כשיש נזק בתאורה מלאכותית: אנו מנתחים את העובדות. מקורות אור מלאכותיים ויעילותם. דרישות לשימוש במקורות אור מלאכותיים

לסוגים העיקריים מנורות חשמליותוהתקני תאורה כוללים:

1. מנורות ליבון: במנורה כזו זורם זרם חשמלי דרך חוט מתכת דק ומחמם אותו וגורם לפליטת החוט קרינה אלקטרומגנטית. בקבוקון זכוכית מלא בגז אינרטי מונע הרס מהיר של החוט עקב חמצון על ידי חמצן אטמוספרי. היתרון של מנורות ליבון הוא שניתן לייצר מנורות מסוג זה עבור מגוון רחב של מתחים – מכמה וולט ועד כמה מאות וולט. בשל היעילות הנמוכה ("יעילות האור", תוך התחשבות רק באנרגיית הקרינה בטווח הנראה לעין) של מנורות ליבון, מכשירים אלו מוחלפים בהדרגה ביישומים רבים על ידי מנורות פלורסנט, מנורות פריקה בעוצמה גבוהה, נוריות ואור אחר מקורות.

2. מנורות פריקה: מונח זה מכסה מספר סוגים של מנורות בהן מקור האור הוא פריקה חשמלית בתווך גזי. העיצוב של מנורה כזו מבוסס על שתי אלקטרודות המופרדות על ידי גז. ככלל, מנורות כאלה משתמשות בגז אינרטי כלשהו (ארגון, ניאון, קריפטון, קסנון) או תערובת של גזים כאלה. בנוסף לגזים אינרטיים, מנורות פריקת גז מכילות ברוב המקרים גם חומרים נוספים, כמו כספית, נתרן ו/או הלידים מתכתיים. סוגים ספציפיים מנורות פריקהנקראים לעתים קרובות על שם החומרים המשמשים בהם - ניאון, ארגון, קסנון, קריפטון, נתרן, כספית ומתכת הליד. הסוגים הנפוצים ביותר של מנורות פריקת גז כוללים:

מנורות פלורסנט;

מנורות מתכת הליד;

מנורות נתרן לחץ גבוה;

מנורות נתרן לחץ נמוך.

הגז הממלא את מנורת הפריקה חייב להיות מיונן על ידי הפעולה של מתח חשמליכדי לרכוש את המוליכות החשמלית הנדרשת. ככלל, נדרש מתח גבוה יותר להפעלת מנורת פריקת גז ("הצתה" של הפריקה) מאשר לשמירה על הפריקה. לשם כך משתמשים ב"מתנעים" מיוחדים או בהתקני הצתה אחרים. בנוסף, לפעולה רגילה של המנורה, נדרש עומס נטל כדי להבטיח יציבות. מאפיינים חשמלייםמנורות. המתנע בשילוב עם הנטל יוצרים ציוד בקרה (נטל). מנורות פריקה מתאפיינות בחיי שירות ארוכים וב"יעילות זוהרת" גבוהה. החסרונות של מנורה מסוג זה כוללים את המורכבות היחסית של ייצורם והצורך במכשירים אלקטרוניים נוספים לצורך פעולתם היציבה.

מנורות גופרית: מנורת הגופרית היא מכשיר תאורה בעל ספקטרום מלא יעיל ביותר, חסר אלקטרודות, המשתמש בפלזמה גופרית מחוממת כמקור אור. קרינת מיקרוגל. זמן החימום של מנורת גופרית קצר משמעותית מרוב סוגי מנורות הפריקה, למעט מנורות פלורסנט, אפילו בשעה טמפרטורות נמוכות סביבה. שטף האור של מנורת הגופרית מגיע ל-80% מהערך המרבי תוך 20 שניות לאחר ההדלקה; ניתן להפעיל מחדש את המנורה כחמש דקות לאחר הפסקת חשמל;

נוריות, כולל. אורגני: LED הוא דיודה מוליכים למחצה, פולט אור לא קוהרנטי בטווח ספקטרלי צר. אחד היתרונות תאורת LEDהיא היעילות הגבוהה שלו (שטף אור בטווח הנראה ליחידת חשמל שנצרכה). נורית בה מורכבת שכבת הפליטה (הפולטת). תרכובות אורגניות, נקראת דיודה פולטת אור אורגנית (OLED). נוריות OLED קלות יותר מנורות לד קונבנציונליות, ולנוריות LED פולימריות יש יתרון של גמישות. השימוש המסחרי בשני סוגי הלד הללו כבר החל, אך השימוש בהם בתעשייה עדיין מוגבל.

מקור האור החשמלי היעיל ביותר הוא מנורת הנתרן בלחץ נמוך. הוא פולט אור כמעט מונוכרום (כתום), אשר מעוות מאוד את התפיסה החזותית של צבעים. מהסיבה הזו סוג נתוןמנורות משמשות בעיקר לתאורה חיצונית. "זיהום אור" נוצר על ידי מנורות נתרןלחץ נמוך, ניתן לסנן בקלות, בניגוד למקורות אור רחבים או רציפים אחרים.

תקנים סניטרייםלהארת כיתות. מכשירים ושיטות לקביעת (מדידה) תאורה בכיתות בית ספר ובמעבדות. מקדם האור הטבעי והגדרתו.

כל הכיתות חייבות להיות HU. את הנופים הטובים ביותר EO באימון הם לרוחב צד שמאל. עם עומק חדר של יותר מ-6 מ', נדרש התקן תאורה ימני. כיוון ראשי שטף אורימין, מלפנים ומאחור אינו מקובל, כי רמת ה-EO על משטחי העבודה של השולחנות מופחתת פי 3-4.

זכוכית חלון יש לנגב מדי יום עם לחה בְּתוֹךולשטוף את החוץ לפחות 3-4 פעמים בשנה ומהצד של המקום לפחות 1-2 פעמים בחודש. קיצוב של SW מתבצע על פי SNiP.

לצביעת שולחנות עבודה, מומלץ מגוון ירוק של צבעים, כמו גם הצבע עץ טבעיעם Q (מקדם השתקפות) 0.45. ללוח - ירוק כהה או צבע חוםעם Q=0.1 - 0.2. זכוכית, תקרות, רצפות, ציוד של כיתות חייב להיות משטח מטכדי למנוע סנוור. יש לצבוע משטחים פנימיים של כיתות צבעים חמים, צבועים התקרה והחלקים העליונים של הקירות צבע לבן. אסור להניח צמחים על אדני החלונות.

IE מסופק על ידי מנורות פלורסנט (LB, LE) או מנורות ליבון. חדר של 50 מ"ר צריך להיות 12 הפעלה מנורות פלורסנט. הלוח מואר על ידי שתי מנורות המותקנות במקביל לו (0.3 מ' מעל הקצה העליון של הלוח ו-0.6 לכיוון הכיתה מול הלוח). ההספק החשמלי הכולל למחלקה במקרה זה הוא 1040W.

בעת הארת חדר בשטח של 50 מ"ר עם מנורות ליבון, יש להתקין 7-8 נקודות אור אקטיביות בהספק כולל של 2400 W.

מנורות בכיתה מסודרות בשתי שורות במקביל לקו החלונות במרחק מהפנים והחלונות. קירות חיצוניים 1.5 מ', מהלוח 1.2 מ', מהקיר האחורי 1.6 מ'; המרחק בין המנורות בשורות הוא 2.65 מ'.

מנקים את הגופים לפחות פעם בחודש (אסור לערב תלמידים בניקוי גופי תאורה).

כיתות בית הספר צריכות להיות אוֹר. ללא תאורה טבעית, מותר לעצב: מעטפת, חדרי רחצה, מקלחות, מחדרות בחדר הכושר; מקלחות ושירותים לצוות; מחסנים ומחסנים (למעט חדרים לאחסון נוזלים דליקים), מרכזי רדיו; מעבדות סרטים וצילום; מאגר ספרים; חדרי דוודים, שאיבת צינורות מיםוביוב; תאי אוורור ומיזוג אוויר; יחידות בקרה וחצרים אחרים להתקנה וניהול של הנדסה ו ציוד טכנולוגימבנים; מתקנים לאחסון חומרי חיטוי. בכיתות יש לתכנן תאורה צד שמאל צדדית. בתאורה דו-צדדית, המתוכננת בעומק של יותר מ-6 מ' בכיתות, נדרש התקן תאורה צד ימין שגובהו חייב להיות לפחות 2.2 מ' מהתקרה. יחד עם זאת, אין לאפשר את כיוון שטף האור הראשי מלפנים ומאחורי התלמידים. בסדנאות הדרכה וייצור, הרכבה ו חדרי כושרניתן להשתמש גם בתאורה טבעית צידית דו-צדדית ומשולבת (עליון וצד).

יש להשתמש בצבעי הצבע הבאים:

לקירות הכיתות - גוונים בהיריםצהוב, בז', ורוד, ירוק, כחול;

לרהיטים (שולחנות, שולחנות, ארונות) - צבעים עץ טבעיאו ירוק בהיר;

עבור לוחות גיר - ירוק כהה, חום כהה;

עבור דלתות, מסגרות של חלונות- לבן.

לשימוש מירבי אוֹרותאורה אחידה של כיתות מומלצת:

לשתול עצים לא קרוב מ-15 מ', שיחים - לא קרוב מ-5 מ' מהבניין;

אל תצבע על שמשות חלונות;

אין להניח פרחים על אדני החלונות. יש להניח אותם בקופסאות פרחים ניידות בגובה 65 - 70 ס"מ מהרצפה או אדניות תלויותבמזחי חלונות;

יש לבצע ניקוי ושטיפת כוסות 2 פעמים בשנה (בסתיו ובאביב).

ערך ה-KEO המינימלי מנורמל עבור נקודות החדר המרוחקות מהחלונות עם תאורת צד חד-צדדית. קבע את התאורה ב מגוריםעל הרצפה או בגובה של 0.8 מ' מהרצפה. מדוד בו זמנית את התאורה על ידי אור מפוזר מתחת שמיים פתוחים. KEO מחושב לפי הנוסחה לעיל ומשווה עם ערכי תקן.

הערך הממוצע של KEO מנורמל בחדרים עם עליון תאורה משולבת. בתוך הבית, התאורה נקבעת ב-5 נקודות בגובה של 1.5 מ' מעל הרצפה ובמקביל נקבעת התאורה באוויר הפתוח (עם הגנה מפני ישיר קרני שמש). ואז KEO מחושב עבור כל נקודה.

הערך הממוצע של KEO מחושב על ידי הנוסחה:

היכן: KEO1, KEO2... KEO5 - ערך KEO בנקודות שונות; n הוא מספר נקודות המדידה.

הצורך להמשיך פעילות עבודהעם תחילת החושך בחלק מהתקופות בשנה הובילה לצורך בשימוש במקורות אור מלאכותיים. בפועל, בעיה זו נפתרה רק עם הופעתן של מנורות ליבון חשמליות, שהן עדיין מקורות האור הנפוצים ביותר.

מנורות ליבון הן פולטות חום. בהם השינוי אנרגיה חשמליתלתוך האור מתרחשת באמצעות אנרגיה תרמית כתוצאה מחימום לא t ולא ליבון לטמפרטורת הזוהר. עלייה בטמפרטורה של הגוף המקרין מובילה לעלייה במקדם האור פעולה שימושיתמנורות, אשר, עם זאת, במנורות מודרניות אינו עולה על 3-3.5%.

למנורות ליבון יש חוט טונגסטן בצורת ספירלה או ביספירלית חוט המנורה מונח בבקבוק ואקום או בקבוק מלא בגז אינרטי (תערובת של ארגון עם חנקן או קריפטון) כאשר הבקבוק ממולא בגז אינרטי, אידוי החומר של חוט המנורה מאט, מה שמאפשר להגביר את טמפרטורת חוט החוטים ולהאריך את חיי השירות שלה.

טמפרטורת נימה פנימה מנורות חזקותמגיע ל- 3000 ° K. יעילות האור של מנורות ליבון מודרניות עולה רק לעתים רחוקות על 20 lm / וואט. מנורות ליבון מעניקות ספקטרום רציף של קרינה, עשיר יותר בקרניים צהובות ואדומות בהשוואה לספקטרום האור הטבעי. צריך לציין ש תפוקת אור, המאפיין את היעילות של מנורות ליבון, גדל עם עלייה בעוצמתן: 40 W / 127 - 9.5 lm / W, 100 W / 127-12.75 lm / W.

יחד עם זאת, יעילות האור של מנורות בעלות אותו הספק גבוהה יותר במקרה של מתח נמוך יותר: 100W / 127 V - 12.75 lm / W, 100 W / 220 V - 10 lm / W.

יעילות זוהרת מוגברת של מנורות עוצמה גבוההומתח מדורג נמוך יותר בשל העובדה שלמנורות אלו יש חוט טונגסטן בקוטר גדול יותר, המאפשר יותר טמפרטורה גבוההחימום בהשוואה ללהט של מנורות בהספק נמוך ומנורות המדורגות למתח מדורג גבוה יותר. מנורות ואקום (NV), מלאות בגז בתערובת של ארגון וחנקן (NG), מנורות דו-סליל מלאות בגז נמצאות בשימוש הנפוץ ביותר להארת מפעלים תעשייתיים. אלה האחרונים, כמו חסכוניים יותר, מומלץ להשתמש בהם מלכתחילה, במיוחד עם הספק של עד 100 W.

מנורות ביספירליות מלאות קריפטון קטנות יותר ובעלות תפוקת אור מעט גבוהה יותר. הם בצורת פטריות. מנורות קריפטון צפויות להיות נפוצות למדי.

למנורות מראה יש בקבוק בעל צורה מוזרה, המשטח הפנימי שלה מכוסה בשכבת מראה מהצד של הבסיס, שאר הבקבוק הוא דהוי. רצוי להשתמש בהם בחדרים גבוהים, שרוחבם אינו עולה על גובה ההשעיה של המנורות. מנורות כאלה יכולות לשמש גם לתאורה מוגברת של אזורים בודדים בחדר ולתאורה משתקפת בקרניזים ונברשות בהירים. מחוץ לבניין, מנורות אלו יכולות לשמש כזרקורים לטווח קצר. חיי השירות של מנורות ליבון הוא 800-1000 שעות. תפוקת האור הנמוכה יחסית, יחד עם הפליטה האדומה השולטת בספקטרום והבהירות הגבוהה של חוטי ליבון, הובילו לחיפוש אחר מקורות אור מתקדמים יותר. נכון לעכשיו, הטובות ביותר מנקודת מבט היגיינית וחסכונית יותר הן מנורות פלורסנט עם פריקת גז.

עם זוהר סוגים שוניםאנרגיות (חשמליות, כימיות וכו') מומרות ישירות לקרינת אור, תוך עקיפת שלב המעבר לקרינה תרמית.

מנורות פלורסנט הן צינורות זכוכית חלולים באורכים ובקטרים ​​שונים, בהתאם לעוצמת המנורות, שבתוכם מצויים אדי כספית. בקצות הצינור מולחמות אלקטרודות עשויות חוט טונגסטן ביספירלי. LR וכאשר המנורה דולקת, הזרם חייב לעבור תחילה דרך שתי האלקטרודות ולחמם אותן, שכן על מנת להדליק את המנורה, יש צורך שהטמפרטורה על האלקטרודות תגיע ל-800-1000 מעלות צלזיוס. למטרה זו, נעשה שימוש במתנע (ממסר פריקת גז מיניאטורי), אשר סוגר אוטומטית את המעגל, ולאחר מכן כאשר האלקטרודות מתחממות ל טמפרטורה רצויה, פותח אותו.

כאשר מועבר זרם חשמלי, אדי כספית מייצרים קרינה אולטרה סגולה בלתי נראית. משטח פנימיהצינורות מצופים בחומר מיוחד - זרחן, הממיר קרינה אולטרה סגולה בלתי נראית לזוהר גלוי. יחד עם זאת, יש לציין כי זכוכית רגילה, שממנו עשויים הצינורות של מנורות פלורסנט, למעשה אינו מעביר קרניים אולטרה סגולות, וכתוצאה מכך, לשטף הקרינה של מנורות פלורסנט אין השפעה מזיקה על גוף האדם.

עוצמת הקרינה של מנורות פלורסנט בחלק האולטרה סגול של הספקטרום אינה משמעותית ואין להשפעתה על גוף העובדים חשיבות מעשית. ההערכה היא כי כדי לקבל אריתמה (אדמומיות של העור) מ קרניים אולטרא - סגולותמנורות פלורסנט ידרשו בין 100 ל-2000 ימים של חשיפה רציפה ממרחק של מטר אחד.

בהתאם לחומר המכסה את פני הצינורות, ניתן לייצר קרינה גלויה. צבעים שונים. בברית המועצות, מספר סוגים של מנורות פלורסנט מיוצרים בייצור המוני. מנורות פלורסנט (LD ו-LDC) בעלות זוהר כחלחל. לפי אופי הספקטרום (הרכב האור), הם מתקרבים לאור היום, שונים ממנו בדומיננטיות של קרינה בחלקים הכחול-סגול והצהוב-ירוק של הספקטרום ופחות עוצמה בחלקו האדום. טמפרטורה צבעוניתשלהם שווה ל 6500 ° K. הספקטרום של סוגים אחרים של מנורות פלורסנט שונה באופן משמעותי מהספקטרום של אור היום. לצבע הזוהר של מנורות אלה יש גוון צהבהב מעט. מנורות של אור לבן חם (LTW) מאופיינות בפליטת גוון ורדרד-לבן מוזר ומשמשות למטרות דקורטיביות. מנורות של אור לבן קר (LHB) מבחינת ספקטרום הפליטה תופסות מיקום ביניים בין מנורות LD ו-LB.

למקורות אור פריקת גז יש ספקטרום קו. עם זאת, למנורות פלורסנט יתרונות גדולים הן מבחינה היגיינית והן מבחינה טכנית וכלכלית. הספקטרום של מנורות אור יום מסוגי LD ו-LDC קרוב לספקטרום האור הטבעי הלבן. הזוהר שלהם מגיע מכל פני השטח של הצינור, ולכן, הבהירות שלהם ליחידת שטח קטנה פי מאות מזו של מנורות ליבון, כך שהאפקט המסנוור שלהם קטן פי כמה. יעילות האור שלהם גדולה פי 2 t / 2-3 מאשר מנורות ליבון ונעה בין 33 ל 44 lm / W, חיי השירות הם עד 3000-5000 שעות. עכשיו מנורות פלורסנט נמצאות בשימוש נרחב בתעשיות שונות לתאורה כללית ומקומית כאחד. הוכח כי לתאורת פלורסנט יש השפעה כללית חיובית על העובדים, יוצרת תנאים ליותר עבודה יעילהעיניים, במיוחד כשמבחינים חלקים קטניםואפליית צבע.

עם מקורות אור פלורסנט, פחות מאשר עם מנורות ליבון, הראייה מתעייפה ופריון העבודה עולה. מנורות פלורסנט פריקה הן מנורות בלחץ נמוך. במצב ההגדרה, לחץ אדי הכספית במנורה הוא

• 01 ממ"כ.

בְּ בתקופה האחרונהמנורות פריקת גז כספית בלחץ גבוה - מנורות DRL - הפכו נפוצות. הם צינור קוורץ עם כספית, שלחץ האדים שלו הוא 2-4 אטמוספרות. הצינור סגור בנורת זכוכית חיצונית, הדומה בצורתה למנורת ליבון. המשטח הפנימי של הנורה החיצונית מכוסה בשכבה דקה של זרחן, המשלימה את ספקטרום הפליטה באזור האדום. מבחינת יכולתם לשדר צבעים, מנורות אלו נחותות משמעותית לא רק מנורות פלורסנט, אלא גם מנורות ליבון. ניתן להשתמש בהם רק כאשר לאבחנה בצבע אין חשיבות מעשית.

מנורות DRL חסכוניות הרבה יותר מנורות ליבון, תפוקת האור שלהן היא 40-43 lm / וואט. היתרון העיקרי של מנורות אלה הוא השילוב של יעילות אור גבוהה עם חיי שירות ארוכים. ריכוז כוח האור המשמעותי בנפח קטן מאפשר, בשימוש במתקני תאורה, ליצור תאורה גבוהה עם מספר קטן יחסית של נקודות אור. כדי להדליק את המנורות ברשת, נעשה שימוש בנטלים (PRA) המורכבים ממחנק ומצית.

רצוי להשתמש במנורות DRL בהארת חדרים בגובה של 6 מ' ומעלה, אם העבודה המבוצעת בהן אינה מצריכה תקינות.

עיבוד צבע, כמו גם בעת תאורה של רחובות ושטחים פתוחים, כאשר יש צורך לספק עלייה בתאורה. יש להשתמש במנורות אלו, למשל, בחנויות גבוהות בתעשיית המתכות וכו'.

חסרון משמעותי של מנורות פריקת גז הוא תנודה משמעותית של שטף האור עקב האינרציה הנמוכה של זוהר הזרחן. כתוצאה מכך, עם כל שינוי בכיוון הזרם ברשת החשמל, שטף האור מנורה אחת מצטמצם ל-55%. במקביל, התפיסה של חלקים נעים או מסתובבים של המכונות במהירות המתאימה מעוותת. תופעה זו נקראת האפקט הסטרובוסקופי ועלולה לגרום לפציעה. בנוסף, לפעימה של שטף האור יש השפעה שלילית על המרכז מערכת עצביםאדם, תורם להתפתחות עייפות. לכן, כדי להפחית את התנודה הזו בשטף האור, יש לחבר את המנורות לשלבים שונים של רשת החשמל או שיש לספק נטל במתקני שתי מנורות עם הצתה מתקדמת של אחת המנורות.

עבודה מודרנית בתחום מקורות האור מכוונת ליצירת מקורות אור בעלי קומפוזיציה ספקטרלית מתקרבת אור טבעי. לאחרונה, מקורות כאלה היו מנורות קוורץ קשת - DKST. הנורות של המנורה עשויות מזכוכית קוורץ וממולאות בקסאונון בלחץ גבוה. הקרינה של מנורות אלו היא ספקטרום רציף, המורכב מאולטרה סגול, גלוי ו קרני אינפרא אדום. רק קווים בודדים באזור האינפרא אדום בולטים. מנורות קסנון בעלות יעילות אור גבוהה ומספקות שכפול צבע נכון. הספק של מנורות מיוצרות נע בין 1-2 ל-20,000 ואפילו 300,000 קילוואט. ניתן להשתמש במנורות קסנון להארת מתחמים תעשייתיים בגובה של יותר מ-10 מ' בתאורה של לא יותר מ-100 לוקס, שכן בתאורה גבוהה יותר עוצמת הקרינה האולטרה סגולה יכולה לעלות על שיעור מותרחשיפה בחדר.