Загальні питання світлотехніки

ЗМІСТ

вступ.. 6

1 ЗАГАЛЬНІ ПИТАННЯ СВІТЛОТЕХНІКИ.. 6

1.1 Основні світлотехнічні поняття. 6

1.2 Енергетичні системи величин. 6

Оптичні властивості тіл. 11

1.3 Приймачі енергії випромінювання. 12

1.4 Світлова система величин. 15

1.5 Теплові випромінювачі 16

1.6 Люмінесценція. 18

1.7 Вимірювання оптичного випромінювання. 18

2 ДЖЕРЕЛА СВІТЛА.. 19

2.1 Основні показники джерел світла. 19

2.2 Лампи розжарювання. 22

2.3 Газорозрядні лампи. 24

2.3.1 Ртутні лампи. 25

2.3.2 Компактна люмінесцентна лампа (КЛЛ) 29

2.3.3 Безелектродна компактна ЛЛ (БКЛЛ) 30

2.3.4 Металогалогенні лампи (МГЛ) 32

2.3.5 Натрієва лампа (НЛНТ і НЛВТ) 33

2.3.6 Ксенонові лампи. 35

2.3.7 Лампи тліючого світіння. 35

2.4 Індукційна лампа. 36

2.5 Світлодіоди. 39

2.5.1 СД білого світіння. 41

2.5.2 Світлодіодні освітлювачі (СДО) 43

2.5.3 Схеми підключення СД.. 43

3 ОСВІТЛЮВАЛЬНІ ПРИЛАДИ.. 44

3.1 Загальні поняття. 44

3.2 Світлотехнічні показники світильників. 45

3.3 Пускорегулюючі апарати. 47

3.3.1 Електромагнітні ПРА (ЕмПРА) 49

3.3.2 Електронні ПРА (ЕПРА) 49

3.3.3 Основні елементи ЕПРА.. 50

3.3.4 Інтелектуальні ПРА.. 50

3.3.5 Схеми запалювання. 51

3.3.5.1 Схема «холодного» запалювання з ЗП на множувачі напруги. 51

3.3.5.2 Схеми «холодного» безстартерного запалювання ЛЛ.. 52

3.3.5.3 Схема включення ГЛВТ. 54

3.3.5.4 Схема включення ГЛ з пристроєм імпульсним запалюючим універсальним (ПІЗУ) 54

3.3.5.5 Схема «гарячого» запалювання зі стартером тліючого розряду. 55

3.3.5.6 Схема з тиристорним ЕЗП і нефіксованим часом нагріву електродів ЛЛ.. 57

3.3.5.7 Варіанти схем запалювання ЛЛ з ЕПРА.. 58

3.3.5.8 Схема включення безелектродної ЛЛ.. 59

3.4 Класифікація світильників за призначенням і умовами експлуатації 60

4 СВІТЛОТЕХНІЧНА ЧАСТИНА ПРОЕКТУ.. 60

4.1 Загальні відомості 60

4.2 Вибір виду і системи освітлення. 61

4.3 Рівні освітленості 62

4.4 Показник засліпленості 63

4.5 Пульсація випромінювання. 64

4.6 Передача кольору. 65

5 ОСНОВНІ МЕТОДИ РОЗРАХУНКУ ОСВІТЛЕНОСТІ. 66

5.1 Вихідні дані 66

5.2 Метод світлового потоку. 70

5.3 Точковий метод. 71

5.4 Метод питомої потужності 75

5.5 Зовнішнє освітлення. 76

5.5.1 Вибір, розташування і спосіб установки світильників. 78

5.5.2 Розрахунок кроку ліхтарів або окремих світильників при нормуванні середньої яскравості 79

5.5.3 Розрахунок кроку ліхтарів або окремих світильників при нормуванні середньої освітленості 81

5.5.4 Розрахунок показника осліпленості 81

5.5.5 Розрахунок мереж зовнішнього освітлення по втраті напруги. 82

5.5.5.1 Розрахунок освітлювальної мережі при рівномірному навантаженні фаз. 83

5.5.5.2 Розрахунок мережі при нерівномірному навантаженні фаз. 85

5.5.5.3 Розрахунок мереж з газорозрядними лампами по втраті напруги. 86

5.5.6 Розрахунок прожекторного освітлення. 87

6 ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ОСВІТЛЮВАЛЬНИХ УСТАНОВОК.. 90

6.1 Напруга освітлювальних мереж... 90

6.2 Схеми живлення освітлювальних установок. 91

6.3 Визначення розрахункових навантажень системи освітлення. 94

6.4 Вибір перерізу провідників за припустимим струмом навантаження. 95

6.5 Розрахунок освітлювальної мережі за втратами напруги. 96

6.6 Вибір перерізів провідників за механічною міцністю.. 99

6.7 Розрахунок мереж на мінімум провідникового матеріалу. 100

7 ЕКОНОМІЯ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ ПРИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ОСВІТЛЮВАЛЬНИХ ПРИЛАДІВ 102

7.1 Методичні рекомендації щодо розрахунку енергоспоживання та економії електроенергії в ОУ.. 108

Джерела інформації. 117

Алфавітний показник.. 118

Позначення та скорочення

БЗЖ – блок запалювання та живлення

БКЛЛ – безелектродна компактна люмінесцентна лампа

ГЛ – газорозрядна лампа

ГЛВТ – газорозрядна лампа високого тиску

ГЛНТ – газорозрядна лампа низького тиску

ДС – джерело світла

ДРЛ – дугова ртутна люмінесцентна лампа

ЕЗП – електронний запалюючий пристрій

ЕмПРА – електромагнітний пускорегулюючий апарат

ЕПРА – електронний пускорегулюючий апарат

ЕРС – електрорушійна сила

ЗП – запалюючий пристрій

ІЛ – індукційна лампа

ККД – коефіцієнт корисної дії

КЛЛ – компактна люмінесцентна лампа

ЛЛ – люмінесцентна лампа

ЛР – лампа розжарювання

ЛТС – лампа тліючого світіння

МГЛ – металогалогенна лампа

МК – мікроконтролер

НЛВТ – натрієва лампа високого тиску

НЛНТ – натрієва лампа низького тиску

ОВ – оптичне випромінювання

ОП – освітлювальний прилад

ОУ – освітлювальна установка

ПВП –питома встановлена потужність

ПІЗУ – пристрій імпульсний запалюючий універсальний

ПРА – пускорегулюючий апарат

ПУТ – пристрій управління тиристором

СД – світлодіод

СДО – світлодіодний освітлювач

УФВ – ультрафіолетове випромінювання

Вступ

Сучасне людство не можливо уявити без використання освітлювальних установок. Освітлювальні установки створюють необхідні умови освітлення, які забезпечують зорове сприйняття, яке надає 90% інформації, що отримує людина з оточуючого її середовища. Освітлення створює нормальні умови для роботи та навчання, покращує наш побут. Без сучасних засобів освітлення неможлива робота шахт, копалень, метрополітену тощо. Джерела світла застосовуються для штучного освітлення виробничих споруд, житлових та громадських приміщень, вулиць, майданів, автострад, тунелів, спортивних будівель, складів, театрів, телестудій, для декоративного освітлення та у світловій рекламі.

Майже всі сучасні джерела світла – електричні. За середньостатистичними даними у розвинених країнах на освітлення виробничих приміщень, житлових і громадських будівель та відкритих зон витрачається 13-15% усієї електроенергії, що виробляється. У зв’язку з цим, дуже актуальною стала задача раціонального використання електричної енергії на штучне освітлення.

Аналіз великої кількості проектних рішень та результатів обстежень діючих освітлювальних установок на багатьох підприємствах різних галузей промисловості, а також у вуличному освітленні, проведений низкою науково-дослідних організацій, показав, що електрична енергія, що витрачається на потреби освітлення, часто використовується нераціонально. Досить часто застосовуються неефективні джерела світла, а вибір світильників за світлотехнічними характеристиками, а також їх розміщення не завжди обґрунтовано. Зустрічаються випадки, коли рекомендовані проектом джерела світла та світильники під час монтажу замінюються на менш економічні. У зв’язку з цим в даному навчальному посібнику запропоновано можливі заходи щодо підвищення ефективності використання електричної енергії в освітлювальних установках.

ЗАГАЛЬНІ ПИТАННЯ СВІТЛОТЕХНІКИ