3.3. Штучне освітлення
Для забезпечення необхідного освітлення в нічний час чи при недостатності природного освітлення або при неможливості його застосування за умов технологічного процесу (наприклад, у холодильній камері) застосовують штучне освітлення (ШО). Штучне освітлення у залежності від призначення поділяється на:
1. Робоче освітлення – освітлення, яке створює необхідні умови для нормальної трудової діяльності людини.
2. Аварійне освітлення – освітлення для продовження роботи при аварійному відключенні робочого освітлення. Найменша освітленість робочих поверхонь при цьому повинна бути не менше 5% від робочого освітлення, але не менше 2 лк у приміщенні і 1 лк на території.
3. Евакуаційне освітлення (аварійне освітлення при евакуації) – освітлення для евакуації людей із приміщення при аварійному відключенні робочого освітлення, величина якого складає 0,5 лк на підлозі або сходах та 0,2 лк на землі.
4. Охоронне освітлення – освітлення, яке передбачається вздовж границь територій, що охороняються, або чергове освітлення у приміщеннях. Воно має забезпечувати освітленість 0,5 лк.
Розрізнюють такі системи штучного освітлення [1,2,4]:
1. Загальне освітлення – освітлення, при якому світильники розміщаються у верхній зоні приміщення рівномірно (загальне рівномірне освітлення) або відповідно до розташування устаткування (загальне локалізоване освітлення).
2. Місцеве освітлення – освітлення, додаткове до загального, створюване світильниками, що концентрують світловий потік безпосередньо на робочих місцях. Буває стаціонарним або переносним.
3. Комбіноване освітлення – освітлення, при якому до загального освітлення додається місцеве. Передбачається для робіт I – VIII розрядів точності зорових робіт (додаток 7) та при необхідності створити концентроване освітлення без утворення різких тіней.
Головним джерелом світла для промислового освітлення є лампи розжарювання (ЛР) та газорозрядні лампи (ГЛ). Кожен з типів ламп має свої переваги та недоліки.
Переваги ламп розжарювання (ЛР): виготовляються на різні потужності, напруги і різні типи; працездатність при значних відхиленнях напруги мережі від номінальних значень; незалежність від умов навколишнього середовища (температури, вологості, запиленості тощо); компактність; відсутність додаткових пристроїв включення; малий час загоряння; простота у виготовленні.
Недоліки ЛР: низька світлова віддача (3 %); малий термін служби (до 1000 год); жовтий спектр; велика температура на поверхні (250 – 300 0С).
Переваги газорозрядних ламп (ГЛ): велика світлова віддача (10 %); великий термін служби (8 – 15 тис. год); висока економічність; спектр випромінювання, який близький до природного світла.
Недоліки ГЛ: пульсація світлового потоку; великі габарити; залежність від температури середовища; чутливість до напруги; складне пускове пристосування; тривалий період запалювання; становлять небезпеку для забруднення навколишнього середовища (містять ртуть), безінерційність випромінювання газорозрядних ламп супроводжується пульсацією світлового потоку, що може привести до стробоскопічного ефекту(спотворення зорового сприйняття об'єктів, що рухаються, обертаються).
У виробничих приміщеннях при освітленні газорозрядними лампами низького тиску за певного збігу обставин можлива ілюзія того, що деталі, які обертаються, здаються абсолютно нерухомими (так званий стробоскопічний ефект). Оскільки через шум визначити обертання деталей можна лише візуально, це може стати причиною каліцтва робітника або його загибелі.
На підприємствах для освітлення застосовують різноманітні види ламп: розжарювання (вакуумні В, газонаповнені Г, газонаповнені біспіральні Б тощо); газорозрядні (лампи денного світла ЛД, лампи білого кольору ЛБ, лампи тепло-білого світла ЛТБ) та інші.
Розрізняють дві групи освітлювальних приладів: близької дії (світильники) і далекої дії (прожектори).
Світильником називається освітлювальний прилад близької дії, який складається із джерела світла (лампи) і арматури, що перерозподіляє світловий потік лампи і захищає її від забруднення та механічних пошкоджень. Світильники класифікують за характером світлорозподілу і за захистом від дії навколишнього середовища. Як джерела штучного світла у світильниках застосовуються лампи розжарювання (ЛР) і газорозрядні лампи (ГЛ). За характером світлорозподілу світильники підрозділяються на (рис.4.2 і 4.3): прямої дії світлового потоку (переважно прямого), наприклад, «Універсаль», «Глубоковипромінювач», «Люцетта», ППР, ППД (лампи розжарювання); ОД, ОДР, ОДО, ШЛД, ШОД (газорозрядні лампи); відбитого (переважно відбитого); розсіяного, наприклад, “Куля молочного скла”, шкільний (лампи розжарювання), ПВЛ, ВЛВ, ВЛК (газорозрядні лампи).
А
Універсаль Глибоковипромінювач ОД; ОДР
Б
ОДО, ОДОР
Пилозахищені Вибухозахищені
ШІР, ППД. ВЗГ
В
Люцетта Молочна куля Шкільний ПВЛ.
Рис. 4.2 - Види світильників: А - прямого світла; Б - переважно прямого світла; В - розсіяного світла.
Рис. 4.3 – Розподіл світлового потоку: а – прямий; б – відбиття; у – розсіяний.
За захистом від дії навколишнього середовища світильники розподіляються на: відкриті - у яких лампи не відділені від навколишнього середовища – типу ОД (ЛД); захищені – лампи і патрон відділені від навколишнього середовища так, що не заважають обміну повітря між внутрішньою поверхнею світильника і навколишнім середовищем; вологозахищені – корпус і патрон протистоять дії вологості і забезпечують збереженню ізоляції – типу НОБ-200 (ЛР), ПВЛ (ЛД); вибухозахищені – освітлювальна арматура забезпечує безпеку приміщень і навколишнього устаткування – типу ВЗГ-200, НОБ-200 (ЛР), НОГЛ-1, НОДЛ-1 (ЛД); закриті (пилозахищені) – мають оболонку, ущільнену так, що вона не допускає проникнення пилу – ППР, ППД (ЛР), ПВЛ (ЛД).
Обмеження сліпучої дії джерела світла досягається встановленням світильників на певній висоті в залежності від захисного кута α і потужності лампи.
Важливою характеристикою світильника є коефіцієнт корисної дії - відношення світлового потоку світильника до світлового потоку лампи, яка знаходиться у ньому. Забруднення елементів світильника значно зменшує його ККД