Нормирование количественного параметра освещения

Лабораторная работа №3

по дисциплине: Безопасность жизнедеятельности

^{(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)}

Искусственное освещение

Выполнил: студент гр. ГС-12-2/Козлов Г.А./

^{(шифр группы) (подпись)} /Арятиков И.С./

/Корушев В.С./

^(Ф.И.О.)

 

Проверил: ассистент/Истомин Р.С./

^{(должность) (подпись) (Ф.И.О.)}

 

Санкт-Петербург

Цель работы

Демонстрация преимуществ и недостатков, применяемых в настоящее время источников света.

Изучение нормируемых качественных и количественных характеристик освещения.

Оценка степени влияния отделки интерьера на коэффициент использования (КПД) осветительной установки.

Общие положения

Сохранность зрения человека, состояние его центральной нервной системы, производительность, качество труда и безопасность в производственных условиях в значительной мере зависят от условий освещения.

По конструктивному исполнению искусственное освещение может быть двух систем: общее – осуществляемое расположением светильников на потолке помещения; комбинированное – совокупность общего освещения и местных светильников, расположенных непосредственно на рабочих местах. Применение одного местного освещения внутри зданий не допускается.

 

Лампы накаливания

Имеют самую низкую цену, различные формы и размеры, они устойчивы к перепадам напряжения, но у них самая низкая светоотдача от 10 до 22 лм/Вт (Люмен, сокращенно лм, ед измерения светового потока), основная часть энергии преобразуется в тепло, срок службы короткий. Так как лампочки сильно нагреваются, с течением времени, вокруг них появляется пятна. У более дорогих криптоновых ламп накаливания светоотдача выше на 20%, а также срок службы возрастает на 15-20%.Основные недостатки дешевых ламп накаливания:

- цоколь выполнен из стали, с течением времени он может «припаяться» к патрону (чтобы избежать подобного эффекта в более дорогих лампах он выполнен из алюминия);

- дешевые лампы, перегорая, могут вызвать короткое замыкание (в дорогих есть предохранитель);

- из-за плохого контакта дешевая лампочка будет перегреваться и быстро испортит патрон.

 

Галогенные лампы

Мало используемы в быту из-за сильного нагрева колбы. По светоотдаче они в 2 раза эффективнее ламп накаливания, в 2-4 раза по сроку службы. Брендовые галогенные лампы имеют покрытие, уменьшающее ультрафиолетовое излучение. Ультрафиолет приводит к появлению выгоревших пятен вокруг лампы. Особенности галогенных ламп:
К галогенным лампам нельзя прикасаться голыми руками (даже идеально чистыми), чтобы не оставить на них жирные пятна. Такие пятна сокращают срок службы ламп в десятки раз. Работать с такими лампами нужно в перчатках или использовать салфетки.
Галогенные лампочки чувствительны к перепадам напряжения. Срок службы ламп можно увеличить за счет использования трансформатора. В подвесных потолках, без хорошей внутренней вентиляции, нельзя использовать галогенные лампы, из-за сильного нагрева.Это приводит к их быстрой поломке, в худшем случае может произойти возгорание.

 

Люминесцентные лампы

Эффективнее примерно в 5 раз, по светоотдаче, в сравнении с обычными лампами накаливания, и в 10 раз больше срок службы.

Недостатки:

- Могут создавать радиопомехи.
- Из-за особенностей пульсации светового потока, вредны для зрения.
- Чувствительны к перепадам напряжения, при падении напряжения в сети более 10% могут не включаться.
- Потери эл. энергии до 25-30% из-за пускорегулирующей аппаратуры.
- Частое включение/выключение ламп сокращает срок ее службы.
- Сроки службы заявленные производителями заметно меньше при бытовом использовании.
- Опасна из-за содержания в ней ртути. Перегоревшую лампочку необходимо сдать в специальные пункты приема для утилизации. К сожалению утилизация этих ламп не контролируется должным образом, что наносит вред экологии.

Светодиодные лампы (LED)

Самые эффективные по энергопотреблению как минимум в 10 раз, по сравнению с лампами накаливания. Устойчивы к скачкам напряжения, высокопрочный корпус, экологичны, устойчивы к частому включению/выключению, незначительный нагрев, долгий срок службы. На сегодняшний день они выпускаются в самых различных формах. Светодиодные лампы лучше всего подходят для подсветки, так как они не выжигают цвета. Производители постоянно трудятся над усовершенствованием светодиодных ламп, это вселяет надежду на улучшение и удешевление данной технологии. Если бы не высокая цена их можно назвать «идеальными», и благодаря экономии электроэнергии и длительного срока службы она «окупается».

Сравнение характеристик ламп по потреблению эл. энергии:
В сравнении с обычной лампой накаливания, потребляющей 100 Вт,
- светодиодная потребляет — 8 Вт (показатель может меняться);
- люминесцентная — 25 Вт;
- галогенная — 50 Вт.

По сроку службы:

- светодиодная — 60000-100000 часов;
- люминесцентная — 5000-8000 часов;
- галогенная — 1000-2000 часов;
- обычная лампа накаливания — 1000 часов.

Ход работы

Нормирование количественного параметра освещения

Таблица 1

Тип лампы	Характерис тика фона	Контраст объекта с фоном	Освещенность, лк
ЛН	Темный фон	Большой
Светлый фон
ЛЛ	Темный фон
Светлый фон
ДРЛ I	Темный фон
Светлый фон
LED	Темный фон
Светлый фон

 

Таблица 2

Тип лампы	Характерис тика фона	Разряд и подразряд зрительной работы	Минимальная освещенность, лк
ЛН	Темный фон	V г
Светлый фон	V г
ЛЛ	Темный фон	V в
Светлый фон	V г
ДРЛ I	Темный фон	V в
Светлый фон	V г
LED	Темный фон	V в
Светлый фон	V г

 

Расчет контраста объекта с фоном:

следовательно, контраст большой (>0.5)

где 10 и 84 – коэффициенты отражения объект различения - линия черного цвета размера 2мм и фона (белая бумага).

Для лампы накаливания значение освещенности, указанное нормами СНиП II-4-79, снижается на одну ступень, поэтому минимальная освещенность для темного фона равняется 300 лк.

Вывод

Измерения производились с использованием люксметра при различном внешнем фоне, источниками света являлись лампа накаливания, люминесцентная и дуговые лампы.

Контраст объекта с фоном, рассчитанный по заданной формуле, равен 0,88, из чего следует что контраст - большой, так K>0,5. Исходя из этого, величины наименьшего объекта различения, который составляет 2 мм, и характеристики фона для каждой лампы была определена характеристика и разряды зрительных работ. Для всех видов ламп при темном фоне стен, кроме лампы накаливания, так как по указанным нормам СНиП II -4-79, значение освещенности для этой лампы снижается на одну ступень – разряд и подразряд зрительной работы равен V в, для лампы накаливания – V г, для светлого фона для всех ламп – разряд и подразряд работы равен V г. Средняя освещенность получилась для всех видов ламп больше чем наименьшая нормируемая освещенность, следовательно, требования освещения подходят под выбранную категорию (очень высокую) и разряды зрительных работ.

 

2Нормирование качественного параметра

Таблица 3

	Коэффициент пульсации, измеренный для ламп, %
ЛН	LED	ЛЛ	ДРЛ
Для одной	Для двух	Для трех
Светлый фон стенок
13,6	0,1	8,2
Темный фон стенок
13,3	0,1	7,6

Вывод

Был достигнут стробоскопический эффект и измерены КП при этом эффекте последовательно для одной, для двух и трех дуговых ламп. С увеличением количества ламп эффект уменьшался, при 3 лампах КП было равно всего 13 для светлого и 10 для темного фона. Это следует из формулы глубины пульсации, которая оценивается коэффициентом пульсации равным:

КП =(Е_max-E_min)/(2E_cр)´100%,

где Е_max, E_min, E_cр – соответственно максимальная, минимальная и средняя освещенность, создаваемая лампой за период колебаний.

Е_max и E_min при трех лампах имеют очень близкие значения, и разница Е_max-E_min будет минимальна, и следовательно коэффициент рассчитываемый по формуле будет иметь маленькое значение.