Pentru iluminatul artificial, se folosesc lămpi electrice de două tipuri - lămpi cu incandescență (LN) și lămpi cu descărcare în gaz (GL).

Lămpile incandescente sunt surse de lumină cu radiație termică. Radiația (lumina) vizibilă în ele este obținută ca urmare a încălzirii unui filament de wolfram prin curent electric.

În lămpile cu descărcare în gaz, radiația vizibilă apare ca urmare a unei descărcări electrice într-o atmosferă de gaze inerte sau vapori metalici care umplu becul lămpii. Lămpile cu descărcare în gaz se numesc lămpi fluorescente, deoarece interiorul becului este acoperit cu un fosfor, care strălucește sub influența radiației ultraviolete emise de o descărcare electrică, transformând astfel radiația ultravioletă invizibilă în lumină.

Lămpile cu incandescență sunt cele mai utilizate în viața de zi cu zi datorită simplității, fiabilității și ușurinței în utilizare. Sunt folosite și în producție, organizații și instituții, dar într-o măsură mult mai mică. Acest lucru se datorează dezavantajelor lor semnificative: eficiență luminoasă scăzută - de la 7 la 20 lm/W (puterea luminoasă a unei lămpi este raportul dintre fluxul luminos al unei lămpi și puterea sa electrică); durată scurtă de viață - până la 2500 de ore; predominanța razelor galbene și roșii în spectru, care distinge foarte mult compoziția spectrală a luminii artificiale de lumina soarelui. În marcarea lămpilor cu incandescență, litera B înseamnă lămpi cu vid, G pentru lămpi cu gaz, K pentru lămpi cu krypton, B pentru lămpi bispirale.

Lămpile cu descărcare în gaz au devenit cele mai răspândite în producție, în organizații și instituții, în primul rând datorită puterii luminoase semnificativ mai mari (40...PO lm/W) și duratei de viață (8000...12000 ore). Din acest motiv, lămpile cu descărcare în gaz sunt utilizate în principal pentru iluminatul stradal, iluminarea și publicitatea iluminată. Prin selectarea unei combinații de gaze inerte, vapori de metal care umple becurile lămpilor și un fosfor, este posibil să se obțină lumină în aproape orice domeniu spectral - roșu, verde, galben etc. Pentru iluminatul interior, lămpi fluorescente fluorescente, al căror bec este umplut cu vapori, sunt cele mai utilizate mercur Lumina emisă de astfel de lămpi este aproape în spectrul său de lumina soarelui.

Lămpile cu descărcare în gaze includ diferite tipuri de lămpi fluorescente de joasă presiune cu distribuții diferite ale fluxului luminos pe tot spectrul: lămpi cu lumină albă (LB); lămpi albe reci

(LHB); lămpi cu redare îmbunătățită a culorilor (LDC); lămpi cu lumină albă caldă (WLT); lămpile apropiate în spectru de lumina soarelui (LE); lămpi cu lumină albă rece cu redare îmbunătățită a culorilor (LCWH).

Lămpile cu descărcare în gaz de înaltă presiune includ: lămpi cu arc cu mercur de înaltă presiune (CHR); xenon (DKST), bazat pe radiația unei descărcări de arc în gaze grele inerte; sodiu de înaltă presiune (HPS); halogenuri metalice (MHA) cu adaos de ioduri metalice.

Lămpile LE și LDC sunt utilizate în cazurile în care sunt impuse cerințe mari la determinarea culorii, în alte cazuri, lămpile LB sunt cele mai economice. Lămpile DRL sunt recomandate pentru spațiile industriale, dacă lucrarea nu implică distincția între culori (în atelierele înalte ale întreprinderilor de construcții de mașini etc.) și iluminatul exterior. Lămpile DRI au o eficiență luminoasă ridicată și o culoare îmbunătățită și sunt folosite pentru a ilumina încăperi de înălțime și suprafață mare.

Sursele de lumină au luminozități diferite. Luminozitatea maximă tolerată de oameni în timpul observației directe este de 7500 cd/m2.

Cu toate acestea, lămpile cu descărcare în gaz, alături de avantajele lor față de lămpile cu incandescență, au și dezavantaje semnificative care limitează până acum distribuția lor în viața de zi cu zi.

Aceasta este o pulsație a fluxului de lumină care distorsionează percepția vizuală și afectează negativ vederea.

Când este iluminat de lămpi cu descărcare în gaz, poate apărea un efect stroboscopic, care constă într-o percepție incorectă a vitezei de mișcare a obiectelor. Pericolul efectului stroboscopic atunci când se utilizează lămpi cu descărcare în gaz este că părțile rotative ale mecanismelor pot apărea nemișcate și pot provoca răni. Pulsațiile ușoare sunt, de asemenea, dăunătoare atunci când se lucrează cu suprafețe staționare, provocând oboseală vizuală rapidă și dureri de cap.

Limitarea ondulației la valori inofensive se realizează prin alternarea uniformă a sursei de alimentare a lămpilor din diferite faze ale unei rețele trifazate, folosind scheme speciale de conectare. Cu toate acestea, acest lucru complică sistemul de iluminat. Prin urmare, lămpile fluorescente nu au găsit o utilizare pe scară largă în viața de zi cu zi. Dezavantajele lămpilor cu descărcare în gaz includ: durata arderii lor, dependența performanței lor de temperatura ambiantă și crearea de interferențe radio.

Un alt motiv, aparent, este următoarea circumstanță. Impactul psihologic și parțial fiziologic asupra oamenilor al culorii radiațiilor de la sursele de lumină este, fără îndoială, în mare măsură legat de condițiile de lumină la care umanitatea s-a adaptat în timpul existenței sale. Un cer albastru îndepărtat și rece, creând o iluminare ridicată în majoritatea orelor de lumină, seara - un foc galben-roșu apropiat și fierbinte, apoi „lămpile cu ardere” care l-au înlocuit, dar asemănătoare ca culoare, creând, totuși, iluminare scăzută, - acestea sunt regimurile de lumină, adaptarea la care probabil explică următoarele fapte. O persoană are o stare mai eficientă ziua în lumina nuanțelor predominant reci, iar seara în lumină caldă roșiatică este mai bine să se odihnească. Lămpile cu incandescență produc o culoare caldă, galben-roșiatică, care favorizează calmul și relaxarea lămpile fluorescente, dimpotrivă, creează o culoare albă rece care te entuziasmează și te pregătește de lucru.

Redarea corectă a culorilor depinde de tipul surselor de lumină utilizate. De exemplu, țesătura albastru închis apare neagră la lumina lămpilor cu incandescență, o floare galbenă apare alb murdar. Adică, lămpile incandescente distorsionează redarea corectă a culorilor. Cu toate acestea, există obiecte pe care oamenii sunt obișnuiți să le vadă în principal seara sub iluminare artificială, de exemplu, bijuteriile din aur arată „mai natural” sub lumina lămpilor cu incandescență decât sub lumina lămpilor fluorescente. Dacă redarea corectă a culorilor este importantă atunci când se efectuează lucrări - de exemplu, la cursurile de desen, în industria tipografică, galerii de artă etc. - este mai bine să folosiți iluminarea naturală, iar dacă aceasta este insuficientă, iluminarea artificială de la lămpi fluorescente.

Astfel, alegerea culorii potrivite pentru locul de muncă contribuie în mare măsură la creșterea productivității, siguranței și bunăstării generale a lucrătorilor. Finisarea suprafetelor si utilajelor amplasate in zona de lucru contribuie si la crearea unor senzatii vizuale placute si a unui mediu de lucru placut.

Lumina obișnuită constă din radiații electromagnetice cu lungimi de undă diferite, fiecare corespunzând unui interval specific al spectrului vizibil. Amestecând lumina roșie, galbenă și albastră, putem crea cele mai vizibile culori, inclusiv albul. Percepția noastră asupra culorii unui obiect depinde de culoarea luminii care îl luminează și de modul în care obiectul însuși reflectă culoarea.

Sursele de lumină sunt clasificate în următoarele trei categorii în funcție de culoarea luminii pe care o emit:

• * culoare „caldă” (lumină albă roșiatică) - recomandată pentru iluminarea spațiilor rezidențiale;
• *culoare intermediara (lumina alba) - recomandata pentru iluminarea locurilor de munca;
• * Culoare „rece” (lumină albă albăstruie) - recomandată atunci când se execută lucrări care necesită niveluri ridicate de iluminare sau pentru climatele calde.

Astfel, o caracteristică importantă a surselor de lumină este culoarea emisiei de lumină. Pentru a caracteriza culoarea radiației, a fost introdus conceptul de temperatură de culoare.

Temperatura de culoare este temperatura unui corp negru la care radiația sa are aceeași culoare cu radiația în cauză. Într-adevăr, atunci când un corp negru este încălzit, culoarea acestuia se schimbă de la cald portocaliu-roșu la tonuri reci de alb. Temperatura de culoare este măsurată în grade Kelvin (°K). Relația dintre grade pe scara Celsius și pe scara Kelvin este următoarea: °K = °C + 273. De exemplu, O °C corespunde la 273 °K.

Un exemplu de sursă de lumină aparținând clasei întâi. Lampă cu incandescență de uz general într-un bec transparent

Un exemplu de sursă de lumină aparținând clasei a doua. Lampă cu arc de sodiu într-un bec transparent

Un exemplu de sursă de lumină aparținând clasei a treia. Lampă de tip mixt într-un bec acoperit cu fosfor

Un exemplu de sursă de lumină aparținând clasei a patra. Lampă LED realizată sub formă de lampă cu incandescență pentru uz general

Clasificarea surselor de lumină

Nu există o singură ramură a economiei naționale în care să nu fie folosit iluminatul artificial. Dezvoltarea industriei surselor de lumină a început în secolul al XIX-lea. Motivul pentru aceasta a fost inventarea lămpilor cu arc și a lămpilor cu incandescență.

Un corp care emite lumină ca urmare a conversiei energiei se numește sursă de lumină. Aproape toate tipurile de surse de lumină produse în prezent sunt electrice. Aceasta înseamnă că pentru a crea radiații luminoase, curentul electric este utilizat ca energie primară de intrare. Sursele de lumină sunt considerate dispozitive care emit lumină nu numai în partea vizibilă a spectrului (lungimi de undă 380 - 780 nm), ci și în regiunile ultraviolete (10 - 380 nm) și infraroșu (780 - 10 6 nm) ale spectrului.

Exista urmatoarele tipuri de surse de lumina: termica, fluorescente si LED.

Sursele de radiații termice sunt cele mai comune. Radiația apare în ele ca urmare a încălzirii filamentului la o temperatură la care nu numai radiația termică apare în spectrul infraroșu, ci se observă și radiația vizibilă.

Sursele de radiații luminescente sunt capabile să emită lumină indiferent de starea corpului lor emițător. Strălucirea din ele are loc prin conversia diferitelor tipuri de energie direct în radiații optice.

Pe baza diferențelor de mai sus, sursele de lumină sunt împărțite în patru clase.

Termic

Aceasta include toate tipurile de lămpi cu incandescență, inclusiv cu halogen, precum și încălzitoare electrice cu infraroșu și arcuri de carbon.

Luminescent

Acestea includ următoarele tipuri de lămpi electrice: lămpi cu arc de mercur, diverse lămpi cu descărcare luminoasă, lămpi fluorescente de joasă presiune, lămpi cu arc, impuls și lămpi cu descărcare de înaltă frecvență, inclusiv cele în care se adaugă vapori de metal sau pe becul cărora un fosfor se aplică acoperirea.

Radiații mixte

Aceste tipuri de lămpi de iluminat folosesc simultan radiații termice și fluorescente. Un exemplu sunt arcurile de intensitate mare.

LED

Sursele de lumină LED includ toate tipurile de lămpi și dispozitive de iluminat care folosesc diode emițătoare de lumină.

În plus, există și alte caracteristici după care lămpile sunt clasificate (după domeniul de aplicare, design și caracteristici tehnologice și altele asemenea).

Parametrii de bază ai surselor de lumină

Proprietățile luminoase, electrice și operaționale ale surselor de lumină electrică sunt caracterizate de o serie de parametri. Compararea parametrilor mai multor surse de lumină pentru utilizarea lor într-o anumită aplicație vă permite să alegeți cea mai potrivită. Comparând parametrii exemplarelor individuale ale aceleiași surse de lumină, acordând atenție locului și timpului producției, se poate judeca calitatea și nivelul tehnologic al producției lor.

Să enumerăm principalele caracteristici electrice ale lămpilor și, în general, toate sursele de lumină:

Tensiune nominală- tensiunea la care lampa functioneaza in modul cel mai economic si la care a fost calculata pentru functionarea sa normala. Pentru o lampă cu incandescență, tensiunea nominală este egală cu tensiunea de alimentare. Această tensiune este indicată U l.n și se măsoară în volți. Lămpile cu descărcare în gaz nu au un astfel de parametru, deoarece tensiunea decalajului de descărcare este determinată de caracteristicile balastului utilizat pentru stabilizarea acestuia.

Putere nominală P l.n - valoare calculată care caracterizează puterea consumată de o lampă incandescentă atunci când aceasta este aprinsă la tensiunea nominală. Pentru lămpile cu descărcare în gaz, al căror circuit include balasturi, puterea nominală este considerată parametrul principal. Pe baza valorii sale, prin experimente, se determină parametrii electrici rămași ai lămpilor. Trebuie luat în considerare faptul că pentru a determina puterea consumată din rețea, trebuie să adăugați puterea lămpii și a balastului.

Curentul nominal al lămpii eu l.n - curent consumat de lampă la tensiunea nominală și puterea nominală.

Tip de curent- variabilă sau constantă. Acest parametru este standardizat numai pentru lămpile cu descărcare în gaz. Afectează alți parametri (cu excepția celor menționați mai devreme), care se modifică odată cu modificarea tipului de curent, iar acest lucru se aplică lămpilor care funcționează numai pe curent continuu sau numai pe curent alternativ.

Principalii parametri de lumină ai surselor de lumină sunt:

Flux de lumină, emisă de lampă. Pentru a măsura fluxul luminos al unei lămpi cu incandescență, aceasta este pornită la tensiunea nominală. Pentru lămpile cu descărcare în gaz, măsurătorile se fac atunci când lampa funcționează la puterea nominală. Fluxul luminos este notat cu litera F (latină phi). Unitatea de măsură pentru fluxul luminos este lumen (lm).

Puterea luminii. Pentru unele tipuri de lămpi speciale cu incandescență, în locul fluxului luminos se folosesc parametrii intensitatea luminoasă sferică medie sau luminozitatea corpului filamentului. Pentru astfel de lămpi, ele sunt principalii parametri de iluminare. Simboluri utilizate pentru intensitatea luminoasă IV, eu vΘ, pentru luminozitate - L, unitățile lor de măsură sunt candela (cd) și respectiv candela pe metru pătrat (cd/m2).

Puterea luminoasă a lămpii, acesta este raportul dintre fluxul luminos al unei lămpi și puterea acesteia

Unitate de eficacitate luminoasă- unitate de măsură pentru parametrul lumen pe watt (Lm/W). Folosind acest parametru, puteți evalua eficiența utilizării surselor de lumină în instalațiile de iluminat. Cu toate acestea, un alt parametru este utilizat ca caracteristică a lămpilor de iradiere - mărimea fluxului de radiație de ieșire.

Stabilitatea fluxului luminos- raportul procentual dintre cantitatea de reducere a fluxului luminos la sfârșitul duratei de viață a lămpii și fluxul luminos inițial.

Parametrii operaționali ai surselor de lumină includ parametri care caracterizează eficacitatea sursei în anumite condiții de funcționare:

Durată de viață completăτ total - durata de ardere în ore a unei surse de lumină, pornită în condiții nominale, până la defecțiunea completă (arsarea unei lămpi cu incandescență, neaprinderea pentru majoritatea lămpilor cu descărcare în gaz).

Durată de viață utilăτ p este durata de ardere în ore a unei surse de lumină aprinsă în condiții nominale până când fluxul luminos scade la un nivel la care funcționarea sa ulterioară devine neprofitabilă din punct de vedere economic.

Durata de viata medieτ este parametrul principal de funcționare al lămpii. Reprezintă media aritmetică a duratei totale de viață a grupurilor de lămpi (cel puțin zece), cu condiția ca valoarea medie a fluxului luminos al lămpilor grupului până la atingerea duratei de viață medie să rămână în cadrul duratei de viață utilă. , adică cu o stabilitate dată a fluxului luminos. Acest parametru este deosebit de important pentru lămpile cu incandescență, deoarece o creștere a eficienței lor luminoase, toate celelalte lucruri fiind egale, duce la o reducere a duratei de viață. Deoarece determinarea experimentală a duratei de viață duce la defecțiunea lămpilor testate, acest parametru este determinat pe un anumit număr de lămpi cu un anumit grad de probabilitate, calculat conform legilor statisticii matematice.

Durabilitate dinamică- un parametru care caracterizează durata de viață a lămpilor cu incandescență în condiții de vibrație și agitare. Lămpile cu durata de viață dinamică necesară trebuie să reziste la un anumit număr de cicluri de testare într-un interval de frecvență specificat.

Pentru a clarifica performanța lămpilor, pe lângă conceptul de durată medie de viață, este utilizat și conceptul de durată de viață în garanție, care determină timpul minim de ardere al tuturor lămpilor dintr-un lot. Acest concept are uneori un sens comercial, considerând că perioada de garanție este timpul în care orice lampă trebuie să ardă.

Timpul de ardere relativ limitat al surselor de lumină, în special al lămpilor cu incandescență, stabilește o cerință pentru interschimbabilitatea acestora, care poate fi atinsă numai dacă parametrii lămpilor individuale sunt repetabile.

Pentru a asigura eficiența unei instalații de iluminat, sunt importante atât fluxul luminos inițial al lămpii, cât și dependența declinului acesteia de timpul de funcționare. Pe măsură ce durata de funcționare a unei instalații de iluminat crește, rolul costurilor de capital în costul energiei luminoase scade. Rezultă că este recomandabil să se realizeze instalații de iluminat cu un număr mic de ore de ardere pe an folosind lămpi cu incandescență mai ieftine și, invers, în instalațiile de iluminat industrial în care durata de ardere este de 3000 de ore sau mai mult, este rațional să se utilizeze descărcare în gaz. sursele care sunt mai scumpe decât lămpile cu incandescență luminează cu eficiență luminoasă ridicată. Costul unei unități de energie luminoasă este determinat și de tariful de energie electrică. La tarife mici se justifică utilizarea lămpilor cu eficiență luminoasă relativ scăzută și o durată de viață crescută în instalațiile de iluminat.

Surse de iluminat artificial. Lămpi cu incandescență. În instalațiile moderne de iluminat destinate iluminatului spațiilor industriale, ca surse de lumină se folosesc lămpi cu incandescență, cu halogen și cu descărcare în gaz.

O lampă incandescentă este o sursă de lumină electrică, al cărei corp luminos este așa-numitul corp incandescent (corpul incandescent este un conductor încălzit de fluxul de curent electric la o temperatură ridicată). În prezent, aproape exclusiv wolfram și aliajele pe bază de acesta sunt folosite ca material pentru fabricarea corpurilor de filament. La sfârșitul secolului al XIX-lea - prima jumătate a secolului al XX-lea. Corpul filamentului a fost realizat dintr-un material mai accesibil și mai ușor de prelucrat - fibră de carbon.

Tipuri de lămpi cu incandescență. Industria produce diferite tipuri de lămpi cu incandescență: vid, umplute cu gaz (umplutura este un amestec de argon și azot), spirală și umplute cu krypton.

Designul unei lămpi cu incandescență. Designul unei lămpi moderne. În diagramă: 1 - balon; 2 - cavitatea balonului (aspirat sau umplut cu gaz); 3 - corp filament; 4, 5 - electrozi (intrări de curent); 6 - suporturi de cârlige ale corpului filamentului; 7 - picior lampi; 8 - legătură externă a cablului de curent, siguranță; 9 - corp de bază; 10 - izolator de bază (sticlă); 11 - contactul fundului bazei.

Designurile lămpilor cu incandescență sunt foarte diverse și depind de scopul tipului specific de lampă. Cu toate acestea, următoarele elemente sunt comune tuturor lămpilor cu incandescență: corp cu filament, bec, cabluri de curent. În funcție de caracteristicile unui anumit tip de lampă, pot fi utilizați suporturi de filament de diferite modele; lămpile pot fi făcute fără bază sau cu diferite tipuri de baze, au un bec extern suplimentar și alte elemente structurale suplimentare.

Avantajele și dezavantajele lămpilor cu incandescență:

• - cost scăzut;
• - dimensiuni mici;
• - inutilitatea balastului;
• - cand sunt pornite, se aprind aproape instantaneu;
• - absența componentelor toxice și, în consecință, lipsa infrastructurii de colectare și eliminare;
• - capacitatea de a funcționa atât pe curent continuu (orice polaritate) cât și pe curent alternativ;
• - capacitatea de a fabrica lămpi pentru o gamă largă de tensiuni (de la fracțiuni de volt la sute de volți);
• - absența pâlpâirii și bâzâielilor la funcționarea pe curent alternativ;
• - spectru de radiații continuu;
• - rezistenta la puls electromagnetic;
• - capacitatea de a utiliza comenzile de luminozitate;
• - funcționare normală la temperaturi ambientale scăzute.

Defecte:

• - eficienta luminoasa scazuta;
• - durata de viata relativ scurta;
• - dependență accentuată a eficienței luminoase și a duratei de viață de tensiune;
• - temperatura de culoare se află doar în intervalul 2300-2900 K, ceea ce conferă luminii o nuanță gălbuie;
• - lămpile incandescente prezintă pericol de incendiu. La 30 de minute de la aprinderea lămpilor cu incandescență, temperatura suprafeței exterioare atinge, în funcție de putere, următoarele valori: 40 W - 145 °C, 75 W - 250 °C, 100 W - 290 °C, 200 W - 330 °C. Când lămpile intră în contact cu materiale textile, becul lor se încălzește și mai mult. Paiele care ating suprafața unei lămpi de 60 W se vor aprinde în aproximativ 67 de minute;
• - randamentul luminos al lămpilor cu incandescență, definit ca raportul dintre puterea razelor din spectru vizibil și puterea consumată din rețeaua electrică, este foarte mic și nu depășește 4%

Lămpi cu descărcare în gaz. Caracteristici generale. Zona de aplicare. feluri. Recent, a devenit obișnuit să se numească lămpi cu descărcare în gaz lămpi cu descărcare. Ele sunt împărțite în lămpi cu descărcare de înaltă și joasă presiune. Marea majoritate a lămpilor cu descărcare funcționează în vapori de mercur. Au o eficiență ridicată în transformarea energiei electrice în lumină. Eficiența este măsurată în raport lumen/watt.

Sursele de lumină cu descărcare (lămpi cu descărcare în gaz) înlocuiesc treptat lămpile cu incandescență cunoscute anterior, dar dezavantajele rămân: spectrul de linii de radiație, oboseala de la lumina pâlpâitoare, zgomotul de la balasturi, nocivitatea vaporilor de mercur dacă intră în cameră atunci când becul este distrus, imposibilitatea re-aprinderii instantanee pentru lămpi de înaltă presiune.

În contextul creșterii continue a prețurilor la energie și al creșterii prețurilor corpurilor de iluminat, lămpilor și componentelor, necesitatea introducerii unor tehnologii care să reducă costurile de non-producție devine din ce în ce mai urgentă.

Caracteristici generale ale lămpilor cu descărcare în gaz:

• - durata de viata de la 3000 ore pana la 20000;
• - randament de la 40 la 150 lm/W;
• - culoare de emisie: alb cald (3000 K) sau alb neutru (4200 K);
• - redarea culorii: buna (3000 K: Ra>80), excelenta (4200 K: Ra>90);
• - dimensiunile compacte ale arcului emițător vă permit să creați fascicule de lumină de mare intensitate.

Domenii de aplicare a lămpilor cu descărcare în gaz.

• - magazine si vitrine, birouri si locuri publice;
• - iluminat decorativ exterior: iluminat clădiri și zone pietonale;
• - iluminatul artistic al teatrelor, cinematografului și scenei (aparatură profesională de iluminat).

Tipuri de lămpi cu descărcare în gaz. Lămpile cu descărcare în vapori de sodiu au cea mai mare eficiență astăzi. Pe lângă acest tip de lămpi cu descărcare, lămpile fluorescente (lămpi cu descărcare la presiune joasă), lămpile cu halogenuri metalice și lămpile fluorescente cu arc de mercur sunt utilizate pe scară largă. Lămpile cu vapori cu xenon sunt mai puțin frecvente.

lămpi. Caracteristică. Lampă se numește lampă cu corpuri de iluminat, adică cu un dispozitiv pentru alimentarea curentului, redistribuirea luminii, reducerea strălucirii (orbirea) și protejarea lămpii.

Pe baza distribuției fluxului luminos între emisfera inferioară și superioară, corpurile de iluminat sunt împărțite în corpuri de iluminat:

lumina directa- mai mult de 90% din fluxul luminos este direcționat către emisfera inferioară;

în mare parte lumină directă- de la 55 la 90% din flux este direcționat către emisfera inferioară;

lumină difuză- fluxul luminos este distribuit egal între emisfera inferioară și superioară;

lumina reflectată predominant- de la 55 la 90% din flux este direcționat către emisfera superioară;

lumina reflectata- mai mult de 90% din flux este direcționat către emisfera superioară.

Stralucirea (efectul de orbire) al lămpilor se caracterizează prin valoarea unghiului de protecție r dintre linia orizontală care trece prin mijlocul corpului luminos al lămpii și linia care leagă punctul extrem al corpului luminos (filament) cu opusul marginea dispozitivului de fixare.

Limitarea strălucirii se realizează prin înălțimea adecvată a suspensiei lămpii și prin instalarea capacelor de difuzie.

În funcție de tipul de protecție a lămpii, lămpile sunt împărțite în:

deschis- lampa este în contact cu mediul;

protejat- lampa este separată de mediul exterior;

închis și închis ermetic- cavitatea interioara a lampii este separata de mediul exterior printr-o etansare;

rezistent la explozie, eliminând posibilitatea unei explozii dacă gazele explozive sau praful pătrund în interiorul lămpii.

Fotografie. Tutorial universal Korablev Dmitry

SURSE DE LUMINĂ ARTIFICIALĂ

SURSE DE LUMINĂ ARTIFICIALĂ

Sursele de lumină artificială care sunt utilizate în mod activ în fotografie includ: lămpi electrice incandescente (lămpi de iluminat normale și lămpi fotografice destinate fotografiei), lămpi fluorescente (folosite rar), blițuri.

Acțiunea lămpilor electrice incandescente se bazează pe faptul că un filament de wolfram, plasat într-un balon fără aer sau din sticlă umplut cu un gaz inert, se încălzește sub influența unui curent electric și emite lumină.

Puterea luminii crește odată cu creșterea puterii lămpii. Dar există și aici mici nuanțe. De exemplu, 100 de lămpi de 10 wați consumă aceeași putere ca o lampă de 1000 de wați, dar, deoarece puterea lor de lumină este scăzută, vor produce un flux luminos de aproape trei ori mai mic decât o lampă de 1000 de wați. Deși pentru nevoile de fotografie, despre care se va discuta mai târziu, prima variantă este de preferat.

De asemenea, nu trebuie să uităm că, pe măsură ce lampa este folosită, puterea sa de lumină scade treptat, uneori cu un sfert din valoarea sa inițială. Fluctuațiile de tensiune din rețeaua electrică afectează compoziția spectrală a fluxului luminos. De exemplu, creșterea tensiunii normale a rețelei cu 10 la sută crește puterea de lumină a lămpii de aproape o ori și jumătate, în timp ce temperatura de culoare a radiației crește. O cădere de tensiune de 16 procente reduce puterea de lumină la jumătate și scade temperatura de culoare.

Lămpile fluorescente sunt rareori folosite ca surse de lumină fotografică, deoarece este foarte dificil să alegeți pentru ele un film sau un filtru care să fie echilibrat în temperatura de culoare.

S-a spus deja despre blițuri că lumina lor poate fi atribuită luminii naturale, dar li se aplică și legea inversă a pătratului și dependența iluminării de putere.

Din cartea Makeup [Brief Encyclopedia] autor Kolpakova Anastasia Vitalievna

Gene artificiale Tehnologiile moderne fac posibil să vă faceți ochii irezistibili. Acest lucru se poate realiza cu extensiile de gene. Genele artificiale au devenit populare recent, în ciuda faptului că procedura este destul de costisitoare și necesită forță de muncă

Din cartea Marea Enciclopedie a Tehnologiei autor Echipa de autori

Surse de lumină Sursele de lumină sunt orice obiecte care emit energie electromagnetică în partea vizibilă a spectrului Istoria creării surselor de lumină Prima sursă de lumină artificială poate fi atribuită focului, produsă și conservată de omul primitiv.

Din cartea Secretele pietrelor prețioase autor Startsev Ruslan Vladimirovici

Rubine artificiale S-a spus deja că de multă vreme oamenii au încercat să obțină singuri pietre prețioase. Dar numai cu cunoștințe extinse de fizică și chimie, acest lucru s-a dovedit a fi posibil în 1837, un anume Marc Gaudin, un chimist francez, a prezentat și cu succes

Din cartea Marea Enciclopedie Sovietică (GA) a autorului TSB

Din cartea Marea Enciclopedie Sovietică (VO) a autorului TSB

Din cartea Marea Enciclopedie Sovietică (IM) a autorului TSB

TSB

Din cartea Marea Enciclopedie Sovietică (IS) a autorului TSB

Din cartea Marea Enciclopedie Sovietică (IS) a autorului TSB

Din cartea Dezastrele corpului [Influența stelelor, deformarea craniului, giganți, pitici, bărbați grasi, bărbați păroși, ciudați...] autor Kudriashov Viktor Evghenievici

Pitici artificiali Primele încercări de a crea artificial pitici au avut loc la sfârșitul Imperiului Roman. Când s-au dovedit a avea succes, imediat a apărut o întreagă industrie, specializată în producția și vânzarea de pitici artificiali. Printre agenţii plebei romane

Din cartea Marea Enciclopedie Sovietică (ZU) a autorului TSB

Din cartea Fotografie. Tutorial universal autor Korablev Dmitri

SURSE „NATURALE” DE LUMINĂ ARTIFICIALĂ Sursele „naturale” de lumină artificială includ orice sursă de lumină casnică și industrială: iluminatul electric obișnuit al spațiilor, lumina de la o lampă cu kerosen, farurile mașinii, focul de foc, chibriturile, lumânările,

Din cartea Dicționar enciclopedic al cuvintelor și expresiilor autor Serov Vadim Vasilievici

Lumină, mai multă lumină! vezi mai multa lumina!

Din cartea Promalp în răspunsuri la întrebări autor Gofshtein Alexandru Ilici

3.9. Puncte artificiale de fixare a cablurilor (puncte artificiale de sprijin - ITO) Dacă nu este posibilă fixarea fiabilă a cablului portant și (sau) de siguranță (nu există puncte de fixare deloc sau fiabilitatea lor este discutabilă), iar utilizarea de bucle locale de-a lungul unora

Din cartea Fotografie digitală fără Photoshop autor Gazarov Artur Iurievici

Din cartea Fructe. Ghid pentru cultivarea agrișelor și a coacăzelor autorul Rytov Mihail V.

9.4.1. Forme artificiale de agrișe Formele în care agrișele sunt cultivate artificial pot fi împărțite în trei categorii: încoronate cu tulpini joase, medii și înalte, motiv pentru care se mai numesc și standard, spalier sau perete și șnur. pe langa acestea

Descriere:

Astăzi, sursele de lumină semiconductoare eficiente din punct de vedere energetic - LED-urile - se promovează activ pe piață. Cu toate acestea, lămpile incandescente sunt încă utilizate pe scară largă într-un număr mare de produse de iluminat. Să ne dăm seama ce fel de surse de lumină artificială există astăzi și care este eficiența lor energetică și, prin urmare, perspectivele de utilizare ulterioară.

Surse moderne de lumină artificială

D. D. Iuşkov, Ph.D. tehnologie. Științe, secretar științific al Institutului de Inginerie de Iluminat din Rusia, numit după. S. I. Vavilova (VNISI)

Astăzi, sursele de lumină semiconductoare eficiente din punct de vedere energetic - LED-urile - se promovează activ pe piață. Cu toate acestea, lămpile incandescente sunt încă utilizate pe scară largă într-un număr mare de produse de iluminat. Să ne dăm seama ce fel de surse de lumină artificială există astăzi și care este eficiența lor energetică și, prin urmare, perspectivele de utilizare ulterioară.

Lămpi cu incandescență

Lămpile incandescente sunt surse de lumină termică. Lămpile incandescente eficiente de astăzi sunt lămpile cu halogen, care folosesc un gaz tampon sub formă de vapori de halogen. Vaporii cu halogen din becul lămpii vă permit să creșteți resursele la 2 mii de ore sau mai mult și să creșteți eficiența luminoasă la 20–24 lm/W 1 .

Au fost făcute încercări repetate de îmbunătățire a eficienței lămpilor cu incandescență, de exemplu, pentru a crea o lampă incandescentă în care o parte din radiația infraroșie cu lungime de undă lungă ar fi convertită în radiație vizibilă cu lungime de undă mai scurtă folosind așa-numitul fosfor anti-Stokes 2 .

În plus, pentru becul lămpii au fost propuse acoperiri de interferență, care returnează energie termică filamentului, încălzindu-l. Astfel, este necesară mai puțină energie electrică pentru încălzirea filamentului.

Acum încearcă să folosească noi tehnologii în lămpile incandescente, inclusiv nanotehnologiile, care fac posibilă izolarea eficientă a domeniului vizibil de radiația termică a lămpii, care este percepută de ochiul uman. Utilizarea unor astfel de tehnologii face posibilă reducerea pierderilor de căldură și, în consecință, creșterea eficienței unei lămpi cu incandescență. Experții vorbesc despre o creștere de trei ori a puterii de lumină.

Dacă este posibil să se creeze o lampă cu o eficiență luminoasă de peste 60 lm/W cu aceleași avantaje pe care le au lămpile moderne cu incandescență: un spectru de emisie familiar oamenilor, absența pulsațiilor și un cost acceptabil, va fi un bun și sursă de lumină eficientă. „Îngroparea” unei lămpi cu incandescență este lipsită de etică și greșită.

Descărcați sursele de lumină

Lămpi cu electrozi

Sursele de lumină cu descărcare sunt împărțite în două grupuri mari. Acestea sunt lămpi de înaltă presiune și lămpi de joasă presiune. De obicei au doi electrozi pentru introducerea energiei în descărcare, iar pentru a le conecta la rețea este necesar un balast.

Lămpile de joasă presiune sunt cele mai larg reprezentate de lămpile fluorescente tubulare de diferite configurații volumetrice. Acestea pot fi lămpi liniare sau structuri curbe complexe. Principiul funcționării lor este următorul: o descărcare electrică în vapori saturați de mercur cu un gaz inert creează radiații ultraviolete, care sunt transformate de un fosfor în lumină vizibilă. Eficiența luminoasă a lămpilor fluorescente de la 60 la 115 lm/W.

Lămpile de înaltă presiune folosesc diferite tipuri de umplere a becurilor. De exemplu, în lămpile cu halogenuri metalice (MHL) acesta este un amestec de vapori de mercur, gaze inerte și halogenuri metalice, a căror compoziție determină spectrul lămpii. Lămpile cu arzătoare ceramice au cei mai înalți parametri; eficiența lor luminoasă depășește 100 lm/W cu o bună redare a culorii. Lămpile cu sodiu, ale căror principale aplicații sunt iluminatul rutier și producția de culturi, utilizează amalgam de sodiu. Eficiența luminoasă depășește 130 lm/W, iar astăzi aceasta este cea mai mare valoare dintre lămpile cu descărcare.

Lămpi fără electrozi

Alături de lămpile cu descărcare menționate mai sus, clasa lămpilor fără electrozi s-a extins recent. Este necesar să se clarifice imediat: fără electrod este pur și simplu o altă modalitate de a introduce energie electrică în volumul becului cu descărcare al lămpilor. În consecință, există lămpi fără electrozi de joasă și înaltă presiune. Principalul avantaj al acestor lămpi este absența intrărilor etanșe la vid în bec, pulverizarea electrozilor în timpul funcționării și mai ales în timpul aprinderii și, ca urmare, o durată de viață mai lungă în comparație cu lămpile cu electrozi similare.

Pentru a transfera puterea în volumul balonului cu descărcare, lămpile de înaltă presiune folosesc frecvențe mai mari, în timp ce lămpile de joasă presiune folosesc tensiune alternativă de frecvențe inferioare. Acest lucru se datorează atât proprietăților câmpului electromagnetic, cât și condițiilor care trebuie create în balonul de descărcare. Frecvența joasă în acest caz este de zeci și sute de kiloherți, până la 10 MHz. Pentru lămpile de înaltă presiune, această cifră ajunge la aproximativ 1000 MHz. Acestea sunt frecvențe în intervalul de microunde în centimetri, adică lungimea de undă este comparabilă cu dimensiunea balonului de descărcare.

Lămpi fluorescente fără electrozi constau dintr-un bec toroidal sau similar cu formă închisă, cu descărcarea în care este o tură secundară a unui transformator de înaltă frecvență - un inductor (uneori sunt numite lămpi cu inducție). Există lămpi care au un bec sferic 3, principiul lor de funcționare este același. Pe becul lămpii se aplică un fosfor; umplutura este destul de tradițională - mercur sau amalgamul acestuia cu un gaz inert. Frecvența puterii este „scăzută”, eficiența luminoasă este mai mare de 80 lm/W cu o durată de viață de peste 35 de mii de ore.

Lămpile cu plasmă sunt disponibile în două tipuri. Unul dintre ele este un MGL fără electrozi „de înaltă frecvență” cu un bec de cuarț, puterea sa este de până la 250 W. Aceasta este o tehnologie compactă cu microunde cu semiconductor, eficiența sa luminoasă este de până la 130 lm/W. Durata de viață a unor astfel de lămpi poate fi de peste 20 de mii de ore.

Al doilea tip include lămpi cu plasmă cu un spectru de emisie apropiat de cel al soarelui. Puterea lămpii de la 500 W la câțiva kilowați. Ele sunt de obicei folosite pentru a ilumina spații mari. Radiația cu microunde de mare putere este generată de magnetroni. Resursa generatorului de magnetron determină durata de viață a acestui sistem; unul dintre producători indică o valoare de 10 mii h 4.

Potențialul de viață al lămpilor fără electrozi este determinat în mare măsură de durata de viață a componentelor radio-electronice.

LED-uri

Una dintre cele mai promițătoare și în dezvoltare dinamică surse de lumină artificială de astăzi sunt LED-urile, dispozitive semiconductoare cu o joncțiune electron-gaură care creează radiații optice atunci când curentul este trecut prin ele în direcția înainte. Dezvoltarea și aplicarea rapidă a LED-urilor pentru iluminat a început la sfârșitul anilor 1990, în urma dezvoltării LED-urilor albastre relativ ieftine. Combinația unor astfel de LED-uri cu un fosfor a făcut posibilă crearea unei surse de lumină albă compactă. Principalele lor avantaje sunt eficiența ridicată și rezistența mecanică, durata de viață lungă. Eficiența luminoasă a produselor comerciale ajunge la 130 lm/W cu o durată de viață de peste 30 de mii de ore. Folosind LED-uri, au fost create modele de lămpi de modernizare care reproduc lămpile incandescente în aspect și sunt destinate înlocuirii lor directe în domeniul de putere de la 5 la 75 W.

Principalele domenii de aplicare a tehnologiei LED sunt iluminatul exterior și arhitectural, clădirile administrative și întreprinderile mari. Astăzi, principalul factor limitator pentru utilizarea mai largă a surselor de lumină semiconductoare este costul ridicat al acestora.

1 Catalog. Surse de lumină 2013-2014. Osram.

2 Conform regulii Stokes-Lommel, lungimea de undă a fotoluminiscenței este mai mare decât lungimea de undă a luminii excitante. Cu toate acestea, există așa-numiții fosfor anti-Stokes care emit radiații cu lungime de undă mai scurtă decât cea incidentă. Folosind fosfor anti-Stokes, radiația infraroșie poate fi transformată în lumină vizibilă.

3 Catalog. Surse de lumină. Philips.

4 Catalog. GE Electronics. Grupul de Inginerie Iluminat.

5 Cataloage: Surse de lumină 2013-2014. Osram și sursele de lumină. Philips.