Искусственные источники света

Электрические источники света, применяемые для искуственного освещения территории предприятий и производственных помещений, делятся на две категории:

газоразрядные лампы высокого давления и низкого;
лампы накаливания.

В производственных системах освещения преобладают газоразрядные лампы. Лампы накаливания применяются только если недопустимо или экономически нецелесообразно применение газоразрядных.

Типовые характеристики ламп:

световая отдача (отношение светового потока лампы к потребляемой ей мощности) Ф/W, лм/Вт;
электрическая мощность W, Вт;
световой поток Ф, лм;
срок службы t, ч.
номинальное напряжение питающей сети U, B;

Лампы накаливания

Используют свойство раскаленной нити, выполненной из тугоплавкого метала (в основном вольфрама), излучать свет в видимом спектре. Лампы накаливания появились в начале двадцатого века, но широко распространены и по сей день (в основном применяются при освещении жилых комнат), благодаря своим преимуществам:

простота в изготовлении;
относительно низкая стоимость;
малогабаритны;
почти мгновенное разгорание;
к концу срока службы световой поток снижается незначительно.
почти не зависят от температуры окружающей среды;
простота и надежность в применении (не нуждаются в включении в сеть других пусковых приборов);

Однако им присущи следующие недостатки:

малый срок службы (до 2,5 тыс. ч.);
неэкономичность эксплуатации - низкая световая отдача (7...20 лм/Вт);
неблагоприятный состав спектра (преобладание красном и желтом секторе спектра при недостатке в фиолетовой и синей его частях в сравнении с естественным светом);
у большинчтва ламп световой поток распределён неравномерно, что требует использования дополнительной осветительной арматуры (плафонов и светильников).

В производственных системах освещения используются лампы накаливания общего назначения с номинальным напряжением питающей сети 127 и 220В.

Галогенные лампы накаливания (ГЛН)

В сравнении с обычными лампами накаливания имеют более долгий срок эксплуатации, намного меньшие габариты, более высокую механическую прочность и термостойкость, благодаря применению кварцевой колбы, и большую светоотдачу.

ГЛН применяют для инфракрасного облучения, в системах общего, кинофотосъемочного и телевизионного освещения, прожекторах, аэродромных огней и автомобильных фар и т.п.

Газоразрядные лампы

Это приборы освещения, где излучение оптического диапазона возникает в результате электрического разряда в атмосфере паров металлов, инертных газах и их смесей.

Преимущества газоразрядных ламп

более высокая светоотдача, по сравнению с лампами накаливания;
большой срок эксплуатации;
не вредны для глаз, из-за относительно меньшей яркости;
состав спектра близок к спектру естественного света (особенно люминесцентных).

Недостатки:

более сложная схема включения из-за необходимости в специальных пусковых устройствах – стартерах, так-как напряжение зажигания у газоразрядных ламп много выше напряжения в сети, а время разгорания довольно продолжителеное, кроме того, пусковые приспособления часто создают шум;
при температурах близких к 0°С и ниже они включаются ненадежно так-как ограничены температурой окружающей среды (для люминесцентных ламп (ЛЛ));
низкая единичная мощность при довольно больших габаритах;
к концу срока службы заметны пульсация и значительное снижение светового потока
неудобны в обращении (в случаях разрушения ламп, содержащих ртуть, обязательно собирать её специальной грушей, а также необходимость в сдаче отработанных ламп для утилизации специализироваными организациями или захоронении за пределами жилых районов в специально организованных местах после использования).

Из газоразрядных ламп наибольшее распространение для освещения производственных помещений получили металлогалогенные лампы (МГЛ), люминесцентные лампы (ЛЛ), натриевые лампы высокого давления (НЛВД), дуговые ртутные люминесцентные лампы (ДРЛ).

Люминесцентные лампы

Газоразрядные лампы низкого давления, состоящие из стеклянной трубки, наполненной инертным газом и дозированным количеством ртути с впаянными по концам электродами. Изнутри полость трубки напылена слоем люминофора (вещества излучающего видимый свет в ультрафиолетовых лучах).

Сущевствует несколько типов люменисцентных ламп отличающихся видом люминофора. К примеру: лампы дневного света с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ);лампы дневного света (ЛД); теплого белого цвета (ЛТБ);лампы холодного белого цвета (ЛХБ) и белого цвета (ЛБ); лампы естественного света с улучшенной цветопередачей (ЛЕЦ) или холодного естественного света (ЛХБ) и др. ЛЛ используют при освещении отапливаемых(из-за ограничения температурой окружающей среды) помещений и предпочтительней, чем лампы накаливания.

Дуговая ртутная люминесцентная лампа ДРЛ

Газоразрядная лампа высокого давления. Конструкция состоит из внутренней (осевой) кварцевой колбы (прозрачной для ультрафиолетовых лучей), заполненной ртутными парами под давлением 0,2...0,4 МПа, и внешней стеклянной колбы, с напыленным, на внутреннюю полость, люменофором. Электрический разряд в парах ртути создаёт мощное излучение в ультрафиолетовом спектре, которое люминофор переводит в видимое.

Крупным недостатком ламп ДРЛ является преобладание в спектре преимущественно сине-зеленого сектора, что делает неприменимым их использование, когда объектами различения являются окрашенные поверхности или лица людей.

Однако работа ДРЛ не зависит от температуры среды, в которых они используются, что является существенным преимуществом перед ЛЛ. Их применение допустимо для освещения населенных пунктов, производственных помещений большой высоты, территорий предприятий.

Металлогалогенная лампа (МГЛ)

Дуговая ртутная лампа с излучающими добавками(ДРИ) общего назначения имеет ту же конструкцию что и ДРЛ. Колбы ламп заполняются галогенидами (йодидами) индия, скандия, натрия и других редкоземельных элементов. Внешним отличием ломпы ДРИ от ДРЛ является осутствие у первой люминофорного напыления, так как лампы ДРИ излучают практически полный спектр, стремящийся к естественному, что является несомненным преимуществом перед ДРЛ, так же светоотдача у них на порядок выше. Но у ДРИ более сложная схема включения и несколько меньше срок эксплуатации.Используются преимущественно для освещения территорий и помещений где работа, связана с повышенным освещением – намотка проволоки, сборка радиосхем.

Натриевые лампы высокого давления (НЛВД)

НЛВД состоят из цилиндрической разрядной трубки, которая монтируется в оси вакуумной внешней колбы изшотовленной из кварцевого стекла или стекла вольфрамовой группы.Трубка лампы включает смесь паров ртути и натрия под высоким давлением и ксенон, который играет роль зажигающего газа. Ксенон увеличивает световую отдачу, ртуть способствует повышению температуры разряда, Натрий добавляется как основное вещество.

Лампы НЛВД используют при освещении помещений, где требуется выполнять зрительную работу грубее V разряда

Тип лампы		Световая отдача, лм/Вт	Средний срок службы, ч
	Лампы накаливания общего назначения (...40,60,75,100...Вт)	17	1000
	Линейные 2-цокольные галогенные лампы накаливания (... 150, 250, 300, 500, 1000, 1500...Вт)	25	2000
	Зеркальные галогенные лампы накаливания на напряжение 12 В (20, 35, 50 Вт)	25	2000
	Линейные люминесцентные лампы (...18, 36, 58... Вт)	70-100	15000-20000
	Компактные люминесцентные лампы (...5, 7, 9, 11, 15, 20, 23... Вт)	80-100	1000-1200
	Ртутные лампы высокого давления с люминофором (типа ДРЛ) (50, 80, 125, 250, 400, 700... Вт)	25-28	24000
	Металлогалогенные лампы (35,70, 150, 250, 400... Вт)
	Натриевые лампы низкого и высокого давления (...70, 100, 150, 250, 400... Вт)	80-150	16000-28000