Наиболее распрастранёные виды искусственных источников света, их характеристика

     

 

   Реферат на тему:

 

Наиболее  распрастранёные виды искусственных источников света, их характеристика.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                            Выполнил: студент  1 курса группа 1031

                                                             Минеева Александра Владимировна

                                                  Проверил:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                         Ишим 2014

                        

 

                                    СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение……………………………………………………………………………………………………………………….3

1. Виды искусственного  освещения……………………………………………………………………………5

2 Функциональное назначение  искусственного освещения…………………………………….6

3 Источники искусственного  освещения. Лампы накаливания……………………………....7

3.1.Типы ламп накаливания………………………………………………………………………………………..7

3.2. Конструкция лампы  накаливания…………………………………………………………………….….7

3.3. Преимущества и недостатки  ламп накаливания……………………………………………....7

4. Газоразрядные лампы. Общая  характеристика. Область применения. Виды…...9

4.1. Натриевая газоразрядная  лампа……….……………………………………………………………...10

4.2. Люминесцентная лампа…………………………………………………………………………………….…11

4.3. Ртутная газоразрядная  лампа……………………………………………………………………………..12

Список литературы……………………………………………………………………………………………………...13

 

                                                Введение

Назначение искусственного освещения - создать благоприятные условия видимости, сохранить хорошее самочувствие человека и уменьшить утомляемость глаз. При искусственном освещении все предметы выглядят иначе, чем при дневном свете. Это происходит потому, что изменяется положение, спектральный состав и интенсивность источников излучения.

История искусственного освещения началась тогда, когда человек стал использовать огонь. Костер, факел и лучина стали первыми искусственными источниками света. Затем появились масляные лампы и свечи. В начале XIX века научились выделять газ и очищенные нефтепродукты, появилась керосиновая лампа , которая используется по сегодняшний день.

При зажигании фитиля возникает светящееся пламя. Пламя испускает свет только тогда, когда твердое тело нагревается этим пламенем. Не горение порождает свет, а лишь вещества, доведенные до раскаленного состояния, излучают свет. В пламени свет излучают раскаленные частички сажи. В этом можно убедиться, если поместить стекло над пламенем свечи или керосиновой лампы.

На улицах Москвы и Петербурга осветительные масляные фонари появилось в 30-х годах XVIII века. Затем масло заменили спиртово-скипидарной смесью. Позднее, в качестве горючего вещества, стали использовать керосин и, наконец, светильный газ, который получали искусственным путем. Световая отдача таких источников была очень мала из-за низкой цветовой температуры пламени. Она не превышала 2000К.

По цветовой температуре искусственный свет сильно отличается от дневного, и это различие давно было замечено по изменению цвета предметов при переходе от дневного к вечернему искусственному освещению. В первую очередь было замечено изменение цвета одежды. В ХХ веке с широким распространением электрического освещения изменение цвета при переходе к искусственному освещению уменьшилось, но не исчезло.

Сегодня редкий человек знает о заводах, производивших светильный газ. Газ получали при нагревании каменного угля в ретортах. Реторты - это большие металлические или глиняные полые сосуды, которые наполняли углем и нагревали в печи. Выделившийся газ очищали и собирали в сооружениях для хранения светильного газа - газгольдерах.

Более ста лет назад, в 1838 году, «Общество освещения газом Санкт-Петербурга» построило первый газовый завод. К концу XIX века почти во всех крупных городах России появились газгольдеры. Газом освещали улицы, железнодорожные станции, предприятия, театры и жилые дома. В Киеве инженером А.Е.Струве газовое освещение было устроено в 1872году.

Создание электрогенераторов постоянного тока с приводом от паровой машины позволило широко использовать возможности электричества. В первую очередь изобретатели позаботились об источниках света и обратили внимание на свойства электрической дуги, которую впервые наблюдал Василий Владимирович Петров в 1802 году. Ослепительно яркий свет позволял надеяться, что люди смогут отказаться от свечей, лучины, керосиновой лампы и даже газовых фонарей.

В дуговых светильниках приходилось постоянно пододвигать поставленные «носами» друг к другу электроды - они достаточно быстро выгорали. Сначала их сдвигали вручную, затем появились десятки регуляторов, самым простым из которых был регулятор Аршро. Светильник состоял из неподвижного положительного электрода, закрепленного на кронштейне, и подвижного отрицательного, соединенного с регулятором. Регулятор состоял из катушки и блока с грузом.

При включении светильника через катушку протекал ток, сердечник втягивался в катушку и отводил отрицательный электрод от положительного. Дуга поджигалась автоматически. При уменьшении тока втягивающее усилие катушки уменьшалось и отрицательный электрод поднимался под действием груза. Широкого распространения эта и другие системы не получили из-за низкой надежности.

В 1875 году Павел Николаевич Яблочков предложил надежное и простое решение. Он расположил угольные электроды параллельно, разделив их изолирующим слоем. Изобретение имело колоссальный успех, и «свеча Яблочкова» или «Русский свет» нашел широкое распространение в Европе.

Искусственное освещение предусматривается в помещениях, в которых недостаточно естественного света, или для освещения помещения в часы суток, когда естественная освещенность отсутствует.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          1.Виды искусственного освещения

Искусственное освещение может быть общим (все производственные помещения освещаются однотипными светильниками, равномерно расположенными над освещаемой поверхностью и снабженными лампами одинаковой мощности) и комбинированным(к общему освещению добавляется местное освещение работах мест светильниками, находящимися у аппарата, станка, приборов и т. д.). Использование только местного освещения недопустимо, так как резкий контраст между ярко освещенными и неосвещенными участками утомляет глаза, замедляет процесс работы и может послужить причиной несчастных случаев аварий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Функциональное  назначение искусственного освещения

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на рабочее, дежурное, аварийное.

Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на освещаемых территориях для обеспечения нормальной работы людей и движения транспорта.

Дежурное освещение включается во вне рабочее время.

Аварийное освещение предусматривается для обеспечения минимальной освещенности в производственном помещении на случай внезапного отключения рабочего освещения.

В современных многопролетных одноэтажных зданиях без световых фонарей с одним боковым остеклением в дневное время суток применяют одновременно естественное и искусственное освещение (совмещенное освещение). Важно, чтобы оба вида освещения гармонировали одно с другим. Для искусственного освещения в этом случае целесообразно использовать люминесцентные лампы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Источники искусственного освещения. Лампы накаливания.

В современных осветительных установках, предназначенных для освещения производственных помещений, в качестве источников света применяют лампы накаливания, галогенные и газоразрядные.

Лампа накаливания-- электрический источник света, светящимся телом которого служит так называемое тело накала (тело накал- проводник, нагреваемый протеканием электрического тока до высокой температуры). В качестве материала для изготовления тела накала в настоящее время применяется практически исключительно вольфрам и сплавы на его основе. В конце XIX - первой половине XX в. Тело накала изготавливалось из более доступного и простого в обработке материала -- углеродного волокна.

3.1. Типы ламп накаливания

Промышленность выпускает различные типы ламп накаливания:

вакуумные, газонаполненные (наполнитель смесь аргона и азота), биспиральные, с криптоновым наполнением .

3.2. Конструкция лампы накала

Рис.1 Лампа накаливания

Конструкция современной лампы. На схеме: 1 - колба; 2 - полость колбы (вакуумированная или наполненная газом); 3 - тело накала; 4, 5 - электроды (токовые вводы); 6 - крючки-держатели тела накала; 7 - ножка лампы; 8 - внешнее звено токоввода, предохранитель; 9 - корпус цоколя; 10 - изолятор цоколя (стекло); 11 - контакт донышка цоколя.

Конструкции лампы накала весьма разнообразны и зависят от назначения конкретного вида ламп. Однако общими для всех ламп накала являются следующие элементы: тело накала, колба, токовводы. В зависимости от особенностей конкретного типа лампы могут применяться держатели тела накала различной конструкции; лампы могут изготавливаться бесцокольными или с цоколями различных типов, иметь дополнительную внешнюю колбу и иные дополнительные конструктивные элементы.

3.3. Преимущества и недостатки ламп накаливания

Преимущества:

-малая стоимость

-небольшие размеры

-ненужность пускорегулирующей  аппаратуры

-при включении они  зажигаются практически мгновенно

-отсутствие токсичных  компонентов и как следствие  отсутствие необходимости в инфраструктуре  по сбору и утилизации

-возможность работы как на постоянном токе (любой полярности), так и на переменном

-возможность изготовления  ламп на самое разное напряжение (от долей вольта до сотен  вольт)

-отсутствие мерцания  и гудения при работе на  переменном токе

-непрерывный спектр излучения

-устойчивость к электромагнитному  импульсу

-возможность использования  регуляторов яркости

-нормальная работа при  низкой температуре окружающей  среды

Недостатки:

-низкая световая отдача

-относительно малый срок  службы

-резкая зависимость световой  отдачи и срока службы от  напряжения

-цветовая температура  лежит только в пределах 2300--2900 K, что придаёт свету желтоватый  оттенок

-лампы накаливания представляют  пожарную опасность. Через 30 минут  после включения ламп накаливания  температура наружной поверхности  достигает в зависимости от  мощности следующих величин: 40 Вт -- 145°C, 75 Вт -- 250°C, 100 Вт -- 290°C, 200 Вт -- 330°C. При соприкосновении ламп с  текстильными материалами их  колба нагревается еще сильнее. Солома, касающаяся поверхности  лампы мощностью 60 Вт, вспыхивает  примерно через 67 минут.

-световой коэффициент  полезного действия ламп накаливания, определяемый как отношение мощности  лучей видимого спектра к мощности потребляемой от электрической сети, весьма мал и не превышает 4%

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Газоразрядные лампы. Общая характеристика. Область применения. Виды.

В последнее время принято называть газоразрядные лампы разрядными лампами. Подразделяются на разрядные лампы высокого и низкого давления. Подавляющее большинство разрядных ламп работают в парах ртути. Обладают высокой эффективностью преобразования электрической энергии в световую. Эффективность измеряется отношении люмен/Ватт.

Разрядные источники света (газоразрядные лампы) постепенно вытесняют привычные ранее лампы накаливания, однако недостатками остаются линейчатый спектр излучения, утомляемость от мерцания света, шум пускорегулирующей аппаратуры (ПРА), вредность паров ртути в случае попадания в помещение при разрушении колбы, невозможность мгновенного перезажигания для ламп высокого давления.

В условиях продолжающегося роста цен на энергоносители и удорожания осветительной арматуры, ламп и комплектующих все более насущной становится потребность во внедрении технологий, позволяющих сократить непроизводственные затраты.

Общая характеристика газоразрядных ламп

-Срок службы от 3000 часов  до 20000.

-Эффективность от 40 до 150 лм/Вт.

-Цвет излучения: тепло-белый (3000 K) или нейтрально-белый (4200 K)

-Цветопередача: хорошая (3000 K: Ra>80) , отличная (4200 K: Ra>90)

-Компактные размеры излучающей  дуги, позволяют создавать световые  пучки высокой интенсивности

Области применения газоразрядных ламп.

-Магазины и витрины, офисы  и общественные места

-Декоративное наружное  освещение: освещение зданий и  пешеходных зон

-Художественное освещение  театров, кино и эстрады (профессиональное  световое оборудование)

Виды газоразрядных ламп.

Наибольшей эффективностью, на сегодняшний день, обладают лампы разрядные в парах натрия. Кроме этого вида разрядных ламп широко распространены люминесцентные лампы (разрядные лампы низкого давления), металлогалогенные лампы,дуговые ртутные люминесцентные лампы. Меньше распространены лампы в парах ксенона.

4.1. Натриевая газоразрядная  лампа

Натриевая газоразрядная лампа (НЛ) - электрический источник света, светящимся телом которого служит газовый разряд в парах натрия. Поэтому преобладающим в спектре таких ламп является резонансное излучение натрия; лампы дают яркий оранжево-жёлтый свет. Эта специфическая особенность НЛ (монохроматичность излучения) вызывает при освещении ими неудовлетворительное качество цветопередачи. Из-за особенностей спектра НЛ применяются в основном для уличного освещения, утилитарного, архитектурного и декоративного. Применение НЛ для освещения производственных и общественных зданий крайне ограничено и обуславливается, как правило, требованиями эстетического характера.