ЭФФЕКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ОСВЕЩЕНИЯ. БЖД17. Эффективность и качество освещения
 Скачать 225.44 Kb.
|
|
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) Кафедра БЖД отчет по лабораторной работе №17 по дисциплине «БЖД» Тема: Эффективность и качество освещения
Санкт-Петербург 2023 Цель работы: Изучение количественных и качественных характеристик систем освещения; Оценка влияния типа светильника и цветовой отделки интерьера помещения на освещенность и коэффициент использования светового потока; Ознакомление с нормативными документами, регламентирующими освещенность на рабочем месте; Ознакомление с методикой оценки условий труда на рабочем месте по фактору “Освещения”; Изучение методик и технической базы для проведения измерений светотехнических папраметров. Обработка результатов эксперимента Анализ распределения освещённости разных ламп E(x).  Рисунок 1.  Рисунок 2.  Рисунок 3.  Рисунок 4.  Рисунок 5. По графикам распределения освещённости можно сделать несколько выводов: 1. Наибольшая освещённость достигается при его освещении лампой №7 “PAR20 HalogenA 10” (галогенной лампой, мощностью 50 Вт). 2. Наименьшая освещённость помещения достигается при освещении лампой №1 “ Madix U” (люминесцентной ПРА лампой, мощностью 9 Вт). 3. В центре макета – в точке “3” освещённость имеет наибольшее значение и убывает к крайним точкам. Так, как освещённость уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния от источника света до точки измерения. 4. Освещенность со светлыми стенками выше, чем с темными. Это объясняется тем, что светлые поверхности отражают свет, а темные поглощают. 5. Люминесцентная ПРА лампа “ Madix U” имеет наименьшую освещённость и наименьшую разность. Она имеет вытянутую форму. Поэтому свечение будет равномерным, так как люминофор распределён равномерно. Анализ коэффициентов пульсации разных ламп.
Таблица 1. Коэффициенты пульсаций разных ламп. На основе полученных данных коэффициентов пульсации разных ламп мы можем сделать следующие выводы: Газоразрядные лампы низкого давления, называемые люминесцентными, содержат стеклянную трубку, внутренняя поверхность которой покрыта люминофором, наполненную дозированным количеством ртути и смесью инертных газов под давлением. На противоположных концах внутри трубки размещаются электроды, между, которыми, при включении лампы в сеть, возникает газовый разряд, сопровождающийся излучением преимущественно в ультрафиолетовой области спектра. Это излучение, в свою очередь, преобразуется люминофором в видимое световое излучение. В отличие от ламп накаливания, люминесцентные лампы могут работать только от переменного напряжения питания, необходимого для формирования электрического разряда. Поэтому, при работе люминесцентных ламп всегда присутствует пульсация света и поэтому их коэффициент пульсации является наибольшим.Для уменьшения пульсации газоразрядные лампы подключаются в сеть через пускоразрядный агрегат в электронном (ЭПРА) или электромагнитном (ЭмПРА) варианте. ЭПРА, в зависимости от элементной базы, снижают коэффициент пульсации от 0,8 до 20%. Значит лампу Madix 2U отнесем к люминесцентным ЭПРА лампам.Коэффициент пульсации для ламп накаливания зависит от мощности лампы и его значения варьируются в диапазоне 10 – 18%. Чем выше мощность, тем меньше пульсаций. Пульсации возникают у ламп накаливания только при подключении к сети с переменным током. Таким образом лампу Osram Classic A можно отнести к лампам накаливания.Галогенная лампа обладает конструкцией, что и лампа накаливания, но в галогенной присутствует так галоген. Благодаря парам галогена температура вольфрамовой спирали повышается и увеличивается светоотдача. Так как галоген инертный газ, он не дает, испаряющимся атомам вольфрама, конденсироваться на колбе лампы. Следовательно, атомы вольфрама, испаряясь с нити накаливания и сталкиваясь с атомами галогена, возвращаются на нить, при этом имея остаточную кинетическую энергию, которая в свою очередь не дает температуре нити вольфрама уменьшаться, по сравнению с обычными лампами накаливания.Анализ графика  для трех люминесцентных ламп. Рисунок 6. Проанализировав построенный график зависимости коэффициента пульсации для трех ламп, можем сделать вывод о том, что в случае включения трех ламп одновременно коэффициент пульсации станет заметно меньше. Это связанно с тем, что для уменьшения коэффициента пульсации освещенности Кп люминесцентные лампы включаются в разные фазы трехфазной электрической сети. За счет сдвига фаз на 1/3 периода провалы в световом потоке каждой из ламп компенсируются световыми потоками двух других ламп, так что пульсации суммарного светового потока существенно уменьшаются. При этом среднее значение освещенности, создаваемой лампами, остается неизменным и не зависит от способа их включения. 4. Анализ коэффициентов использования разных ламп. Коэффициент использования осветительной установки (коэффициент использования светового потока) [Ƞ] – величина, характеризующая эффективность использования источников света. Определяется отношением фактического светового потока [Фф] к суммарному световому току используемых источников света [Фист]: Ƞ= Фф/ Фист Коэффициент использования светильника характеризует энергоэффективность источника, т.е. это величина, по которой мы можем определить, насколько выгодно использовать исследуемый источник света.
Таблица 2. Расчет коэффициента использования. Коэффициент использования зависит от типа светильника, параметров помещения, коэффициента отражения потолков, стен и пола. По результатам измерений получили следующее: коэффициент использования для помещения со светлыми стенками оказался выше, чем с тёмными для всех видов ламп. Различие в значениях коэффициента использования в помещении с темными и светлыми стенками связано с тем, что тёмные тела поглощают большее количество света, соответственно помещение со светлыми стенками обладает большей отражающей способностью. Наибольший коэффициент использования был получен для галогенной лампы, а наименьший – для люминесцентной лампы Madix U. Это следует из того, что она (галогенной лампы) имеет наилучшую светоотдачу и обладает хорошим коэффициентом запаса. А люминесцентная лампа напротив, имеет низкий показатель освещенности из-за равномерного распределения света, а значит мощность светового излучения будет ниже, чем у других ламп, следовательно и коэффициент использования будет ниже. Анализ применимости ламп к разряду работы по СНИП 23-05-95 по видам освещения (2 разряд).   В соответствии со СНИП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» все зрительные работы, выполняемые без использования оптических приборов характеризуются:-разрядом зрительной работы (определяется в зависимости от размера объекта различения, т. е. в зависимости от точности выполняемой зрительной работы); -подразрядом зрительной работы (определяется сочетанием контраста объекта различения с фоном и светлоты фона; для большинства разрядов зрительной работы существуют по четыре подразряда: а, б, в, г; например, подразряд «а» означает, что контраст объекта различения с фоном – малый, а характеристика фона – темный). Таблица 3.  СНИП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение»
Таблица 4. Для оценки ламп к разряду по СНИП 23-05-95 будем использовать значения освещенности и коэффициента пульсации, полученных в работе, сравнивая показания таблицы №3 с таблицей №4. В данной работе мы оцениваем лампы по 2 разряду зрительной работы. В качестве подрязряда для всех ламп будем брать подразряд «б». В ходе анализа выяснили, что все лампы, кроме лампы №1 (люминесцентная ПРА) к 2-му разряду зрительной работы. 6. Анализ стробоскопического эффекта Стробоскопический эффект обусловлен иллюзией зрения - сохранение в сознании наблюдателя зрительного образа в течение интервала времени уже после того, как картина, вызвавшая этот образ, исчезнет. При одной лампе мы можем наблюдать стробоскопический эффект. При трёх лампах стробоскопический эффект пропадает. Исходя из полученных данных, выполняя лабораторную работу, при включении одной люминесцентной лампы удалось подобрать такую частоту вращения вентилятора, при которой наблюдался стробоскопический эффект, а при включении трёх люминесцентных ламп частоту подобрать не удалось. За счёт сдвига фаз на 120° провалы в световом потоке одной лампы компенсируются световыми потоками других ламп, так что пульсация суммарного светового потока уменьшается.  Рисунок 7. Характер изменения во времени светового потока, создаваемого тремя люминесцентными лампами. Выводы: В результате выполнения данной работы были изучены количественные и качественные характеристики систем освещения. Были определены зависимости эффективности освещения от типа ламп. Использовались различные типы ламп –люминесцентные, галогенная, светодиодная и накаливания. Самые лучшие результаты показала галогеновая лампа, показатели освещённости которой, позволяют проводить работы очень высокой точности, даже при тёмном фоне и маленьком контрасте. Также были проведены измерения коэффициентов пульсаций. Наибольший результат показала первая люминесцентная лампа, что говорит опять-таки о несоответствии данного осветительного прибора нормам. Наименьший коэффициент имеет галогеновая лампа, что подтверждает её хорошие показатели, как осветительного прибора. Так же было определено, что при совместном использовании нескольких люминесцентных ламп коэффициент пульсаций становится меньше. При большом коэффициенте пульсаций может наблюдаться стробоскопический эффект, что может приводить к ошибкам в работе. Этот эффект можно убрать при совместном использовании нескольких источников освещения, что также будет уменьшать коэффициент пульсаций. В результате всех расчётов и полученных значений можно сказать, что самой эффективной является галогеновая лампа, а наименее эффективной первая люминесцентная лампа. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||