea surselor de curent. În această etapă de progres științific și tehnologic, a devenit destul de evident că este necesară creșterea temperaturii zonei care emite lumină pentru a crește luminozitatea surselor de lumină. Dacă, în cazul utilizării reacțiilor de ardere a diverșilor combustibili în aer, temperatura produselor de ardere ajunge la 1500-2300 ° C, atunci când se utilizează electricitate, temperatura poate fi în continuare crescută semnificativ. Când sunt încălzite de un curent electric, diverse materiale conductoare cu un punct de topire ridicat emit lumină vizibilă și pot servi ca surse de lumină de intensitate diferită. Au fost propuse astfel de materiale: grafit, platină, wolfram, molibden, reniu și aliajele acestora. Pentru a crește durabilitatea surselor de lumină electrică, corpurile lor de lucru au început să fie plasate în cilindri speciali de sticlă, evacuate sau umplute cu gaze inerte sau inactive. Atunci când au ales un material de lucru, proiectanții de lămpi au fost ghidați de temperatura maximă de funcționare a bobinei încălzite, iar principala preferință a fost acordată carbonului și mai târziu tungstenului. Tungstenul și aliajele sale cu reniu sunt încă cele mai utilizate materiale pentru fabricarea lămpilor electrice cu incandescență, deoarece în cele mai bune condiții pot fi încălzite la temperaturi de 2800-3200 ° C. În paralel cu lucrările la lămpi cu incandescență, în epoca descoperirii și utilizării energiei electrice, s-au început și s-au dezvoltat semnificativ lucrările la sursa de lumină cu arc electric și la sursele de lumină bazate pe descărcarea luminoasă.
Sursele de lumină cu arc electric au făcut posibilă obținerea de fluxuri de lumină colosale, iar sursele de lumină bazate pe o descărcare luminoasă au făcut posibilă obținerea unei eficiențe neobișnuit de ridicate. În prezent, cele mai avansate surse de lumină bazate pe un arc electric sunt lămpile cu cripton, xenon și mercur și bazate pe o descărcare strălucitoare în gaze inerte cu vapori de mercur și altele.
Tipuri de surse de lumină
Pentru producerea luminii pot fi folosite diverse forme de energie, iar în acest sens, am dori să evidențiem principalele tipuri de surse de lumină.
- Electrice: Încălzirea electrică a corpurilor incandescente sau cu plasmă Căldura Joule, curenți turbionari, fluxuri de electroni sau ioni;
- Nuclear: dezintegrare izotopică sau fisiune nucleară;
- Chimic: arderea combustibililor și încălzirea produselor de ardere sau a corpurilor incandescente;
- Termoluminiscent: conversia căldurii în lumină în semiconductori.
- Triboluminiscent: transformarea influențelor mecanice în lumină.
- Bioluminiscent: surse bacteriene de lumină în fauna sălbatică.
Factori periculoși ai surselor de lumină
Sursele de lumină ale unui anumit design sunt foarte adesea însoțite de prezența unor factori periculoși, dintre care principalii sunt:
- flacara deschisa;
- Radiația de lumină strălucitoare este periculoasă pentru organele vizuale și zonele deschise ale pielii;
- Radiația termică și prezența suprafețelor de lucru fierbinți care pot duce la arsuri;
- Radiații luminoase de mare intensitate care pot duce la incendiu, arsuri și răni - radiații de la lasere, lămpi cu arc etc.;
- Gaze sau lichide combustibile;
- Tensiune mare de alimentare;
- Radioactivitate.
Cei mai strălucitori reprezentanți ai surselor de lumină artificială
Torță
O lanternă este un tip de corp de iluminat capabil să furnizeze o lumină intensă de lungă durată în aer liber, în orice vreme.
Cea mai simplă formă de torță este un mănunchi de scoarță de mesteacăn sau torțe din specii de copaci rășinoase, o grămadă de paie etc. O îmbunătățire suplimentară este utilizarea diferitelor grade de rășină, ceară etc. substanțe combustibile. Uneori, aceste substanțe servesc ca o simplă acoperire pentru miezul pistoletului.
La începutul secolului al XX-lea au intrat în uz torțe electrice cu baterii. În viața țărănească se puteau întâlni și cele mai primitive forme de torțe. Torțele au fost întotdeauna folosite atât în scopuri utilitare, cât și religioase. Au fost folosite la iluminarea peștilor, la traversările nocturne printr-o pădure densă, la explorarea peșterilor, pentru iluminări - într-un cuvânt, în cazurile în care este incomod să folosești felinare.
Torțele moderne sunt folosite pentru a adăuga romantism la diferite ceremonii. De regulă, acestea sunt fabricate din bambus și au ca sursă de foc un cartuș de ulei mineral lichid. Fabricat de obicei în China, dar există și excepții. În producția de torțe sunt implicați și designeri europeni cunoscuți.
lampă cu ulei
O lampă cu ulei este o lampă care arde ulei. Principiul de funcționare este similar cu principiul de funcționare al unei lămpi cu kerosen: uleiul este turnat într-un anumit recipient, un fitil este coborât acolo - o frânghie constând din fibre vegetale sau artificiale, de-a lungul căreia, în funcție de proprietatea efectului capilar. , uleiul crește. Al doilea capăt al fitilului, fixat deasupra uleiului, este pus pe foc, iar uleiul, care se ridică de-a lungul fitilului, arde.
Lampa cu ulei a fost folosită din cele mai vechi timpuri. În antichitate, lămpile cu ulei erau fabricate din lut sau din cupru. În basmul arab „Aladdin” din colecția „O mie și una de nopți”, un Geniu trăiește într-o lampă de cupru.
Lampă cu kerosen
Lampă cu kerosen - o lampă bazată pe arderea kerosenului - un produs al distilării uleiului. Principiul de funcționare al lămpii este aproximativ același cu cel al unei lămpi cu ulei: kerosenul este turnat în recipient, fitilul este coborât. Celălalt capăt al fitilului este prins de un mecanism de ridicare într-un arzător proiectat astfel încât aerul să se scurgă de jos. Spre deosebire de o lampă cu ulei, un fitil cu kerosen are un fitil din răchită. Sticla lămpii este instalată deasupra arzătorului - pentru a oferi tracțiune, precum și pentru a proteja flacăra de vânt.
După introducerea pe scară largă a iluminatului electric conform planului GOELRO, lămpile cu kerosen sunt folosite în principal în interiorul Rusiei, unde electricitatea este adesea întreruptă, precum și de locuitorii de vară și de turiști.
Lampa incandescentă
O lampă incandescentă este o sursă de lumină electrică, al cărei corp luminos este așa-numitul corp cu filament. În prezent, wolfram și aliajele pe bază de acesta sunt folosite aproape exclusiv ca material pentru fabricarea HP. La sfârșitul secolului XIX - prima jumătate a secolului XX. TN a fost realizat dintr-un material mai accesibil și mai ușor de prelucrat - fibră de carbon. .
Principiul de funcționare. O lampă cu incandescență folosește efectul de încălzire a unui conductor atunci când un curent electric trece prin el. Temperatura filamentului de wolfram crește brusc după pornirea curentului. Filamentul emite radiații electromagnetice termice în conformitate cu legea lui Planck. Funcția Planck are un maxim a cărui poziție pe scara lungimii de undă depinde de temperatură. Acest maxim se deplasează odată cu creșterea temperaturii către lungimi de undă mai scurte. Pentru a obține radiații vizibile, este necesar ca temperatura să fie de ordinul a câteva mii de grade, în mod ideal 5770 K. Cu cât temperatura este mai mică, cu atât proporția de lumină vizibilă este mai mică și radiația apare mai roșie.
O parte din energia electrică consumată de lampa incandescentă se transformă în radiație, o parte se pierde ca urmare a proceselor de conducție și convecție a căldurii. Doar o mică parte din radiație se află în regiunea luminii vizibile, cea mai mare parte este în radiația infraroșie. Pentru a crește eficiența lămpii și a obține lumina „albă” maximă, este necesară creșterea temperaturii filamentului, care la rândul său este limitată de proprietățile materialului filamentului - punctul de topire. Temperatura ideală de 5770 K este de neatins, deoarece la această temperatură orice material cunoscut se topește, se descompune și încetează să conducă electricitatea.
În aerul obișnuit la astfel de temperaturi, wolfram s-ar transforma instantaneu într-un oxid. Din acest motiv, HP este plasat într-un balon, din care gazele atmosferice sunt pompate în timpul fabricării LN. Cele mai periculoase pentru LN sunt oxigenul și vaporii de apă, în atmosfera cărora HP se oxidează rapid. Primele LN au fost realizate prin vid; in prezent, in bec evacuat sunt realizate doar lămpi de putere redusă. Baloanele cu LN-uri mai puternice sunt umplute cu gaz. Presiunea crescută în balonul lămpilor umplute cu gaz reduce brusc rata de distrugere HP din cauza pulverizării. Baloanele cu LN-uri umplute cu gaz nu sunt acoperite atât de repede cu o acoperire întunecată a materialului HP pulverizat, iar temperatura acestuia din urmă poate fi crescută în comparație cu LN-urile în vid. Acesta din urmă face posibilă creșterea eficienței și modificarea oarecum a spectrului de emisie.
eficienta si durabilitate. Aproape toată energia furnizată lămpii este convertită în radiație de conducție a căldurii, iar convecția este mică. Pentru ochiul uman, totuși, este disponibilă doar o gamă mică de lungimi de undă ale acestei radiații. Partea principală a radiației se află în domeniul infraroșu invizibil și este percepută ca căldură. Eficiența lămpilor cu incandescență atinge valoarea maximă de 15% la o temperatură de aproximativ 3400 K. La temperaturi practic realizabile de 2700 K, randamentul este de 5%.
Pe măsură ce temperatura crește, eficiența lămpii cu incandescență crește, dar, în același timp, durabilitatea acesteia este redusă semnificativ. La o temperatură a filamentului de 2700 K, durata de viață a lămpii este de aproximativ 1000 de ore, la 3400 K doar câteva ore. După cum se arată în figura din dreapta, atunci când tensiunea crește cu 20%, luminozitatea se dublează. În același timp, durata de viață este redusă cu 95%.
Durata de viață limitată a unei lămpi cu incandescență se datorează, într-o măsură mai mică, evaporării materialului din filament în timpul funcționării și, într-o măsură mai mare, neomogenităților care apar în filament. Evaporarea neuniformă a materialului filamentar duce la apariția unor zone subțiri cu rezistență electrică crescută, ceea ce, la rândul său, duce la o încălzire și o evaporare și mai mare a materialului în astfel de locuri. Când una dintre aceste constricții devine atât de subțire încât materialul filamentar în acel punct se topește sau se evaporă complet, curentul este întrerupt și lampa se defectează.
Partea predominantă a uzurii filamentului are loc atunci când lampa este alimentată brusc, prin urmare, este posibilă creșterea semnificativă a duratei de viață a acesteia folosind diferite tipuri de soft starter. Un filament de wolfram are o rezistivitate la rece care este de numai 2 ori mai mare decât cea a aluminiului. Când o lampă se arde, se întâmplă adesea ca firele de cupru care conectează contactele de bază la suporturile spiralate să se ard. Deci, o lampă convențională de 60 de wați consumă peste 700 de wați în momentul pornirii, iar o lampă de 100 de wați consumă mai mult de un kilowatt. Pe măsură ce spirala se încălzește, rezistența ei crește, iar puterea scade la valoarea nominală. .
Pentru a netezi puterea de vârf, pot fi utilizați termistori cu o rezistență puternic în scădere pe măsură ce se încălzesc, balast reactiv sub formă de capacitate sau inductanță. Tensiunea de pe lampă crește pe măsură ce spirala se încălzește și poate fi folosită pentru a deriva balastul cu automate. Fără a opri balastul, lampa poate pierde de la 5 la 20% din putere, ceea ce poate fi benefic și pentru creșterea resursei.
Avantajele și dezavantajele lămpilor cu incandescență.
Avantaje
- cost scăzut;
- dimensiuni mici;
- inutilitatea balastului;
- când sunt pornite, se aprind aproape instantaneu;
- absența componentelor toxice și, ca urmare, absența necesității unei infrastructuri de colectare și eliminare;
- capacitatea de a lucra atât cu curent continuu, cât și cu curent alternativ;
- posibilitatea de a produce lămpi pentru o varietate de tensiuni;
- lipsa pâlpâirii și a bâzâitului atunci când funcționează pe curent alternativ;
- spectru de emisie continuu;
- rezistență la impulsuri electromagnetice;
- capacitatea de a utiliza comenzile de luminozitate;
- funcționare normală la temperaturi ambientale scăzute.
Defecte
- putere de lumină scăzută;
- durată de viață relativ scurtă;
- dependență accentuată a eficienței luminoase și a duratei de viață de tensiune;
- temperatura de culoare se află numai în intervalul 2300 - 2900 k, ceea ce conferă luminii o nuanță gălbuie;
- Lămpile cu incandescență reprezintă un pericol de incendiu. La 30 de minute de la aprinderea lămpilor incandescente, temperatura suprafeței exterioare atinge următoarele valori, în funcție de putere: 40 W - 145 ° C, 75 W - 250 ° C, 100 W - 290 ° C, 200 W - 330 °C. Când lămpile intră în contact cu materiale textile, becul lor se încălzește și mai mult. Paiele care ating suprafața unei lămpi de 60 W se aprind după aproximativ 67 de minute.
Eliminare
Lămpile cu incandescență uzate nu conțin substanțe nocive pentru mediu și pot fi aruncate ca deșeuri menajere normale. Singura restricție este interzicerea reciclării acestora împreună cu produsele din sticlă.
Iluminare cu LED
Iluminatul LED este unul dintre domeniile promițătoare ale tehnologiilor de iluminat artificial bazate pe utilizarea LED-urilor ca sursă de lumină. Utilizarea lămpilor LED în iluminat ocupă deja 6% din piață. Dezvoltarea iluminatului LED este direct legată de evoluția tehnologică a LED-ului. Au fost dezvoltate așa-numitele LED-uri super-luminoase, special concepute pentru iluminarea artificială.
Avantaje
În comparație cu lămpile incandescente convenționale, LED-urile au multe avantaje:
- utilizați electricitatea economic în comparație cu lămpile cu incandescență tradiționale. De exemplu, sistemele de iluminat stradal cu LED cu o sursă de alimentare rezonantă pot produce 132 de lumeni pe watt, față de 150 de lumeni pe watt pentru lămpile cu descărcare în gaz de sodiu. Sau față de 15 lumeni pe watt pentru o lampă incandescentă obișnuită și față de 80-100 lumeni pe watt pentru lămpile fluorescente cu mercur;
- durata de viață este de 30 de ori mai mare în comparație cu LN;
- capacitatea de a obține diferite caracteristici spectrale, fără pierderi de filtre de lumină;
- siguranța utilizării;
- mărime mică;
- lipsa vaporilor de mercur;
- fără radiații ultraviolete și radiații infraroșii scăzute;
- ușoară disipare a căldurii;
- printre producători, sursele de lumină cu LED-uri sunt considerate cea mai funcțională și promițătoare direcție atât din punct de vedere al eficienței energetice, cât și al costului și al aplicării practice.
Defecte
- preț mare. Raportul preț / lumen al LED-urilor superbright este de 50 până la 100 de ori mai mare decât cel al unei lămpi cu incandescență convenționale;
- tensiunea este strict standardizata pentru fiecare tip de lampa, LED-ul are nevoie de un curent nominal de functionare. Din această cauză apar componente electronice suplimentare, numite surse de curent. Această circumstanță afectează costul sistemului de iluminat în ansamblu. În cel mai simplu caz, când curentul este scăzut, este posibil să conectați LED-ul la o sursă de tensiune constantă, dar folosind un rezistor;
- atunci când sunt alimentate de un curent pulsatoriu de frecvență industrială, ele pâlpâie mai puternic decât o lampă fluorescentă, care, la rândul său, pâlpâie mai puternic decât o lampă incandescentă;
- poate emite interferențe pe termen scurt și zgomot electric, care este detectat prin comparație experimentală cu alte tipuri de lămpi cu un osciloscop.
Aplicație
Datorită consumului eficient de energie electrică și simplității designului, este utilizat în dispozitivele de iluminat portabile - lanterne.
De asemenea, este folosit în ingineria luminii pentru a crea iluminat de designer în proiecte speciale de design modern. Fiabilitatea surselor de lumină LED le permite să fie folosite în locuri greu accesibile pentru înlocuirea frecventă.
Lampă fluorescentă compactă
Lampă fluorescentă compactă - o lampă fluorescentă care este mai mică decât o lampă cu bec și mai puțin sensibilă la deteriorarea mecanică. Deseori găsite concepute pentru instalare într-o priză standard pentru lămpi cu incandescență. Adesea, lămpile fluorescente compacte sunt numite lămpi de economisire a energiei, ceea ce nu este în întregime precis, deoarece există lămpi de economisire a energiei bazate pe alte principii fizice, cum ar fi LED-urile.
Marcaj și temperatura de culoare
Codul format din trei cifre de pe ambalajul lămpii conține de obicei informații privind calitatea luminii.
Prima cifră este indicele de redare a culorii în 1 × 10 Ra.
A doua și a treia cifră indică temperatura de culoare a lămpii.
Astfel, marcajul „827” indică un indice de redare a culorii de 80 Ra și o temperatură de culoare de 2700 K. .
În comparație cu lămpile cu incandescență, acestea au o durată de viață lungă. Cu toate acestea, dependența duratei de viață de fluctuațiile de tensiune în rețea duce la faptul că în Rusia poate fi egală sau chiar mai mică decât durata de viață a lămpilor cu incandescență. Acest lucru este parțial depășit de utilizarea stabilizatorilor de tensiune și a filtrelor de rețea. Principalele motive care reduc durata de viață a lămpii sunt instabilitatea tensiunii din rețea, pornirea și oprirea frecventă a lămpii.
Noile evoluții au făcut posibilă utilizarea unei lămpi de economisire a energiei împreună cu dispozitive pentru reducerea/creșterea iluminării. Niciunul dintre variatoarele dezvoltate anterior nu este potrivit pentru atenuarea lămpilor fluorescente - în acest caz, ar trebui utilizate balasturi electronice speciale cu controlabilitate.
Datorită utilizării balastului electronic, acestea au caracteristici îmbunătățite în comparație cu lămpile fluorescente tradiționale - pornire mai rapidă, fără pâlpâire și bâzâit. Există și lămpi cu sistem de pornire soft. Sistemul de pornire moale crește treptat intensitatea luminii atunci când este pornit timp de 1-2 secunde: acest lucru prelungește durata de viață a lămpii, dar totuși nu evită efectul de „orbire temporară a luminii”.
În același timp, lămpile fluorescente compacte sunt inferioare lămpilor LED în mai multe moduri.
Avantaje
- eficiență luminoasă ridicată, cu putere egală, fluxul luminos al CFL este de 4-6 ori mai mare decât cel al LN, ceea ce economisește energie electrică cu 75-85%;
- durată lungă de viață;
- capacitatea de a crea lămpi cu diferite temperaturi de culoare;
- încălzirea corpului și a becului este mult mai mică decât cea a unei lămpi cu incandescență.
Defecte
- spectru de emisie: lampă incandescentă continuă de 60 de wați și lampă fluorescentă compactă liniară de 11 wați, spectrul de emisie de linie poate provoca distorsiuni de culoare;
- în ciuda faptului că utilizarea CFL-urilor contribuie la economisirea energiei electrice, experiența utilizării în masă în viața de zi cu zi a scos la iveală o serie de probleme, principala dintre acestea fiind o durată scurtă de viață în condiții reale de utilizare casnică;
- utilizarea întrerupătoarelor iluminate utilizate pe scară largă duce la aprinderea periodică, o dată la câteva secunde, de scurtă durată a lămpilor, ceea ce duce la o defecțiune rapidă a lămpii. Acest neajuns, cu rare excepții, de obicei nu este raportat de producători în instrucțiunile de utilizare. Pentru a elimina acest efect, este necesar să conectați un condensator cu o capacitate de 0,33-0,68 microfarad pentru o tensiune de cel puțin 400V în circuitul de alimentare în paralel cu lampa;
- spectrul unei astfel de lămpi este liniar. Acest lucru duce nu numai la reproducerea incorectă a culorilor, ci și la o oboseală crescută a ochilor. ;
- eliminare: CFL-urile conțin 3-5 mg de mercur, o substanță otrăvitoare din clasa I de pericol. Un bec spart sau deteriorat eliberează vapori de mercur, care pot provoca otrăvire cu mercur. Adesea, consumatorii individuali nu acordă atenție problemei reciclării lămpilor fluorescente din Rusia, iar producătorii tind să se îndepărteze de problemă.
De la 1 ianuarie 2011, în conformitate cu proiectul Legii federale „Cu privire la economisirea energiei” în Rusia, va fi introdusă o interdicție completă a circulației lămpilor cu incandescență cu o putere mai mare de 100 W. .
Un CFL cu un bulb spiralat are o aplicare neuniformă a fosforului. Se aplică astfel încât stratul său de pe partea tubului orientată spre bază să fie mai gros decât pe partea tubului îndreptată către zona iluminată. Se realizează astfel direcționalitatea radiației. .
Unele modele de lămpi folosesc criptonul radioactiv - 85.
CFL este considerată o ramură fără margini a dezvoltării surselor de lumină. Astăzi, majoritatea țărilor europene tind să folosească surse de lumină LED.
Din cauza cazurilor frecvente de defectare a CFL-urilor cu mult înainte de expirarea termenelor promise de producători, consumatorii au început să solicite introducerea unor condiții speciale de garanție pentru produsele CFL, pe măsura producătorilor declarați în scopuri de marketing.
În legătură cu declarațiile „negative” despre lămpile de economisire a energiei, am decis să le aruncăm o privire mai atentă și să încercăm să aducem măcar o oarecare claritate în această problemă.
În primul rând, dorim să remarcăm că în literatura tehnică profesională astfel de lămpi sunt numite lămpi fluorescente compacte, în rusă - lămpi fluorescente compacte, iar în al doilea rând sunt numite lămpi cu economie de energie.
Posibilul prejudiciu adus sănătății CFL-urilor asociate cu generarea unui spectru diferit de lumină, pâlpâire, „electricitate murdară”, radiații electromagnetice, problema nerezolvată a eliminării etc., a fost dezbătută de mult timp. Nu vom concretiza însă dovezile cu privire la aceste aspecte, pentru că. nu ne putem angaja în cercetări profesionale și nu suntem experți în acest domeniu, vrem doar să colectăm, să studiem și să analizăm materiale prezentate de experți pe Internet.
Iluminatul de înaltă calitate și rațional (lumină) este una dintre condițiile principale pentru munca normală și activitățile umane obișnuite.
Iluminare bună înseamnă productivitate ridicată, atenție, concentrare, bunăstare și sănătatea umană în general. Iluminarea slabă înseamnă o productivitate redusă din cauza oboselii ochilor, un risc mai mare de acțiuni incorecte și eronate, riscul creșterii leziunilor industriale și casnice, precum și o deteriorare treptată a procesului vizual. Un grad scăzut de iluminare poate provoca o boală profesională a organelor vederii.
Nivelul de iluminare, atât la locul de muncă, cât și în viața de zi cu zi, trebuie să fie cel puțin suficient și, la maximum, să respecte toate standardele și regulile tehnice.
Există două tipuri principale de iluminare: naturală și artificială.
natural
Iluminarea naturală este adesea denumită lumină naturală. Sursa acestui tip de iluminare este lumina obișnuită a soarelui. Iluminarea poate veni atât direct de la soare, cât și din cerul senin din timpul zilei sub formă de raze solare împrăștiate peste el.
Utilizarea luminii naturale nu implică aproape niciun cost material, deci este benefică din punct de vedere economic. Lumina zilei este naturală pentru ochi, spre deosebire de lumina artificială.
Iluminarea naturală a spațiilor industriale și a clădirilor rezidențiale se realizează cel mai adesea prin ferestre obișnuite situate pe pereții laterali. De asemenea, acest tip de iluminare se realizeaza prin deschideri de lumina situate deasupra. În funcție de acești parametri, iluminatul natural este împărțit în iluminat lateral, deasupra capului și combinat.
Datorită faptului că iluminarea laterală este oarecum neuniformă în sine, iluminarea combinată nu este atât de rară. În prezent, există multe soluții tehnice pentru realizarea iluminatului combinat.
Pentru a maximiza utilizarea oportunităților de lumină naturală, sunt proiectate deschideri luminoase care au o înălțime și o lățime suficient de mare.
În ciuda tuturor avantajelor sale uriașe, iluminatul natural are și propriile sale dezavantaje. Una dintre ele este neuniformitatea și inconsecvența iluminării. În primul rând, sursa de lumină Soarele se mișcă constant pe cerul zilei, astfel încât iluminarea se schimbă pe parcursul orelor de lumină.
În al doilea rând, nivelul de iluminare depinde de diverși factori. Aceasta este, de exemplu, starea vremii. Poate fi senin sau înnorat, poate ploua sau ninsori. Poate fi ceață dimineața. De asemenea, iluminarea naturală poate depinde de ora zilei (dimineața, după-amiaza, seara, noaptea), precum și de anotimp.
Iluminatul artificial se folosește noaptea sau în caz de insuficiență a luminii obișnuite de zi. Sursele de iluminat artificial sunt lămpile cu incandescență, lămpile fluorescente, lămpile cu descărcare în gaz, lămpile cu LED-uri etc.
Acest tip de iluminat poate fi împărțit în iluminat general, iluminat local și iluminat combinat.
Generalul este folosit pentru a ilumina complet o cameră. Iluminatul general, la rândul său, este împărțit în uniform (aceeași iluminare în orice loc) și localizat (iluminare într-un anumit loc).
Iluminatul local oferă iluminare numai pe suprafețele de lucru. Nu este permisă folosirea doar a iluminatului local în producție din cauza faptului că nu luminează (sau aproape nu luminează) locurile din apropiere.
Iluminatul combinat include cele două tipuri de iluminat enumerate mai sus.
La programare, iluminatul artificial poate fi de lucru, de urgență, de securitate și de serviciu.
Iluminatul de lucru este forma standard și cea mai comună de iluminare artificială. Se folosește la locurile de muncă (în spații, în ateliere, în interiorul clădirilor, în exterior).
Iluminatul de urgență este prevăzut în acele locuri în care oprirea iluminatului de lucru poate duce la diferite situații de urgență în producție, cum ar fi o încălcare a procesului tehnologic, o încălcare a întreținerii normale a echipamentelor de către personalul întreprinderii. De asemenea, acest iluminat este folosit în scopuri de evacuare.
Iluminatul de urgență trebuie să aibă în mod necesar fie o sursă de alimentare independentă, fie un tip autonom de alimentare.
Iluminatul de securitate este folosit de obicei în jurul perimetrului zonei protejate. Se aprinde noaptea și oferă gradul de iluminare necesar pentru protecția deplină a teritoriului.
Iluminatul de urgență este utilizat atunci când este necesar să se asigure o iluminare artificială minimă în orice loc.
efecte de lumină
Culorile se transmit cel mai bine în lumină naturală, așa că una dintre sarcinile principale ale iluminatului artificial este reproducerea cât mai naturală a culorilor. Diferite surse de lumină artificială au o reproducere complet diferită a culorilor.
Unele lămpi fluorescente pâlpâie. Frecvența de pâlpâire este egală cu frecvența tensiunii de alimentare de funcționare. Este posibil ca o persoană să nu observe o astfel de pâlpâire, dar poate crea anumite iluzii. Acest lucru poate deveni un factor periculos în timpul fluxului de lucru în producție.
O sarcină importantă a energiei electrice pentru iluminat este stabilitatea și calitatea sursei de alimentare. Instabilitatea puterii poate duce nu numai la pulsația echipamentului de iluminat și la defecțiunea acestuia ulterioară, ci și la perturbarea funcționării organelor vizuale umane.
Măsurarea iluminării
Iluminarea se măsoară în unități speciale numite lux. Pentru a măsura gradul sau nivelul de iluminare se folosesc luxmetre. Datorită luxmetrelor, devine posibilă efectuarea măsurătorilor necesare și compararea citirilor cu standardele tehnice și cerințele regulilor.