Световая отдача в этом случае равна 625 лм / впг.
Световая отдача 100 - 170 лм / Вт, срок службы 5 - 7 тыс. ч, используется гл. Световая отдача 100 - 140 лм / Вт, срок службы до 15 - 20 тыс. ч, используется для наруж.
Световая отдача находится в прямой зависимости от температуры тела накала лампы. На рис. 3 - 7 приведена такая зависимость для газополных ламп накаливания.
Оптимальное соотношение толщины слоя и размеры зерна люминофора. Световая отдача (или яркость свечения) экрана сильно зависит от размера зерен люминофора. Как правило, более крупнозернистые экраны имеют большую световую отдачу. Однако использование крупнозернистых слоев люминофора в ряде случаев нецелесообразно. Размер зерна ограничивает разрешающую способность экрана, поскольку светящееся пятно на экране принципиально не может быть меньше величины светящегося под электронным лучом кристаллика люминофора. Наиболее заметное снижение световой отдачи наблюдается при размельчении сульфддных люминофоров. Поэтому сульфиды обычно используются со сравнительно крупными зернами - до 5 - 8 мкм.
Световая отдача (отношение светового потока лампы к ее электрической мощности) для нормальных ламп лежит в пределах 8 7 - 19 7 лм / вт - для ламп на 127 в и 7 0 - 18 7 лм / вт - для ламп на 220 в. Меньшее предельное значение световой отдачи относится к лампам мощностью 15 вт, а большее - к лампам мощностью 1500 вт.
Световая отдача в некоторых сцинтилля-торах пропорциональна энергии возбуждающей частицы или кванта.
Световая отдача является основным экономическим показателем источников света. Однако этот показатель следует обязательно рассматривать в совокупности со сроком службы и стоимостью.
Световая отдача этих ламп достигает 100 лм / Вт, цветовая температура составляет 6000 К, индекс цветопередачи равен 80 - 90, а срок службы - несколько тысяч часов. С точки зрения использования этих ламп в прожекторах важны также относительно небольшие габариты дуги разряда и некритичность к положению горения. При подключении прожекторов к различным фазам сети и при пространственном смещении их световых пучков пульсации освещенности на поле могут быть сведены к минимуму. Одновременно при разработке мощных металлогалогенных ламп была решена и такая важная проблема, как их мгновенное перезажигание после кратковременного исчезновения напряжения в питающей сети.
Световая отдача при постоянном токе равна приблиз.
Световая отдача показывает экономичность источника света и характеризуется отношением светового потока источника света к потребляемой им электрической мощности.
Световая отдача - отношение светового - потока лампы к ее электрической мощности - для нормальных ламп лежит в пределах 8 7 - 19 7 лм / Вт для ламп на 127 В и 7 0 - 18 7 лм / Вт для ламп на 220 В.
Световая отдача характеризует экономичность лампы, так как чем больший световой поток излучает лампа на 1 вт, тем она выгоднее.
Спектральная характеристика цезиевой лампы.
Световая отдача характеризует экономичность лампы: чем больший световой поток излучает лампа на единицу подводимой мощности, тем она экономичнее.
Зависимость мощности /, светового потока Ф, напряжения на лампе U, тока / от напряжения сети.| Характеристики раз-горакня ксеноновых ламп высокой интенсивности. Световая отдача возрастает с ростом удельной мощности, стремясь к пределу около 45 - 48 лм / Вт.
Функциональная схема питания импул ной лампы с накопителем энергии (ИЛ - импульсная лампа, включенная в разрядный контур К с накопителем электрической энергии Я. являющимся вторичным источником энергии для лампы. ЗУ - зарядное устройство. ПИ - первичный источник энергии. ГИ - генератор зажигающих импульсов и УСЗ - блок управления, синхронизации и зашиты.| Типичная зависимость силы св. та / от времени Г (1 а - пиковая сила света. т - длительность импульса силы света.| Максимально различающиеся по форме индикатрисы освечивания исследованных в номинальных режимах ИЛ. Световая отдача трубчатых ксеноновых ИЛ достигает 60 лм / Вт. Связанной с пространственным распределением излучения величиной является эквивалентный телесный угол QD, равный отношению световой энергии Q к освечиванию в в принятом за основное направление излучения.
Спектральные распределения КПД в единичном телесном угле в направлении, перпендикулярном оси трубки, для трубчатых ксеноновых ламп.| Спектральное распределении КПД в единичном телесном угле для стеклянной лампы ИСШ7 (ксенон, 0 22 МПа, (- мм. 1000 В, 6800 пФ, 10 35 МКС, / 2 кГц, / ср - 4 8 кд. Световая отдача шаровых ИЛ обычно не превышает 15 лм / Вт. Увеличение расстояния между электродами сопровождается приблизительно линейным ростом световой отдачи.
Световая отдача характеризует световой поток получаемый при затрате 1 вт электроэнергии.
Световая отдача обычно выражается в люменах на ватт лучистого потока. Не следует смешивать ее с термином отдача в приложении к практическому источнику света, так как последний основан на мощности, подводимой к источнику, а не на излучаемом источником потоке энергии.
Световая отдача увеличивается линейно в зависимости от плотности тока пучка при малых плотностях тока, затем начинает расти медленнее и приближается к насыщению при плотностях около 1 мка / см. и выше. Эффективность преобразования возрастает с ростом напряжения и уменьшается при увеличении плотности тока.
Световая отдача зависит от произведения спектральной эмиссионной характеристики и характеристики чувствительности глаза. Так как глаз имеет наибольшую чувствительность в желто-зеленой области спектра (длина волны около 5560 ангстрем), то желто-зеленые люминофоры обладают наибольшей эффективностью. Цинкокадмиевый сульфид, активированный серебром или медью, и цинкобериллие-вый силикат, активированный марганцем, отдают максимальную энергию вблизи области максимальной чувствительности глаза.
Световая отдача характеризует энергетический КПД люминофора и выражается через отношение силы света к энергии возбуждающего его электронного пучка.
Схема электронно-оптического преобразователя с параллельным переносом. Обычно световая отдача выражается в свечах, деленных на ватты.
Световая отдача титана при сгорании его в кислороде получается несколько меньшей, чем магния и алюминия, испытанных в тех же условиях. Количество тепла, выделяющееся при сгорании титана, также меньше, чем для магния или алюминия.
Световая отдача люминофора не исчезает мгновенно после прекращения воздействия на него электронов, а уменьшается постепенно по экспоненциальному закону. Это явление известно как фосфоресценция. В зависимости от состава люминофора длительность послесвечения может меняться от нескольких микросекунд до нескольких секунд. Экраны электроннолучевых трубок характеризуются спектральным составом свечения и длительностью послесвечения. Чтобы на экране электронно-лучевой трубки не накапливался отрицательный заряд, создающий тормозящее поле для движущихся к экрану электронов, необходимо, чтобы экран эмиттировал один или более вторичных электронов на каждый ударяющийся о него первичный электрон. Для любого материала отношение числа вторичных электронов к первичным является функцией энергии первичных электронов.
Энергетический баланс ламп. а - люминесцентная лампа. б - лампа накаливания. в - люминесцентная лампа без. Световая отдача газосветных ламп довольно высока, однако они дают цветной свет, являющийся существенным недостатком ламп этого типа. Желтый свет натриевых ламп и сине-зеленый свет ртутных ламп делают лица людей бледными; цветопередача окрашенных поверхностей, освещенных светом таких ламп, сильно искажается.
Световая отдача источника света определяется как отношение излучаемого им светового потока к потребляемой электрической мощности. Чем больший световой поток излучает лампа на единицу мощности, тем больше ее экономичность.
Световая отдача 100-ваттной электролампы составляет 18 8 лм / Вт. Лампа посылает в окружающее пространство ежечасно 12 кДж световой энергии.
Общая световая отдача последних составляет лишь около 10 % истребляемой мощности тока, тогда как около 70 % падает на инфракрасное излучение и около 20 переходит непосредственно в тепло. В ртутной лампе положение иное:, на видимый свет (сине-зеленых оттенков) здесь идет около 25 % потребляемой мощности тока, а большая часть остатка расходуется на возбуждение ультрафиолетовых лучей.
Световая отдача современных ламп накаливания колеблется от 7 до 19 лм / Вт. Существенным прогрессом в развитии ламп накаливания является использование в них йодного цикла. В лампах специальной конструкции введено определенное количество иода, атомы которого под воздействием высокой температуры образуют соединения с частицами вольфрама - иодид вольфрама. Это соединение в зоне высоких температур (вблизи нити накала) снова распадается на иод и вольфрам.
Цветовые характеристики люминесцентных ламп по ГОСТ 6825 - 70. Световая отдача ртутно-кварцевых ламп ДРЛ также значительно выше, чем у ламп накаливания, и составляет без учета потерь в ПРА от 40 до 50 лм / вт в зависимости от их мощности.
Световая отдача современных прожекторных ламп колеблется от 12 до 17 1m / W, достигая до 30 lm / W при перекале нити за счет уменьшения срока службы лампы.
Световую отдачу излучения не следует смешивать с световой отдачей источника, равной числу люменов светового потока, получающемуся на каждый ватт мощности, затраченной для получения излучения.
Однако световая отдача силикатов и вольфраматов недостаточна для обеспечения высокой яркости свечения экрана при больших скоростях перемещения луча по экрану. В последние годы были разработаны высокоэффективные сульфиды, которые размельчаются без заметного снижения световой отдачи. Такие сульфиды с зеленым и синим свечением постепенно вытесняют силикаты и вольфраматы. Но и в настоящее время благодаря высокой физико-химической стойкости силикаты широко используются в производстве осциллографических трубок.
Если световая отдача нормальных ламп накаливания лежит в пределах 7 - 20 лм / Вт, то для люминесцентных ламп она составляет 75 - 80 лм / Вт, а срок службы последних составляет 5000 ч, превышая в 5 раз срок службы ламп накаливания. Однако люминесцентные лампы имеют и недостатки: необходимость в относительно сложных пусковых устройствах, пульсации светового потока и связанный с ними стробоскопический эффект при работе на переменном токе, малая пригодность для местного освещения.
Такая невысокая световая отдача теплового излучателя объясняется тем, что при хаотическом движении атомов и молекул возбуждаются не только световые (видимые), но и другие электромагнитные волны, которые не оказывают светового воздействия на глаз. Поэтому невозможно избирательно заставить тело излучать только те волны, к которым чувствителен глаз: обязательно излучаются и невидимые волны.
Значительно больше световая отдача электрических дуг, положительный кратер которых имеет температуру около 4000 К. В обычных дугах главная часть излучения (от 85 до 95 %) излучается положительным кратером, около 10 % - катодом и лишь 5 % приходится на свечение облака газов между электродами. В дугах интенсивного горения, в которые вводятся тугоплавкие соли некоторых элементов с большой испускательной способностью (редкие земли), роль облака повышается и на долю кратера приходится всего 40 - 50 % общего излучения. Хотя, по-видимому, в таких дугах излучение носит почти исключительно тепловой характер, все же в силу большой селективности излучения элементов, вводимых в состав облака, световая отдача подобных источников оказывается выше, чем для раскаленного угля и металлов.
Люминесцентная лампа. Если световая отдача нормальных ламп накаливания лежит в пределах 7 - 20 лм / вт, то для люминесцентных ламп она составляет 75 - 80 лм / вт, а срок службы последних составляет 5000 ч, превышая в 5 раз срок службы ламп накаливания.
Значительно больше световая отдача электрических дуг, положительный кратер которых имеет температуру около 4000 К. В дугах интенсивного горения (сила тока до 300 А) температура кратера достигает 5000 К, а в дугах под давлением около 20 ат Люммеру удалось довести температуру кратера до 5900 К, т.е. получить источник, близкий по своим световым свойствам к Солнцу. В обычных дугах главная часть излучения (от 85 до 95 %) излучается положительным кратером, около 10 % - катодом и лишь 5 % приходится на свечение облака газов между электродами. В дугах интенсивного горения, в которые вводятся тугоплавкие соли некоторых элементов с большой ис-пускательной способностью (редкие земли), роль облака повышается и на долю кратера приходится всего 40 - 50 % общего излучения. Хотя, по-видимому, в таких дугах излучение носит почти исключительно тепловой характер, все же в силу большой селективности излучения элементов, вводимых в состав облака, световая отдача подобных источников оказывается выше, чем для раскаленного угля и металлов.
Если световая отдача нормальных ламп накаливания ле жит в пределах 7 - 20 лм / Вт, то для люминесцентных ламп она составляет 75 - 80 лм / Вт, а срок службы последних составляет 5000 ч, превышая в 5 раз срок службы ламп накаливания.
Уменьшение световой отдачи при этом компенсируют путем повышения мощности нити дальнего света до 45 вт; для нити ближнего света достаточной является мощность 35 вт, так как из-за отсутствия металлического экрана потери светового потока уменьшаются. Вследствие некоторого смещения нити ближнего света в сторону от оптической оси рефлектора световой пучок несколько отклоняется в сторону. В результате этого сторона дороги, соответствующая направлению движения автомобиля, освещается сильнее, чем сторона, по которой происходит встречное движение, что и приводит к ослаблению слепящего действия. Однако часть лучей при ближнем свете, идущая горизонтально и вверх, все же приводит к тому, что общее слепящее действие получается несколько большим, чем при лампах Bilux. Вследствие этого необходим небольшой наклон оптической оси фары вниз, что связано с некоторым умень-щением дальности освещения.
Величина световой отдачи находится в прямой зависимости от температуры накала.
Величины световой отдачи у трубок прямого видения, работающих при напряжениях 14 - 18 кв и плотностях тока 0 1 - 1 мка / см2, достигают 2 - 3 св / вт для не-алюминировамных и 3 - б св / вт для алюмини-ровашшх экранов.
Повышение световой отдачи электроламп только на 10 / о равнозначно дополнительному выпуску более 60 миллионов памп в год.
Улучшение световой отдачи ртутных ламп достигается за счет добавок йодидов атрия, таллия и индия, которые, смешиваясь с парами ртути, дают дополнительное световое излучение. При этом световая отдача повышается в 1 5 - 2 раза и значительно улучшается цветность излучения. Такие лампы названы металлога-лоидными.
При этом световая отдача излучения равна 620т ] лм / вт.
Основными нормируемыми показателями являются освещенность на рабочем месте, общий индекс цветопередачи, коэффициент пульсаций освещенности. Для всех рабочих мест внутри помещений и для рабочих мест вне помещений, на которых выполняется конкретная работа (железнодорожные станции, аэропорты, карьеры и т.п.), основной нормируемой величиной является освещенность на рабочем месте. Величина нормируемой освещенности зависит, прежде всего, от характера выполняемой работы.
При освещении улиц и дорог нормируемой величиной служит яркость дорожного покрытия. Она устанавливается в зависимости от категории лиц, интенсивности движения, характера окружающей обстановки.
Общий индекс цветопередачи – отношение воспроизведения цветов предметов при освещении их данным источником света к воспроизведению цветов этих же предметов, освещаемых источником света, принятым за эталон. За «стандартный» источник был принят свет тепловых излучателей, ламп накаливания – их общий индекс цветопередачи принят равным 100. Принята следующая система оценки качества цветопередачи:
Ra > 90 – отличное качество;
90 > Ra > 80 – очень хорошее;
80 > Ra > 70 – хорошее;
70 > Ra > 60 – удовлетворительное;
60 > Ra > 40 – приемлемое;
Например, в российских нормах освещения установлено, что для предприятий полиграфической, текстильной, лакокрасочной отраслей промышленности, а также для хирургических отделений больниц общий индекс цветопередачи должен быть не ниже 90.
В России нормируется также коэффициент пульсации освещенности. У газоразрядных источников света – люминесцентных, металлогалогенных, натриевых ламп – величина светового потока изменяется с удвоенной частотой тока сети. В России, США, странах СНГ, Европы и Азии частота переменного тока в электрических сетях равна 50 Гц. Следовательно, световой поток ламп изменяется («пульсирует») 100 или 120 раз в секунду – все газоразрядные лампы как бы мерцают с такой частотой. Глаз этих мерцаний не замечает, но они воспринимаются организмом и на подсознательном уровне могут вызывать неприятные явления – повышенную утомляемость, головную боль, возможно стрессы. Кроме этого, при освещении пульсирующим светом вращающихся или вибрирующих предметов возникает так называемый «стробоскопический эффект», когда при совпадении частоты вращения или вибрации с частотой пульсаций света предметы кажутся неподвижными, а при неполном совпадении – вращающимися с очень малыми скоростями. Это вызывает у людей ошибочные реакции и является одной из серьезных причин травматизма на производстве.
Глубина пульсаций измеряется коэффициентом пульсации освещенности. В российских нормах установлено, что глубина пульсации освещенности на рабочих местах не должна превышать 20%, а для некоторых видов производства – 15%.
В России главным документом, устанавливающим параметры освещения, являются Строительные нормы и правила СНиП 23-05-95. Кроме этих норм, существуют Санитарные правила и нормы СаНПиН 2.21/2.1.1.1278-03, Московские городские строительные нормы МГСН 2.06-99 и множество отраслевых норм.
В Европе существуют общие Европейские нормы освещенности, несколько десятков специализированных норм, а также многие национальные нормы и правила. В Европейских нормах освещенности для ряда помещений введен еще один нормируемый параметр: для рабочих мест, оснащенных мониторами (т.е. практически для всех рабочих мест в офисах) устанавливаются требования к максимальной яркости тех поверхностей светильников, которые могут отражаться в экранах. Вот ряд Европейских норм освещенности:
| Вид помещений, род деятельности | Освещенность, лк | Обобщенный показатель дискомфорта UGR | Индекс цветопередачи Ra |
|---|---|---|---|
| Гардеробы, проходы, зоны движения | 300 | 19 | 80 |
| Письмо, машинопись, чтение, обработка данных | 500 | 19 | 80 |
| Техническое черчение | 750 | 16 | 80 |
| Рабочие места для компьютерного проектирования | 500 | 19 | 80 |
| Конференц-залы и комнаты для переговоров | 500 | 19 | 80 |
| Приемные | 300 | 22 | 80 |
| Архивы | 200 | 25 | 80 |
ИСТОЧНИКИ СВЕТА.
Все электрические источники света можно разделить на три группы:
1. Источники света с телом накала.
1.1. Лампы накаливания
1.2. Галогенные лампы
2. Газоразрядные лампы
2.1. Газоразрядные лампы низкого давления (люминесцентные)
2.2. Газоразрядные лампы высокого давления (ртутные, натриевые, металлогалогенные)
3. Полупроводниковые источники света – светодиоды.
Источники света обычно сравнивают по ряду параметров, определяющих, насколько разные виды ламп применимы в том или ином случае.
Мощность лампы – электрическая мощность, потребляемая лампой. Единица измерения – ватт (Вт).
Световой поток . Например, обычная лампа накаливания мощностью 100 Вт может иметь световой поток 1200 Лм, галогенная лампа 35 Вт – 1200 Лм, натриевая лампа мощностью 400 Вт – 48000 Лм. Т.е. разные типы ламп имеют разную световую отдачу, определяющую эффективность преобразования электрической энергии в свет, а значит, разную экономическую эффективность применения.
Световую отдачу измеряют в Лм/Вт (т.е. каждый ватт потребленной электроэнергии дает некоторое количество света). Чем больше отношение светового потока к мощности лампы, тем эффективнее преобразование потребляемой электроэнергии в свет. 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.
Мощность, световой поток, световая отдача являются количественными характеристиками ламп. Кроме этого, существуют параметры, определяющие качество света - цветовая температура и цветопередача.
Цветовая температура определяет то, как мы видим цвета предметов. В зависимости от внешнего освещения один и тот же цвет будет восприниматься глазом несколько по-разному. Цветовая температура измеряется в градусах Кельвина. Условно источники света разделяют на три основные группы по цветовой температуре.
1. Тепло-белый
2. Нейтрально-белый 3 300 – 5 000 К
3. Холодно-белый > 5 000 К.
В жилых интерьерах традиционно используются лампы теплого тона (Тцв = 2 700 - 3 000 К). В свете таких ламп наиболее естественно выглядят лица людей. В офисных интерьерах используются более «холодные» лампы. Лампы с Тцв = 4000 - 4200 К подходят, например, для ландшафтного освещения, подчеркивая изумрудную зелень растений, тогда как, скажем, стандартные галогенные лампы с Tцв = 3 000 К для этой цели слишком "желтят". Очень интересный эффект может дать вдумчивое использование ламп разных спектров. В световой архитектуре информация, содержащаяся в цветности света, используется для организации пространства: автомобильные магистрали традиционно выделяются желто-золотым светом натриевых ламп, пешеходные пространства – более холодным светом. Сходные приемы могут применяться и в интерьере.
Цветопередача. Пожалуй, еще более важный параметр, о котором, к сожалению, часто забывают. Это понятие мы уже затрагивали, когда рассматривали основные светотехнические параметры. Чем более сплошной и равномерный спектр имеет лампа, тем более различимы цвета предметов в ее свете. Главный для нас источник света – Солнце – имеет сплошной спектр излучения и наилучшую цветопередачу, при этом Тцв меняется от 6 000 К в полдень до 1 800 К в рассветные и закатные часы. К сожалению, далеко не все лампы могут сравниться с Солнцем. Если искусственные источники теплового излучения – традиционные и галогенные лампы накаливания – благодаря сплошному спектру не имеют особых проблем с цветопередачей, разрядные лампы, имеющие в своем спектре полосы и линии, зачастую передают цвета предметов довольно своеобразно. В каталогах ламп производители, как правило, указывают общий индекс цветопередачи Ra, определяемый на основании оценки качества передачи цвета 8 эталонных цветных образцов. Ra тепловых ламп равен 100 (максимальное значение), для разрядных он колеблется от 20 (натриевые лампы) до 95 и даже 98. Правда, Ra не позволяет сделать вывод о характере передачи цветов, а иногда даже может дезориентировать дизайнера. Так, люминесцентные лампы с трехполосным люминофором (Ra=80) и белые светодиоды (декларируется Ra до 100) имеют Ra, соответствующий "хорошей" цветопередаче. Зачастую они неудовлетворительно передают некоторые цвета.
Задачей дизайнера (архитектора), проектирующего тот или иной интерьер (экстерьер), является тщательный подбор ламп для обеспечения требуемого качества цвета и света. Источники света – один из самых массовых товаров, производимых человеком. Ежегодно производится и потребляется несколько миллиардов ламп, львиную долю которых пока составляют лампы накаливания. Стремительно растет потребление современных ламп – компактных люминесцентных, натриевых, металлогалогенных. Заманчивые перспективы в энергосбережении, да и в дизайне осветительных остановок обещают ультрасовременные светодиоды. Происходящие качественные изменения позволяют надеяться, что источники света в новом тысячелетии станут важным инструментом архитектора, проектировщика, просто творческого человека – главного действующего лица наступающей эпохи дизайна.
Срок службы – важнейший эксплуатационный параметр ламп. Различают полный (пока не перегорит) и полезный (пока световой поток не упадет ниже определенного предела) срок службы.
| Параметр | Накаливания, рефлекторные (зеркальные) ЛН | Галогеновые, галогеновые низковольтные ГЛН | Люминесцентные, компактные люминесцентные ЛЛ, КЛЛ | Газоразрядные (металло-галогеновые) МГЛ | Газоразрядные (ртутные, натриевые) ДРЛ, ДНаТ | Светодиодные СД |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Цветовая температура | 2 700 К - теплый («желтый») свет |
3 000 К - белый (нейтральный) свет, спектр ближе к солнечному |
2 700К - теплый свет; 2 900К... 4 000К – белый свет; 5 400К... 6 400К – холодный свет. |
3 000 К… 4 200К - белый (нейтральный) свет, спектр ближе к солнечному |
2 000К… 2 700K - теплый («желтый») свет (натриевые); 4 000К… 5 400К – холодный («голубой») свет (ртутные). |
2 700К – теплый свет; 2 900К... 4 000К – белый свет; 5 400К... 6 400К – холодный свет. |
| Индекс цветопередачи, Ra | 100 | 90… 100 | 60… 90 | 80… 90 | 20… 60 | 80… 100 |
| Световая отдача, лм/Вт | 15… 20 | 30 | 30… 60 | 80… 100 | 100 | 40… 100 |
| Экономичность | низкая | низкая | средняя | высокая | высокая | высокая |
| Долговечность | 1 000 | 3 000 | 10 000 (КЛЛ) 20 000 (ЛЛ) |
15 000 | 30 000 | 100 000 |
| Включение в сеть | непосредственное | непосредственное; через понижающий трансформатор | через пуско-регулирующий аппарат (ПРА) | через пуско-регулирующий аппарат (ПРА) | через источник постоянного напряжения (ленты) или тока (дискретные диоды 1… 10Вт) | |
| Цветные лампы | есть | есть | есть | нет | нет | есть |
| Возможность регулировки яркости | возможна, любым стандартным светорегулятором | возможна, специальным светорегулятором | невозможна | невозможна | возможна, специальным светорегулятором | |
| Изменения в проводке для светорегулятора | нет | нет | да | неприменимо | неприменимо | да |
| Номинальная яркость | сразу после включения | сразу после включения | 0,5... 1 мин после включения | 2… 3 мин после включения | 2… 3 мин после включения | сразу после включения |
| Частота включения | высокая; светильник можно включать сразу после выключения | высокая; светильник можно включать сразу после выключения | низкая, после выключения светильник нельзя включить 5… 10 мин | высокая; светильник можно включать сразу после выключения | ||
| Влажные помещения | запрещено* | разрешено* | запрещено* | запрещено* | запрещено* | разрешено* |
| Основное освещение | хорошо | хорошо | хорошо | хорошо | хорошо | средне |
| Направленная подсветка | средне (для рефлекторных) | хорошо | плохо | хорошо | неприменимо | средне |
| Рассеянная подсветка | хорошо (для рефлекторных) | хорошо | плохо | хорошо | неприменимо | хорошо |
| Рассеянная подсветка (в нишах) | плохо | плохо | хорошо | неприменимо | неприменимо | хорошо |
| Уличное освещение | средне | хорошо | плохо | хорошо | хорошо | хорошо |
| Краткое описание | Классический, привычный, желтоватый свет. Хорошо подходит для большинства интерьеров. Сильный нагрев, что сильно ограничивает применение. Постепенно вытесняются КЛЛ. | Свет более белый, чем у ЛН, обеспечивает лучшую цветопередачу на кухне, в ванной. Кроме того, в ванной применяются по соображениям безопасности. Хорошо смотрятся в хай-тек интерьере. Локальная подсветка (детали интерьера, мебель, картины) | Большой диапазон цветности позволяет заменить как ЛН, так и ГЛН. Хорошая замена ЛН из-за низкого нагрева и идентичных габаритов. Ввиду встроенной электроники не использовать при высокой влажности. Световой поток очень рассеян. | Основное применение – экспозиционное, уличное освещение, большие помещения, мастерские, магазины, гаражи. Отличная цветопередача. Нуждаются в громоздком ПРА. | Сильно желтый (натриевые) или холодный белый (ртутные) цвет. Уличное, производственное освещение. Нуждаются в громоздком ПРА. | Широкий диапазон цветности, цветные исполнения, крайне малые габариты делают СД-светильники идеальным решением для декоративного освещения. Компактные источники питания. Для основного освещения пока слишком дороги, но технология имеет большой ресурс развития. |
ПРИНЦИПЫ ДЕЙСТВИЯ РАЗНЫХ ТИПОВ ЛАМП.
Лампы накаливания.
Вольфрамовая спираль, помещенная в колбу, из которой откачан воздух, разогревается под действием электрического тока. Типичная для ЛН световая отдача – 10-15 Лм/Вт. ЛН в большей степени нагреватели, чем осветители: основная часть питающей нить накала электроэнергии превращается не в свет, а в тепло. В свет преобразуется всего 10-15% световой энергии. Срок службы ЛН, как правило, не превышает 1 000 ч. Световая отдача и срок службы определяются температурой спирали. При повышении температуры спирали возрастает яркость, но вместе с тем и сокращается срок службы. Сокращение срока службы является следствием того, что испарение материала, из которого сделана нить, при высоких температурах происходит быстрее, вследствие чего колба темнеет, а нить накала становится все тоньше и тоньше, после чего лампа выходит из строя.
Основными типами ламп накаливания являются лампы общего назначения, лампы специального назначения, декоративные лампы и лампы с отражателем. Рефлекторные зеркальные лампы обеспечивают пучок света, идеальный для освещения конкретной области. Встроенный отражатель обеспечивает максимальную осевую силу света.
Галогенные лампы накаливания.
Современный вариант ламп накаливания. Технологические новшества - добавление галогенидов в колбу лампы, использование особых сортов кварцевого стекла, «возвращение» теплового излучения на спираль ламп с помощью специальных отражателей выделили ГЛН в особый тип источников света. Как и обычные лампы накаливания - это высокотемпературные излучатели. Чтобы выдержать высокие температуры и давление, колба галогенной лампы изготавливается из кварцевого стекла. Кварцевое стекло пропускает ультрафиолетовые лучи, поэтому ведущие производители ламп добавляют в кварц добавки, задерживающие УФ излучение.
Световая отдача современных ГЛН составляет около 30 Лм/Вт. Типичное значение цветовой температуры – 3000 К. Существуют также ГЛН «дневного света» - 4000-4200 К. ГЛН имеют отличную цветопередачу. «Точечная» форма лампы позволяет управлять шириной «луча» в широких пределах с помощью миниатюрных отражателей. В интерьерном дизайне ГЛН сейчас стали стандартом. Галогенные лампы позволяют создавать рассеянное, мягкое, бестеневое освещение, или же четко направленное, точечное.
Уровень яркости галогенных ламп можно регулировать. Галогенные лампы на напряжение 220В работают от сети напрямую без трансформаторов, модели низкого напряжения подключаются в сеть через трансформатор.
Преимуществом также является тот факт, что количество и качество света, даваемое лампой, постоянно в течение всего срока службы.
Для использования в интерьере особенно популярны низковольтные ГЛН MR-11 и MR-16 (мощностью от 10 до 75 Вт), снабженные отражателем, позволяющим фокусировать луч в угле 8-36 градусов.
Виды галогенных ламп.
Линейные двухцокольные галогенные лампы.
В основном выпускаются сетевого напряжения (230 V) с цоколем R7s. Различаются по мощности: от 60 до 2000 Вт и по длине колбы от 78 мм до 334 мм. Применяются чаще всего в прожекторах. Большинство моделей предназначено для работы только в горизонтальном положении, отклонение не больше, чем на 10 градусов. Нарушение этого условия приводит к помутнению колбы и выходу лампы из строя раньше срока.
Лампы галогенные точечные без отражателя (капсульные).
Капсульные галогенные лампы – самые компактные из галогенных ламп, изготавливаются по технике низкого давления и могут эксплуатироваться в открытых светильниках без защитного стекла. Бывают низковольтные (в основном на 6, 12, 24 V) и сетевого напряжения. Обычно в качестве цоколя в капсульных лампах используется сама колба с жестко фиксированными выводами из вольфрамовой проволоки. Однако, несмотря на физическое отсутствие цоколя, в каталогах и технической документации такое оформление выводов называют «цоколем типа G…, GY…», цифры после букв обозначают расстояние в миллиметрах между выводами контактов. Буква «G» обозначает штифтовой цоколь, следующие буквы особенности края лампы у контактов и расположение контактов.
Лампы галогенные с отражателем.
Устройство галогенных ламп с отражателем отличается тем, что зеркальный отражатель вместе с цоколем приклеен к колбе лампы. Зеркальное покрытие выполняется путем напыления на стеклянный отражатель химически чистого алюминия (непрозрачное покрытие) или специального полупрозрачного покрытия. Лампы с полупрозрачным (интерференционным ли дихроичным) покрытием почти не нагревают освещаемую поверхность. Есть модификации с защитным стеклом и без стекла.
Размеры отражателей бывают нескольких типов:
1. MR 11, диаметр 35 мм
2. MR 13, диаметр 42 мм
3. MR 16, диаметр 51 мм
4. MR 18, диаметр 58 мм
5. отражатель диаметром 70 мм
6. отражатель диаметром 111 мм.
Лампы галогенные с отражателем типа PAR.
Колбы ламп PAR (Parabolic Aluminium Reflector) выполнены из прессованного стекла, обладающего повышенной механической прочностью и устойчивого к резкому перепаду температуры (лампы не разрушаются при попадании на них брызг холодной воды). Внутри колбы размещена кварцевая галогенная горелка, световой поток которой концентрируется зеркальным отражателем. Рифленое фронтальное стекло способствует равномерности структуры светового пятна и предохраняет горелку от запыления и прикосновения. Лампы выпускаются в двух модификациях – Spot – с узким световым пучком и flood – с широким световым пучком. Цоколь Е27 и Е14. Работают от сетевого напряжения. Есть модели со встроенным трансформатором. Срок службы ламп PAR с 2,5 раза больше, чем у обычных зеркальных ламп накаливания. Такие лампы целесообразно использовать для акцентного внутреннего и наружного освещения. Лампы выпускаются в типоразмерах, схожих с размерами зеркальных ламп накаливания, поэтому лампы PAR можно рекомендовать для использования во встраиваемых рефлекторных светильниках для ламп накаливания.
Люминесцентные лампы.
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. ЛЛ обеспечивают мягкий равномерный свет, но распределением света в пространстве трудно управлять из-за большой поверхности излучения. В силу того, что ЛЛ создают рассеянный свет и благодаря высокой световой отдаче, они идеально подходят для освещения больших помещений, где не требуется в течение суток часто включать и выключать освещение. Для работы люминесцентных ламп необходима специальная пускорегулирующая аппаратура.
Одно из главных преимуществ ЛЛ – долговечность (срок службы до 20 000 часов). Благодаря экономичности и долговечности ЛЛ стали самыми распространенными источниками света в общественных помещениях. В странах с мягким климатом ЛЛ широко применяют в наружном освещении городов.
Компактные люминесцентные лампы.
Вырабатывают свет по такому же принципу, что и обычные люминесцентные лампы. Нанесенный на внутренние стенки люминофор преобразуют ультрафиолетовое излучение в видимый свет. Подбирая определенный вид люминофора, можно изменять цветность света лампы. Изогнув колбу обычной люминесцентной лампы и разделив ее на несколько меньших, разработчикам удалось создать КЛЛ, которая по своим размерам идентична стандартной лампе накаливания.
Все КЛЛ обеспечивают высокую экономичность. Расходы на электроэнергию по сравнению с лампами накаливания той же яркости сокращаются до 80%, а срок службы КЛЛ в 10-12 раз выше, чем у ламп накаливания.
КЛЛ, как и линейная люминесцентная лампа, требует использования пускорегулирующей аппаратуры. КЛЛ делятся на 2 группы: со встроенным (интегрированным) ПРА и внешним ПРА. КЛЛ с цоколями Е14 и Е27 имеют встроенный ПРА, поэтому могут легко использоваться вместо стандартных лам накаливания. КЛЛ с внешним ПРА требуют дополнительной комплектации.
Насчитывается около 20 типов цоколей таких КЛЛ.
Разрядные лампы высокого давления.
Принцип действия разрядных ламп высокого давления – свечение наполнителя в разрядной трубке под действием дуговых электрических разрядов. Два основных разряда высокого давления – ртутный и натриевый. Оба дают достаточно узкополосное излучение: ртутный – в голубой области спектра, натрий – в желтой, поэтому цветопередача у этих ламп не очень хорошая: у ртутных – 40 – 60, у натриевых – 20-30.
Ртутные и натриевые источники света широко применяются для наружного освещения. Использование натриевых ламп экономичнее ртутных.
Добавление внутрь разрядной трубки галогенидов различных металлов позволило создать металлогалогенные лампы, отличающиеся очень широким спектром излучения и прекрасными параметрами: высокая световая отдача (до 100 Лм/Вт), хорошая и отличная цветопередача (Ra=80-98), диапазон цветовой температуры от 3000К до 6000 К, средний срок службы около 15000 ч. МГЛ широко применяются в архитектурном, ландшафтном, техническом и спортивном освещении.
ПУСКОРЕГУЛИРУЮЩИЕ АППАРАТЫ
Для зажигания люминесцентных ламп и газоразрядных ламп высокого давления необходима специальная аппаратура, обеспечивающая зажигание разряда и стабилизацию тока. Для зажигания лампы необходимо повышенное напряжение, превышающее примерно вдвое рабочее между электродами лампы. После зажигания лампы, в момент, когда процесс ионизации в ней резко возрастает, в цепь лампы должно автоматически включиться токоограничивающее сопротивление.
Пускорегулирующие аппараты - это светотехническое изделие, с помощью которого осуществляется питание лампы от электрической сети, обеспечиваются необходимые режимы зажигания, разгорания и работы газоразрядной лампы. Конструктивно ПРА оформляется в виде единого аппарата, либо в нескольких отдельных блоках.
Повышении световой отдачи, главным образом основанное на более эффективном преобразовании электрической энергии в ультрафиолетовой области спектра атомов ртути при 185 нм и 254 нм.
Применение современных ЭПРА позволяет (прежде всего, это касается люминесцентных ламп) значительно улучшить световой комфорт, экономичность и эксплуатационную безопасность. Существуют ЭПРА с возможностью светорегулирования. Они обеспечивают плавное без мигания регулирование светового потока люминесцентных ламп в диапазоне от 3% до 100% для компактных люминесцентных ламп и от 1% до 100% для линейных люминесцентных ламп.
Приобретая осветительное оборудование, мы с любопытством вчитываемся в световые параметры, указанные в характеристиках. Цветовая температура, освещенность, световой поток - для некоторых из нас не до конца понятна вся важность и физическое значение этих параметров в освещении. А ведь какая полезная для нас и нашего бюджета информация стоит за этими цифрами. Давайте же попробуем внести ясность: что собой представляют те или иные характеристики, и как выбрать действительно качественную лампу или светильник.
Основные физические параметры.
Световой поток.
Световой поток является важной характеристикой источника света. Это физическая величина, характеризующая количество видимой световой мощности в потоке излучения лампы или светильника. Под видимым светом понимается поток излучения, воспринимаемый человеческим глазом, имеющим среднюю чувствительность. Из этого определения очевидно, что не все излучение источника света человек способен увидеть, но чем больше он видит, тем больше световой поток. Единица измерения всего воспринимаемого светового потока – люмен.
Что интересно, человеческое зрение воспринимает различные цвета по-разному яркими, даже если они излучаются с одинаковой мощностью. Колоколообразная кривая, показывающая цветовую чувствительность глаза, называется спектральной эффективностью светового потока. Согласно ей, наиболее ярким воспринимается зеленый свет (длина волны 550 нм), слабея к красному и синему краям спектра. Другими словами, при излучении источников зеленого и синего света, имеющих одинаковую мощность, зеленый свет дает больше светового потока, чем синий. Таким образом, люмены показывают реально видимые глазу величины, в отличие от Ваттов.
Ассортимент светодиодных ламп и светильников Shine® позволяет подобрать источники света со световым потоком от 75 лм, как, например, у миниатюрных декоративных ламп серии G4, до 26 600 лм, как у светодиодных уличных светильников.
Освещенность.
Световой поток не является единственным параметром, характеризующим возможности осветительного прибора. Для оценки характеристик светодиодных осветительных приборов и сравнения их с традиционными источниками света вместо понятия «световой поток» часто используют термин «освещенность». Освещенность характеризует интенсивность света, падающего на поверхность, а точнее количество света от осветительного прибора, которое достигает освещаемого участка. Это та часть светового потока, которая эффективно направляется на рабочую поверхность. Единицей измерения освещенности служит люкс – физическая величина, равная световому потоку в 1 люмен на 1 квадратный метр. Ниже приведены примеры освещенности от различных источников света.
Рис. 2. Таблица значений освещенности в разных условиях.
| Описание | Освещенность, лк |
| Вне атмосферы на среднем расстоянии от Земли до Солнца | 135 000 |
| Наибольшая солнечная освещенность при чистом небе | 100 000 |
| Обычная освещенность летом в полдень в средних широтах | 17 000 |
| В облачную погоду летом в полдень | 12 000 |
| При киносъемке в студии | 10 000 |
| Обычная освещенность зимой в средних широтах | 5 000 |
| На футбольном поле (Искусственное освещение) | 1 200 |
| На открытом месте в пасмурный день | 1 000 - 2 000 |
| Восход и заход Солнца в ясную погоду | 1 000 |
| В светлой комнате вблизи окна | 800 |
| На рабочем столе для тонких работ | 400 - 500 |
| На экране кинотеатра | 85 - 120 |
| Необходимая для чтения | 30 - 50 |
| В море на глубине 50 - 60 м | до 20 |
| Ночью в полнолуние | 0,2 |
| В безлунную ночь | 0,001 - 0,002 |
| В безлунную ночь при сплошной облачности | до 0,002 |
Как видно, для обеспечения благоприятных условий необходима освещенность порядка 400–800 лк. Обеспечить такую освещенность можно двумя способами: либо мощным источником света, либо большим количеством осветительных приборов. Выбрав светодиодные лампы и светильники Shine®, вы выбираете надежные и мощные источники света с минимальным потреблением энергии.
Световая отдача.
Показателем эффективности и экономичности источников света является световая отдача (или сокращенно светоотдача). Светоотдача источника света — это отношение излучаемого источником светового потока к потребляемой им мощности. В международной системе единиц измеряется в лм/Вт. У разных источников света различная светоотдача. Согласно нижеприведенной таблице самыми экономичными являются светодиодные и люминесцентные лампы.
Рис. 3. Таблицу значений световой отдачи разных источников
Световая отдача светодиодных светильников S hine® является одной из лучших среди продукции своего класса и доходит до значения 98,4 лм/Вт.
Индекс цветопередачи.
Индекс цветопередачи отражает способность источника света правильно передавать цвета различных объектов в сравнении с идеальным источником света. Этот параметр является количественным показателем качества воспроизведения цветовых оттенков по шкале от 0 до 100. По определению, индекс цветопередачи солнечного света равен 100.
Минимально приемлемое значение индекса цветопередачи источника света зависит от области его применения:
1. Значение индекса цветопередачи в диапазоне от 80 до 90 требуется в торговых и производственных помещениях, в которых точная цветопередача является критично важной - например, в магазинах по продаже тканей, произведений искусства, или в художественных студиях.
2. Для большинства офисных, торговых, образовательных, медицинских и других рабочих и жилых помещений индекс цветопередачи должен быть не ниже 70−80.
3. В производственных, охранных и складских помещениях, где точная цветопередача не имеет большого значения, могут использоваться источники света с небольшим индексом цветопередачи, менее 70.
Светодиодные и компактные люминесцентные лампы Shine® отвечают самым высоким требованиям по цветопередаче и могут использоваться в помещениях с любыми требованиями к освещенности.
Цветовая температура.
 |
| Рис. 4. Цветовая температура источников света. |
Цветовая температура характеризует видимый цвет источника, а также является основой объективности впечатления от цвета окружающих объектов.
800 К - начало видимого темно-красного свечения раскалённых тел;
1500–2000 К - свет пламени свечи;
2000 К - натриевая лампа высокого давления;
2200 К - лампа накаливания 40 Вт;
2680 К - лампа накаливания 60 Вт;
2800 К - лампа накаливания 100 Вт;
3000 К - лампа накаливания 200 Вт, галогенная лампа;
3400 К - солнце у горизонта;
4300–4500 K - утреннее солнце и солнце в обеденное время;
4500–5000 К - ксеноновая лампа, электрическая дуга (сварка);
5000 К - Солнце в полдень;
5500 К - облака в полдень;
5500–5600 К - фотовспышка;
6500–7500 К - облачность;
7500 К - дневной свет, с большой долей рассеянного от чистого голубого неба;
7500–8500 К - сумерки;
9500 К - синее безоблачное небо на северной стороне перед восходом Солнца;
10000 К - источник света с «бесконечной температурой», используемый в аквариумах (оттенок голубого цвета);
15000 К - ясное голубое небо зимой;
20000 К - синее небо в полярных широтах.
Светодиодные лампы и светильники Shine® выпускаются с цветовой температурой от 2700 К до 6500 К. Таким образом, можно выбрать источник света для различного назначения или просто на свой вкус. Будь то «теплая» домашняя обстановка, рабочее «прохладное» освещение офиса или «холодное», дающее четкие очертания объектов, уличное освещение - источники света Shine® гарантированно обеспечат желаемый оттенок света и уровень освещенности.
Мы постарались ознакомить вас лишь с основными физическими величинами, которыми оперируют при качественной оценке света осветительных приборов. Существует масса и других производных параметров, отвечающих за тот или иной аспект в работе светильника или лампы. Но, уже имея представление о базовых характеристиках, можно без труда самостоятельно проанализировать предлагаемое осветительное оборудование и подобрать оптимальный вариант. В свою очередь, специалисты нашей компании всегда готовы дать полную информацию по всей продукции Shine®, отвечающей самым высоким требованиям.
