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 Кф, равный отношению светового потока, излучаемого светильником в нижнюю полусферу Фниж, к полному потоку светильника Фсв:
Кф = 
;
- коэффициент полезного действия – отношение светового потока светильника Фсв к потоку установленного в нем источника света Фл:
%.
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 Кф светильники делятся на пять классов:
- прямого света П (Кф >80 %);
- преимущественно прямого света Н (80 % >Кф >60 %);
- рассеянного света Р (60 % >Кф >40 %);
- преимущественно отраженного света В (40 % >Кф >20 %);
- отраженного света О (Кф < 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 – 5х6 – 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°);
Ефил – показание люксметра с фильтром (при a=40°).
Для углов 0°, 10°, 20° и 30° в табл. 3.4.4 занести истинные значения освещенности Е = Кфил Ефил.
Сила света для каждого положения плеча будет равна
Ia =r2Ea,
где r = 2м – расстояние от центра светильника до люксметра.
Таблица 3.4.4