Світильники і прожектори

Освітлювальні прилади поділяються на прилади близької і далекої дій. Перші називають світильниками, другі – прожекторами.

Світильник складається із джерела світла і пристроїв, які перерозподіляють світло, захищають очі людини від надмірної його яскравості, лампу – від механічного пошкодження та забруднення тощо, з пристрою для кріплення лампи на корпусі, з ПРА і підведення до нього електричного струму. Корпус включає світловідбивачі, заломлювачі й розсіювачі з елементами для зміни спектрального складу світла. Оптична частина світильника забезпечує необхідний світлорозподіл і захист очей від засліплювання. Вона визначає його коефіцієнт корисної дії.

Зовнішній вигляд деяких світильників зображений на рисунках 2.11 та 2.12.

Світильники характеризуються за світлорозподілом залежно від частки світлового потоку, що направляється в нижню напівсферу від усього потоку світильника (в дужках умовне позначення класу світильника):

- прямого світла (П) – більше ніж 80% у нижню напівсферу;

- переважно прямого (Н) – 60-80%;

- розсіяного світла (Р) – 40-60%;

- переважно відбитого (В) – 20-40%;

- відбитого світла (О) – менше ніж 20%.

Світильники характеризуються спеціальними кривими сили світла, які відображають розподіл сили світла по різних напрямках (рис. 2.13).

Також світильники розподіляються за призначенням, ступенем захисту персоналу від ураження електричним струмом, ступенем захисту від попадання води й пилу і за кліматичним виконанням. До електричних характеристик належить тип та кількість установлювальних ламп, потужність і напруга.

Умовне позначення найбільш поширених типів світильників (за винятком прожекторів та деяких спеціальних типів світильників) складається з 8 елементів і задається у вигляді шифру: 1 2 3 4 – 5 х 6 – 7 – 8 (цифри в клітинках – номер елемента).

1-ий елемент – буква – вказує тип джерела світла: Н – лампа розжарювання, Л – трубчасті ЛЛ, Ф – фігурні ЛЛ, Р – лампи типу ДРЛ, Г – лампи типу ДРИ та ін.;

2-ий елемент – буква, яка вказує спосіб установлення світильника, наприклад: П – стельовий, Б – настінний, С – підвісний, Н – настільний тощо;

3-ій елемент – буква – вказує основне призначення світильників, наприклад П– для промислових підприємств, Р – для рудників, О – для громадських будинків, Б – для житлових (побутових) приміщень, У – для зовнішнього освітлення і т.д.;

4-ий елемент – двозначне число – номер серії;

5-ий елемент – цифра, яка вказує кількість ламп у світильнику (якщо одна лампа, цифра не ставиться);

6-ий елемент – потужність у ватах;

7-ий елемент – тризначний номер модифікації, який дозволяє врахувати індивідуальні відмінності світильника (наводяться у довідниках, наприклад [39, 80]): клас світлорозподілу і тип кривої сили світла, ступінь захисту від навколишнього середовища, особливості оптичної системи, форму захисного скла і розсіювачів, наявність чи відсутність екрануючих решіток, спосіб уведення проводу тощо;

8-ий елемент – кліматичне виконання (за ГОСТом).

Наприклад, РСП20х700-121-УХЛ1 означає підвісний світильник для промислових підприємств із лампою ДРЛ-700, серії №20, модифікації 121, кліматичне виконання УХЛ1.

Світильники можуть бути мобільні та стаціонарні. До мобільних відносяться плафони, бра, люстри, торшери і переносні настільні лампи. Стаціонарні – це висвічуючі карнизи, висвічуючі вікна й стелі, висвічуючі смуги, точки, шахти та ін. Схему влаштування висвічуючого карниза зображено на рисунку 2.14.

Оскільки висвічуючі поверхні (карнизи, стелі, ніші тощо) є більш енергозатратними порівняно зі світильниками, їх використання виправдане лише в приміщеннях, де, крім утилітарних, висуваються додаткові архітектурно-художні вимоги. В усіх інших випадках слід використовувати звичайні стандартні світильники.

Залежно від призначення світильники поділяються на світильники загального освітлення, світильники місцевого освітлення і світильники локального освітлення. Для загального освітлення приміщень із великою площею світильники розміщують рядами з дотриманням співвідношення між висотою підвішування світильників та відстанню між ними (табл. 2.5).

Світильники з "точковими" джерелами світла розташовують у вершинах квадратних, прямокутних або трикутних полів.

Таблиця 2.5

Рекомендоване відношення відстані між світильниками l до висоти підвішування над робочою поверхнею Н_р: .

– світлотехнічно найбільш вигідне розташування;

– енергетично найбільш вигідне розташування.

Світильники зовнішнього освітлення з лампами розжарювання встановлюють на висоті 6-7 м і відстані 20-40 м. Із лампами ДРЛ відстань між опорами та їх висоту підвішування збільшують.

Світильники можна поділити на: світильники загального призначення (промислові, для громадських будинків тощо); світильники для рудників, шахт і вибухонебезпечних зон – вибухозахищені світильники; прилади для освітлення великих просторів, які називають прожекторами.

Світильники загального призначення типів НСП, РСП, ГСП, ЛСО, ЛПО, ЛВП й інші застосовуються для загального освітлення виробничих і громадських приміщень. Мають напругу живлення 220 В, потужності від 100 до 1000 Вт, ККД від 60 до 75%, термін служби світильників – 10 років.

У 2002 р. у світовій практиці спостерігалися [1] такі тенденції розвитку світильників загального призначення: фронтальний перехід на виробництво світильників із вмонтованими ЕПРА, лінійними ЛЛ (серії Т5 – див. табл. 2.3) і компактними люмінесцентними лампами. Зростає виробництво світильників із великими світловими поверхнями малої яскравості (це досягається за рахунок багаторазових відбивань). Чітко виявлено напрямок поширення використання підвісних світильників розсіяного світла зі значною складовою світлового потоку у верхню напівсферу (аж до приладів переважно відбитого світла).

Вибухозахищені світильники застосовуються в зонах приміщень і просторів поблизу зовнішніх установок, де за умовами технологічного процесу можуть утворюватися вибухонебезпечні суміші. За вибухонебезпечністю суміші поділяються на 4 категорії (ширина щілини, через яку передається вибух) і 4 групи (температура самозапалення). Чим вище номер групи і категорії, тим жорсткіші вимоги до світильника.

Вибухозахищені світильники маркуються за допомогою прямокутника і розташованого під ним кола. В прямокутнику вказується рівень вибухозахищеності (букви В, О або Н), категорія – цифрою, група – цифра з буквою Т, наприклад В2Т2 означає: В – вибухозахищений 1 та 2 категорії, групи Т1 і Т2. У колі буква (В, М, П, И або Н) указує вид захисту. За наявності декількох видів захисту – декілька кіл із відповідними буквами. Наприклад, (И) (В) – означає іскробезпечний (И) із вибухо–непроникними елементами (В). Електричні “світлові” характеристики цих світильників аналогічні світильни–кам загального призначення. Познача–ються буквою В (або Н) – рівень захисту, потім номер категорії і із буквою Т – номер групи вибухо–небезпечної серії, далі через дефіс цифрами потужність лампи розжарювання або назва і потужність розрядної лампи, наступний елемент (може бути відсутній) цифра 1 або 2 – номер виконання й ще через дефіс – цифра з буквою У – кліматичне виконання. Наприклад, В3Т4-300-1-У1 означає вибухозахищений (В) до третьої категорії і до четвертої групи вибухонебезпечної суміші включно, з лампою розжарювання потужністю 300 Вт, виконання – 1, кліматичне виконання У1; В3Т4-ДРИ-700-У1 – те ж саме, але без номера виконання і з лампою ДРИ-700.

Для освітлення спортивних споруд, великих відкритих просторів, архітектурного освітлення міських об’єктів використовують прилади направленого світла великої потужності, які називаються прожекторами. Поширена назва цих прожекторів – прожектори заливаючого світла (на відміну від пошукових прожекторів). Для освітлення спортивних споруд і великих відкритих майданів використовуються прожектори типу ПГП та ПГЦ. Прожектори типу ПГП створюють світловий потік високої концентрації з малим кутом розсіювання світлового пучка (вимірюється за 0,1І_max) 2α = (10^о–18^о), типу ПГЦ – світловий потік із широким світлорозподілом у вертикальній площині (2α = 75^о–100^о) і більш вузький у горизонтальній (залежно від модифікації 2α = 20^о або 80^о). Прожектори експлуатуються на відкритому повітрі при температурі від –40^о до +40^оС, відносній вологості повітря не вище ніж 80% при t = 20^оС. У прожекторах використовуються лампи типу ДРИ потужністю від 400 Вт до 3500 Вт. Осьова сила світла прожекторів ПГП – від 0,54 до 3,2 Мкд, ПГЦ – від 0,18 до 0,8 Мкд. Напруга живлення – 220 і 380 В, ККД 40% для ПГП і від 45 до 60% для ПГЦ. Прожектори складаються з освітлювального приладу (рис. 2.15) із закріпленим на ньому блоком керування і з баластним дроселем.

Рис. 2.15. Освітлювальні прилади прожекторів ПГП (а) і ПГЦ (б):

1 – ліра, 2 – захисна сітка, 3 – захисне скло, 4 – візирний пристрій,

5 – корпус, 6 – параболоїдний відбивач, 7 – БМП

Для освітлення площ, пам’ятників архітектури, стадіонів, фасадів будинків та інших відкритих просторів використовують прожектори типу ПКН-1000 А і ПКН-1500 А з кварцовими галогенними лампами розжарювання й осьовими силами світла 80 000 та 110 000 кд, типу ПЗР-250 і ПЗР-400 з лампами ДРЛ й осьовими силами світла 11 000 і 19 000 кд або типу ПЗИ-700 з лампою ДРИ і осьовою силою світла 700 000 кд. Напруга живлення цих прожекторів 220 В, ККД 45% (потужність указана цифрою в назві прожекторів). Для освітлення великих відкритих просторів, котлованів будівельних майданчиків і відкритих гірськорудних розробок застосовується світильник типу ИСУ01-2000-002 з кварцовою галогенною лампою, напругою живлення 220 В та ККД 63%.

Широка номенклатура прожекторів і прожекторних комплексів типу “Заря”, “Пламя”, “Радуга”, “Сатурн”, “Солнце”, “Свет” тощо призначена для теле-, фото- і кінозйомок.