Производственное освещение (стр. 14 )

Чем лампы отличаются друг от друга

Нас интересует целый ряд параметров ламп, определяющих, насколько они применимы в том пли ином проекте (как говорят светотехники, в осветительной установке). Во-первых, это характеристики, определяющие количество света, которое дает та или иная лампа. Прежде всего, это световой поток в люменах, значение которого всегда приводится в каталогах. Например, установленная в люстре лампа накаливания мощностью 100 Вт может иметь световой поток в 1200 Лм, 35 – ваттная «галогенка»  – 600 Лм, а натриевая лампа мощностью 400 Вт в светильнике, освещающем проезжую часть – 48000 Лм. Легко заметить, что разные типы ламп имеют разную световую отдачу, определяющую эффективность преобразования электрической энергии в свет и, следовательно, разную экономическую эффективность применения.

Световую отдачу лампы измеряют в Лм/Вт (светотехники говорят "люменов с ватта", имея в виду, что каждый ватт потребленной электроэнергии "преобразуется" в некоторое количество люменов светового потока). Это наиболее важный параметр лампы с точки зрения энергосбережения, и прогресс источников света – это в большой степени увеличение световой отдачи, ее приближение к теоретическим пределам.

Лампы имеют определенный срок службы, по истечении которого перегорают. Кроме того, световой поток лампы уменьшается в процессе работы. Срок службы – важнейший эксплуатационный параметр ламп – отражает оба этих неприятных факта. Различают полный (пока не перегорит) и полезный (пока световой поток не упадет ниже определенного предела) срок службы. Проектируя световое решение, нельзя забывать о дальнейшей эксплуатации осветительной установки, в частности, о замене ламп. Частая замена ламп в труднодоступных местах может превратить эксплуатацию е кошмар; еще худший вариант – длительная работа установки с перегоревшими лампами, разрушающими световой образ, что очень актуально для установок наружного архитектурного освещения.

Лампы накаливания

Принцип действия. Вольфрамовая спираль, помещенная в колбу, из которой откачан воздух, разогревается под действием электрического тока. За более чем 120 – летнюю историю ламп накаливания их было создано огромное множество: от миниатюрных ламп для карманного фонарика до полукиловаттных прожекторных. Типичная для ЛН световая отдача 10 – 15 Лм/Вт выглядит очень неубедительно на фоне рекордных достижений ламп других типов. ЛН в большей степени нагреватели, чем осветители: львиная доля питающей нить накала электроэнергии превращается не в свет, а в тепло. В связи с этим сплошной спектр лампы накаливания имеет максимум в инфракрасной области и плавно спадает с уменьшением длины. Срок службы ЛН, как правило, не превышает 1000 часов, что, по современным меркам, очень немного Что же заставляет людей покупать (15 млрд в год!) столь неэффективные и недолговечные источники света? Кроме силы привычки и крайне низкой начальной цены, причина этого в том, что существует огромный выбор декоративных типов стеклянных колб ЛН.

Галогенные лампы накаливания

Хорошо знакомые дизайнерам интерьеров «галогенки» – это современный вариант ламп накаливания. Добавление галогенидов в колбу лампы, использование особых сортов кварцевого стекла, "останавливающего" ультрафиолет, "возвращение" теплового излучения на спираль лампы с помощью специальных отражателей – эти технологические новшества позволили сделать серьезный шаг вперед, выделив ГЛН в особый класс источников света, Световая отдача современных ГЛН составляет около 50 Лм/Вт. Типичное значение цветовой температуры Тцв = 3000 К. Существуют также ГЛН «дневного света» с Тцв= 4000 – 4200 К и даже 6000 К. «Точечная» форма лампы позволяет управлять шириной "луча" в широких пределах с помощью миниатюрных отражателей Получающийся при этом искристый, "бриллиантовый" свет определил приоритет ГЛН в интерьерном дизайне, где они стали фактическим стандартом Еще одно ил преимущество в том. Что количество и качество света, даваемого лампой, постоянно в течение всего срока службы. Недостатки ГЛН: недостаточная световая отдача и относительно короткий срок службы (в среднем 2000 – 4000 часов). Там, где эстетический компонент важнее экономического, с ними приходится мириться.

Люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы (ЛЛ) – разрядные лампы низкого давления – представляют собой цилиндрическую трубку с электродами, в которую закачаны пары ртути. Под действием электрического разряда пары ртути излучают ультрафиолетовые лучи, которые, в свою очередь, заставляют нанесенный на стенки трубки люминофор излучать видимый свет.

Одно из главных преимуществ ЛЛ – долговечность (срок службы до 20000 часов). Благодаря экономичности и долговечности ЛЛ стали самыми распространенными источниками света в офисах предприятий. В странах с мягким климатом ЛЛ широко применяются в наружном освещении городов. В холодных районах их распространению мешает падение светового потока при низких температурах. Если "'закрутить" трубку ЛЛ в спираль, мы получим КЛЛ – компактную люминесцентную лампу. По своим параметрам КЛЛ приближаются к линейным ЛЛ (световая отдача до 75 Лм/Вт, Тцв=2700-6000 К). Они, прежде всего, предназначены для замены ламп накаливания в самых разнообразных применениях.

Светодиоды

Полупроводниковые светоизлучающие приборы – светодиоды – называют источниками света будущего. Если говорить о современном состоянии "твердотельной светотехники", можно констатировать, что она выходит из периода младенчества. Достигнутые характеристики светодиодов (для белых светодиодов световая отдача до 25 Лм/Вт при мощности прибора до 5 Вт: срок службы 100 000 часов) уже обеспечили лидерство в светосигнальной аппаратуре, автомобильной и авиационной технике. Светодиодные источники света стоят на пороге вторжения на рынок общего освещения, и это вторжение нам предстоит пережить в ближайшие годы.

Рис. 18 – Срок службы различного вида ламп

Расчет эффективности компактной люминесцентной лампы по сравнению с лампой накаливания

При одинаковой яркости света компактная люминесцентная лампа потребляет в 5 раз меньше электроэнергии. Другими словами, лампа накаливания в 60 Вт соответствует по яркости компактной люминесцентной лампе в 11 Вт.

Рис. 19 – Эффективность использования

люминесцентной лампы

Приведем наглядный пример. Возьмем две лампы: обычную и люминесцентную. Каждая лампочка, к примеру, будет включена 2 часа утром и 4 часа вечером (всего 6 часов). А теперь сравним данные в Таблице 11.

Таблица 15

Расчет эффективности работы люминесцентной лампы

Наименование	Срок службы	Затраты на электроэнергию из расчета 1 час = 1 рубль (время - 15000 часов)
Лампа накаливания (60 Вт), цена 10 рублей	1000 часов 1000 / 6 = 166 дней (около полугода)	60 Вт = 0,06 кВт; 0,06 кВт · 15000 часов · 1 руб. = 900 руб.
Лампа компактная люминесцентная (11 Вт), цена 350 рублей	15000 часов 15000 / 6 = 2500 дней (то есть 6,8 лет)	11 Вт = 0,011 кВт; 0,011 кВт · 15000 часов · 1 руб. =165 руб.

Итак, примерно за семь лет мы используем:

–  14 ламп накаливания 14 · 10 руб. = 140 руб.

–  или 1 компактную люминесцентную лампу 350 руб.

Общий расход.

Лампа накаливания: 900 руб. + 140 руб. = 1040 руб.

Люминесцентная лампа 165 руб. + 350 руб. = 515 руб.

Таким образом, получается, что компактная люминесцентная лампа, несмотря на высокую стоимость, в целом экономичнее, чем дешевая лампа накаливания. Разница невелика, скажут скептики. Но теперь давайте представим, что эту лампу предстоит установить не одну и не в частной квартире, а целых 100 в труднодоступной люстре какого-нибудь дворца. В этом случае к цене каждой заменяемой лампы добавляется стоимость работы по ее замене, и вот здесь-то мы можем по-настоящему "почувствовать разницу".

Энергосберегающее оборудование

Еще один способ экономии электроэнергии – отключение электрооборудования, когда оно не используется.

Выключатель с задержкой времени

Как он действует? Одновременно с включением света включается временное реле, которое гасит свет через заданный промежуток времени (от 10 сек. до 10 мин.). Например, ночью в подъезде свет не горит, но на каждом этаже есть выключатель с подсветкой (красный огонек все время светится). Человек входит в подъезд, зажигает свет и спокойно поднимается на свой этаж. А через 5-10 минут свет выключится.

Инфракрасный детектор (или датчик движения).

Он срабатывает непосредственно на движение и реагирует на появление в зоне действия датчика человека. Если кто-то приближается к этому детектору, включается свет. В это устройство тоже встроен выключатель с задержкой времени, который выключит свет через заданное время, после того как человек удалится из «поля зрения» детектора.

Чаще всего датчики движения устанавливают в местах общего пользования. Но его вполне можно установить и дома, например, в коридоре.

Кроме того, есть датчики движения, совмещенные с датчиком уровня освещенности. Его настраивают на определенное значение освещенности, при котором он не позволит включать лампы, если в помещении достаточно света. Или, наоборот, включает наружное освещение, когда стемнеет.

Светорегуляторы (потенциометр).

Предназначены для регулирования яркости света ламп. Они ставятся вместо обычного выключателя и выполняют еще и функции включения/выключения света. Например, если вы смотрите телевизор и вам не нужно яркое освещение в комнате, можно просто повернуть ручку регулировки светорегулятора и «притушить» свет. В домашних условиях для этого подойдет простейший светорегулятор. А для огромного конференц-зала нужен более мощный светорегулятор, да еще и с дополнительным устройством – электронным балластом. Пример светорегуляторов представлен на рисунке 1.

Рис. 1 – Пример светорегуляторов

Термостатат.

Всем известно, что зимой массу энергии потребляет электрообогреватель. Так вот, чтобы он не работал вхолостую, пригодится термостат. Механический термостат поддерживает заданную температуру в помещении, выключая и включая обогреватель. Но самым экономичным считается программируемый (электронный) термостат: он поддерживает температуру в зависимости от заданной программы. Термостат подключается непосредственно к электрической цепи и обогреватель будет поддерживать комфортную температуру в помещении без участия человека.

Рис. 2. Термостат

Таймеры (механические и программируемые).

Включить в определенное время наружное освещение дома помогут таймеры. На них можно задавать промежуток времени от 10 секунд до 12 месяцев. С помощью таймеров включается в определенное время и освещение рекламных щитов или освещение вывески магазина, ресторана или офиса.

Цены на энергосберегающее оборудование:

–  Компактные люминесцентные лампочки: (3 – 23 Вт): 120 – 450 руб.

–  Светорегуляторы (300 – 1000 Вт): 350 – 10000 руб.

–  Датчик движения: 2500 – 6000 руб.

–  Таймер: 800 – 2000 руб.

–  Сумеречный выключаруб.

–  Программируемый таймер: 4000 – 10000 руб.

5.  Библиографический список

1.  Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов / Под общ. Ред. СВ. Белова. изд. испр. и доп.–М: Высш. Школа, 2005.–606 с.

2.  СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий».

3.  СНиП 23-05-95 « Естественное и искусственное освещение».

4.  Осветительные установки: Учебник для учащихся техникумов.­–М.: Высш. шк., 1984,–247с.