Основні вимоги до виробничого освітлення

Основна задача освітлення - створення найкращих умов для бачення.

Вимоги до освітлювальної системи.

1. Освітленість на робочому місці повинна відповідати характеру зорової роботи, параметрами:

- об'єкт розпізнання - найменший розмір предмету, або його частин, що розглядається;

- фон - поверхня, що прилягає безпосередньо до об'єкту розрізнення, на якій він розглядається і характеризується коефіцієнтом відбиття, який залежить від кольору і фактури поверхні, значення котрого знаходиться в межах 0,02 - 0,95. При коефіцієнті відбиття більше 0,4 фон рахується світлим; 0,2 - 0,4 - середнім; менше 0,2 - темним.

- контраст об'єкта з фоном [К] характерезується співвідношенням яскравостей об'єкта і фону. Контраст визначається по формулі:

, де

- яскравості фону і об'єкту.

Контраст рахується великим при К , середнім при , малим при .

Збільшення освітленості робочого місця підвищує продуктивність праці на 2-3% до певної межі при якій збільшення освітленості уже не дає ефекту.

2. Необхідно забезпечити достатньо рівномірне розподілення яскравості на робочій поверхні, а також в межах оточуючого простору.

При переводі погляду з яскраво на слабо освітлені поверхні втомлюється зір.

3. На робочій поверхні повинні бути відсутні різкі тіні, які підвищують втомлюваність і знижують продуктивність праці.

4. В полі зору повинна бути відсутня пряма та відображена блискучість.

Блискучість - підвищена яскравість поверхні, що світиться, яка викликає порушення зорових функцій (засліпленість), тобто погіршення видимості об'єктів.

Видимість V характеризує здатність очей сприймати об'єкт: залежить від освітленості, розміру об'єкту з фоном, тривалістю експозиції. Визначається:

,

де К контраст об'єкта з фоном;

К_пор - пороговий контраст, що розрізняється оком, при невеликому зменшенні якого об'єкт не розрізняється на фоні.

Критерієм оцінки сліпучої дії, що створюється освітлювальною установкою є показник сліпучості.

де V₁ і V₂ - видимість об'єкту розпізнання при екрануванні і при наявності яскравих джерел світла в полі зору. Екранування джерел світла здійснюється за допомогою щитків.

5. Величина освітлення повинна бути постійною в часі. Коливання освітленості викликає переадаптацію очей і втомлює їх.

Коефіцієнт пульсації освітленості визначається

де - значення освітленості за період її коливання.

Приклад. К_п з 55% до 5% - продуктивність праці падає на 15%.

6. Необхідно вибрати оптимальну направленість світлового потоку.

7. Потрібно вибрати необхідний спектральний склад світла.

8. Всі елементи освітлювальних установок повинні бути досить довговічними, електробезпечними, а також не повинні бути причиною пожежі, вибуху.

Електричні джерела світла є важливими складовими частинами освітлювальних установок.

При порівнянні джерел світла один з одним при їх виборі користуються характеристиками:

1) електричними (номінальна напруга у вольтах, потужність лампи у ватах)

2) світлотехнічними (світловий потік Ф у люменах, максимальна сила світла, яка задається для деяких ламп замість світлового потоку І_max в канделах)

3) експлуатаційними (світлова віддача лампи Ψ в лм/Вт, тобто відношення світлового потоку лампи до її експлуатаційної потужності Ψ=Ф/Р; термін служби горіння у годинах від моменту включення до моменту перегорання; корисний термін служби - час, на протязі якого світловий потік змінюється не більше ніж на 20%, тобто економічна доцільність експлуатації)

4) конструктивними (форма колби лампи, форма тіла розжарювання - прямолінійна, спіральна; наявність та склад газу, що заповнює колбу лампи; тиск газу)

В якості джерела світла для освітлення використовують:

- газорозрядні лампи;

- лампи розжарювання;

Лампи розжарювання відносяться до джерел світла теплового випромінювання і поки що є найбільше розповсюдженими.

Позитивні сторони:

- зручність в експлуатації;

- не вимагають додаткових засобів для під'єднання до електромережі;

- прості у виготовленні.

Недоліки:

- низька світлова віддача (для ламп загального призначення лм/Вт);

- порівняно невеликий термін служби (до 2,5 тис. годин);

- у спектрі переважають жовті та червоні промені, що дуже їх відрізняє від спектрального складу сонячного світла.

Лампи розжарювання є наступних типів: вакуумні (НВ), газонаповнені біспіральні (НБ), біспіральні з криптоново-ксеноновим наповненням (НБК), дзеркальні з дифузорно-відбиваючим слоєм, галогенні лампи (КГ), де в колбі пари йоду.

Газорозрядні лампи - це прилади, у яких випромінювання оптичного діапазону спектра виникає в результаті електричного розряду в атмосфері інертних газів і парів металів, а також за рахунок люмінесценції.

Основні переваги перед лампами розжарювання:

- більша світлова віддача ;

- довший термін служби тис. годин;

- світловий потік будь-якого спектру.

Недоліки:

- без інерційність випромінювання приводить (може) до появи пульсації світлового потоку;

- при розгляданні швидко рухомих деталей в пульсуючому світловому потоці виникає стробоскопічний ефект, який проявляється в перекрученні зорового сприйняття об'єктів - видно зображення декількох)

- пульсація світлового потоку погіршує умови роботи;

- для стабілізації світлового потоку потрібні додаткові пристрої;

- напруга при запалюванні значно вища напруги мережі - додаткові пускові пристрої;

- період розгоряння може складати хвилин.

Найбільше розповсюджені газорозрядні лампи це люмінесцентні, що мають форму циліндричної трубки. Внутрішня поверхня трубки покрита таким шаром люмінофору, який служить для перетворення ультрафіолетового випромінювання, яке виникає при електричному розряді в парах ртуті у видиме світло.

В залежності від розпреділення світлового потоку по спектру шляхом використання різних люмінофорів розрізняють декілька типів ламп:

- денного світла (ЛД);

- денного світла з покращеною кольоропередачею (ЛДЦ);

- холодного білого (ЛХБ);

- Теплого білого (ЛТБ);

- білого кольору (ЛБ).

Лампи ДРЛ (дугові ртутні люмінесцентні) являють собою ртутні лампи високого тиску ( з виправленою колірністю.

Галогенні лампи (ДРН) - дугові ртутні з йодидами + заповнення колби галогенами: гелієм, натрієм, індієм, літієм та іншими рідкоземельними елементами.

Існують також інші типи ламп.

Світильники є сукупність джерела світла і освітлювальної арматури. Найбільше важливою функцією освітлювальної арматури є перерозподіл світлового потоку лампи, який підвищує ефективність освітлювальної установки, а також зберігати очі працюючих від дуже яскравих джерел світла. Важливою характеристикою світильника є його ККД, що являє собою відношення фактичного світлового потоку світильника до світлового потоку лампи, що розміщена в світильнику.

В залежності від конструктивного виконання розрізняють світильники: відкриті, захищені, закриті, пилонепроникні, вологозахищені, вибухозахищені, вибухобезпечні.

По призначенню світильники ділять на: загального і місцевого освітлення.