Исследование светотехнических параметров светильников

Цель работы – ознакомление с конструкциями и назначением светильников, определение светотехнических характеристик светильников.

2. Основные теоретические положения

Светильник состоит из арматуры и рассеивателя и осуществляет перераспределение светового потока источника света, установленного в светильнике.

Основные светотехнические параметры светильников:

- характер светораспределения (кривые распределения силы света);

- коэффициент К _ф, равный отношению светового потока, излучаемого светильником в нижнюю полусферу Ф_ниж, к полному потоку светильника Ф_св:

К _ф = ;

- коэффициент полезного действия – отношение светового потока светильника Ф_св к потоку установленного в нем источника света Ф_л:

%.

Характер светораспределения показывает изменение силы света светильника при движении контрольной точки в меридиональной плоскости.

По характеру светораспределения светильники с точечными источниками света (ЛН, ДРЛ и т. п.) делятся на семь типов (рис. 3.4.5).

В помещениях, где отношение высоты к площади велико, целесообразно применять светильники концентрированного или глубокого светораспределения (К или Г). Такие светильники направляют основную часть светового потока непосредственно на рабочие поверхности, что повышает эффективность их использования.

В помещениях, где отношение высоты к площади мало, целесообразно применять светильники более широкого светораспределения (Д, Л, М), что позволяет даже при значительных расстояниях между светильниками обеспечить равномерное распределение освещенности по рабочей поверхности.

Светильники с широким (Ш) и синусным (С) светораспределением целесообразно применять при необходимости хорошего освещения стен помещения (например, на выставках, в музеях и т. п.).

Рис. 3.4.5. Типовые светораспределения (кривые силы света) светильников

 

По величине коэффициента К _ф светильники делятся на пять классов:

- прямого света П (К _ф >80 %);

- преимущественно прямого света Н (80 % > К _ф >60 %);

- рассеянного света Р (60 % > К _ф >40 %);

- преимущественно отраженного света В (40 % > К _ф >20 %);

- отраженного света О (К _ф < 20 %).

Каждая группа имеет свою область применения.

Светильники прямого света используются в помещениях с темными, плохо отражающими свет потолками и стенами, например в литейных, кузнечных, механических и других цехах, где выделяется много пыли, дыма, копоти и разных испарений. От светильников прямого света получаются довольно резкие тени, не сглаживаемые светом, отраженным от стен и потолка.

Благодаря тому, что наибольшая часть светового потока направляется непосредственно на освещаемые поверхности, светильники прямого света – самые экономичные по расходу электроэнергии.

Светильники с линейными люминесцентными лампами, как правило, выполняются многоламповыми и могут быть прямого света, преимущественно прямого света и рассеянного света.

Повышение КПД светильника достигается применением отражателей с высоким коэффициентом отражения, рассеивателей с высоким коэффициентом пропускания и других конструктивных особенностей. Чем совершеннее светильник, тем меньшая доля светового потока поглощается в арматуре и тем выше его КПД. Реальные светильники имеют КПД в пределах 40…90 %, причем, как правило, нижнее значение свойственно светильникам рассеянного, а верхнее – прямого света.

Общая структура буквенно-цифрового обозначения светильника имеет следующий вид:

1 2 3 4 – 5 х 6 – 7 – 8,

где 1 – буква, обозначающая источник света:

Н – лампы накаливания общего применения;

Р – ртутные лампы типа ДРЛ;

Л – люминесцентные лампы;

И – кварцевые галогенные лампы накаливания;

Г – ртутные лампы типа ДРИ;

Ж – натриевые лампы и т. д.;

2 – буква, обозначающая способ установки светильника:

С – подвесной;

П – потолочный;

Б – настенный;

К – консольный и т. д.

3 – буква, обозначающая основное назначение светильника:

П – для промышленных предприятий;

О – общего назначения;

У - для наружного освещения;

Б – для бытовых помещений;

4 – двузначное число (01-99), обозначающее номер серии;

5 – число, обозначающее количество ламп в светильнике (для одноламповых светильников число 1 и знак "х" не ставятся);

6 – число, обозначающее мощность одной лампы (Вт);

7 – трехзначное число (001-099), обозначающее номер модификации;

8 – буква, обозначающая климатическое исполнение светильника:

У – для районов с умеренным климатом;

Т – для районов с тропическим климатом;

ХЛ – для районов с холодным климатом;

УХЛ – для районов с умеренным и холодным климатом;

О – общеклиматический (для всех районов) и т. д.

 

 

Пример обозначения типа светильника

Класс защиты светильника от пыли и воды обозначается латинскими буквами IP (International Protection) и двумя цифрами. Первая цифра обозначает защиту от пыли:

2 – пыленезащищенный;

5 – пылезащищенный;

6 – пыленепроницаемый.

Вторая цифра обозначает защиту от воды:

0 – водонезащищенный;

2 – каплезащищенный;

3 – дождезащищенный;

4 – брызгозащищенный;

5 – струезащищенный;

7 – водонепроницаемый.

3. Порядок выполнения работы

3.1. Ознакомиться с конструкцией светильников, записать тип лампы для каждого светильника, мощность лампы и по справочным данным определить световой поток каждой лампы. Результаты представить в табл. 3.4.3.

3.2. Для построения кривых распределения силы света используется поворачивающийся рычаг длиной L. В центре вращения находится светильник, а на конце рычага – фотоэлемент люксметра.

 

Таблица 3.4.3

Характеристики светильников (поз. 1-15)

№	Тип светильника	Тип лампы	Мощность лампы Р, Вт	Световой поток лампы Фл, лм
…

 

Поворачивая плечо фотометра вокруг светильника, через каждый 10° произвести измерения освещённости люксметром (от 0° до 40° с фильтром, при 40° измерить ещё один раз без фильтра и далее продолжать измерения без фильтра до 180°).

Коэффициент фильтра рассчитывается по формуле

,

где Е – показание люксметра без фильтра (при a=40°);

Е _фил – показание люксметра с фильтром (при a=40°).

Для углов 0°, 10°, 20° и 30° в табл. 3.4.4 занести истинные значения освещенности Е = К _фил Е _фил.

Сила света для каждого положения плеча будет равна

I _a =r ² E _a,

где r = 2м – расстояние от центра светильника до люксметра.

 

Таблица 3.4.4