Особенности производственного освещения
Стоит разобрать особенности освещения на производстве, чтобы понимать его отличия от других типов и знать требования, которые обязательно соблюдать. Основные разновидности такие:
-
Естественное. Самый предпочтительный вариант, дающий хорошую светопередачу и комфортный для зрения. В таких условиях глаза устают меньше всего, но обеспечить хороший естественный свет для всех работников проблематично, требуется установка окон большого размера или сооружение фонарей на крыше. Так называют элементы с двумя рядами окон для улучшения освещенности.
- Искусственное. Применяется везде, где нет возможности обеспечить естественный свет. Реализуется по-разному, так как источников света много и у каждого свои особенности, обусловливающие сферу применения. При использовании искусственного освещения учитываются нормы, установленные для той или иной производственной сферы. Нельзя упускать из вида расход электроэнергии, так как при выборе энергосберегающих ламп можно сэкономить.
- Комбинированное или смешанное. Используется чаще всего, так как обеспечивает нужный уровень освещенности и при этом экономит электричество. Бывает так, что большую часть суток можно использовать естественный свет, а искусственный включать при наступлении сумерек, а также в дни с большой облачностью. Тут надо делать систему с регулировкой интенсивности искусственного освещения, так как оно может работать и как основное, что потребует увеличения яркости.
Общие сведения
Все виды освещения на производстве должны соответствовать ряду общих требований, которые неизменны. Это упрощает подбор и дает четкие ориентиры, чтобы подбирать те решения, которые обеспечат нужные показатели:
Уровень освещенности определяют в зависимости от требований для того или иного производства. Перечислять точные данные нет смысла, так как перечень очень большой, всю интересующую информацию можно найти в ГОСТ Р 55710-2013, ГОСТ Р 56852-2016, СНиП 23-05-95 и СП 52.13330.2011. Могут использоваться дополнительные требования, которые есть в отраслевой документации, их соблюдение также обязательно.
Для ряда производственных работ требуется увеличение нормы освещенности на 1 ступень
Это касается пищевой промышленности и предприятий, где важно обеспечить четкую видимость и цветопередачу. Может потребоваться улучшение освещения на производствах, где нужно напрягать зрение большую часть рабочего времени
Еще один вариант – если в помещении возраст большей части сотрудников превышает 40 лет.
Качество освещения должно быть постоянным на протяжении всего рабочего времени. Важно обеспечить постоянные показатели, поэтому в зависимости от времени суток и погоды на улице должны быть разные режимы использования светильников. Если они будут постоянно работать одинаково, затраты на электроэнергию повысятся в разы. Этот фактор зависит от естественного освещения, без него смысла в регулировке искусственного света нет.
Должны быть соблюдены все нормы безопасности, установленные для той или иной сферы производства. Тут все зависит от того, какое оборудование установлено, есть ли опасность повреждения линий и т.д. Этот аспект обычно контролируют специалисты отдела по технике безопасности, они же и устанавливают необходимые нормы.
Использование и регулировка светильников не должны вызывать трудностей у сотрудников. Выключатели ставятся в легкодоступных местах, чтобы можно было быстро отключить подачу электричества. Стоит предусмотреть запас сменных ламп, чтобы при выходе из строя светового элемента быстро заменить его и обеспечить нормальные условия работы.
Если на рабочем месте требуется высококачественное освещение, используют дополнительные светильники, чтобы выделить стол или другой объект. Применяют либо стационарные лампы, либо регулируемые плафоны, что намного удобнее, если надо периодически смещать световые акценты.
Роль арматуры в ИО
С яркостью успешно борется осветительная арматура, защищающая от слепящих прямых лучей. Она делится на три типа:
- арматура для прямого света(направляет 90 процентов потока световых лучей на горизонтальную поверхность, используется в кухнях, прихожих, санузлах);
- арматура для отражённого света(основная часть светового потока направляется на верх стены и потолок, отражаясь от них и равномерно распределяясь);
- арматура для рассеянно-равномерного света(часть лучей отражается от стен и потолка и рассеивается по помещению, проходя через матовое стекло).
Нормы ИО для жилых помещений предполагают освещённость в 50 лк при наличии ламп накаливания, идеальную — 200. При этом показатели ЛЛ в жилом помещении превышают ЛН ровно в два раза.
Классификация
Лампы накаливания
В недавнем прошлом наиболее распространённый тип. Осветительные приборы данного вида могут использоваться как на стационарных, так и на портативных устройствах (например, ручные фонарики).
Свет испускает нагретая вольфрамовая нить, помещённая в колбу (баллон), из которого откачан воздух (отсюда термин «вакуумные»).
Лампы накаливания по составу газа в баллоне разделяют на собственно вакуумные, криптоновые, галогенные.
Вакуумные
Поверхность колбы может быть как прозрачной, так и матовой, что позволяет получить более мягкий свет без использования защитного колпака. Также, верхняя часть баллона может быть покрыта зеркальной краской, чтобы направить световой поток вниз (при потолочном освещении).
Лампы для переносных источников работают от напряжения 12, 24, 36 В.
Для стационарных – 220 В, 50 Гц (городская электрическая сеть).
Основной минус подобных источников света – низкий КПД: только 2-3% идёт на освещение. Остальная энергия рассеивается в виде тепла (отсюда и низкий показатель светоотдачи).
Тип используемого крепления – цоколь Эдисона (Е-цоколь); различается по своему диаметру (в мм), указываемому в маркировке:
- Е10 – используется для карманных фонариков;
- Е14, также называемый «миньён» (маленький);
- Е27 – стандартный;
- Е40 используется для наружного освещения;
Плюсы:
- широкое распространение оборудования;
- низкая цена;
- удобство монтажа;
Минусы:
- низкий КПД;
- малая длительность работы (500–1000 ч.);
- пожароопасность (нельзя использовать в пластиковых и деревянных конструкциях);
Характеристики:
Цоколь | Е |
Мощность | 5 – 500 Вт |
Светоотдача | 7–17 лм/Вт |
Цветопередача Ra | более 90 |
Световая температура | 2700 К |
Стоимость | от 10 р. |
Срок службы | 500–1000 ч. |
Криптоновые лампы
Лампа накаливания, в баллон которой добавлен криптон (инертный газ). Обладают меньшими габаритами и большим временем работы по сравнению с вакуумными (1000–2000 ч.), не чувствительны к перепадам напряжения.
Характеристики:
Цоколь | Е |
Мощность | 5 – 500 Вт |
Светоотдача | 8–19 лм/Вт |
Цветопередача Ra | более 90 |
Световая температура | 2700 К |
Стоимость | от 40 р. |
Срок службы | 1000–2000 ч. |
Галогенные лампы
Как следует из названия, колба содержит пары галогенов (элементов 17 группы таблицы Менделеева – брома или йода). Добавление этих газов позволяет значительно увеличить время работы и повысить светоотдачу, по сравнению с вакуумными аналогами.
Используется Е- или G-цоколь (см. люминесцентные лампы).
Плюсы:
- Срок службы до 2000-4000 ч..
- Малые размеры, возможность применения в гипсокартонных конструкциях (например, подвесной потолок).
Минусы:
- Чувствительность к загрязнению (установку необходимо производить в перчатках, при попадании жира на поверхность колбы, прибор очень быстро выходит из строя).
- Чувствительность к перепадам напряжения.
В настоящее время, разработан новый тип галогенных источников с инфракрасным покрытием, которое пропускает видимый свет и отражает тепловое излучение, они имеют сниженное энергопотребление и увеличенное время эксплуатации по сравнению с аналогами без покрытия.
Характеристики:
Цоколь | Е, G |
Мощность | 20 – 1500 Вт |
Светоотдача | 14–30 лм/Вт |
Цветопередача Ra | более 90 |
Световая температура | 3700 К |
Стоимость | от 20 |
Срок службы | 2000–4000 ч. |
Влияние на зрение и диапазон цветовых температур у ламп разного типа
Цветовая температура освещения влияет на психологическое состояние человека, это установили медики.
Светодиодные лампочки
На упаковке светодиодных ламп пишут их цветовую температуру. Повышение этого показателя свидетельствует о повышении синего и голубого излучения. Длительное воздействие такого света на сетчатку, особенно детскую, приводит к её постепенной деградации. Поэтому следует выбирать лампы с цветовой температурой в пределах 2 700-3 200 К.
Энергосберегающие лампы
Эти лампы при одинаковом световом потоке потребляют примерно на 40 % электроэнергии меньше, чем обычные лампочки накаливания. Они обладают разной цветовой температурой в диапазоне от 2 700 К (мягкий белый свет) до 6 400 К ( холодный белый свет). Но кроме этого достоинства, у них есть некоторые недостатки. С повышением цветовой температуры в спектре увеличивается доля синего и ультрафиолетового излучения. Его вредное воздействие на сетчатку глаза требует принятия защитно-профилактических мер. Их не рекомендуется располагать ближе 30 см от глаз.
Статья по теме:
Галогенные лампы
Галогенные лампы являются своеобразными лампами накаливания. Только вместе с вольфрамовой спиралью в баллоне находятся пары йода или брома (галогенов). Тем самым обеспечивается увеличение срока службы лампы при повышении температуры вольфрамовой спирали до 3 000 К. Светоотдача этих ламп выше, чем у обычных ламп накаливания.
Лампочки накаливания
Источником света в такой лампе является раскалённая до температуры 2 000-2 800 °C вольфрамовая спираль. Практически весь 20-й век они были самым массовым бытовым источником света. Но среди имеющихся в распоряжении людей других источников они являются самыми неэкономичными.
Основные виды и характеристики
К основным видам ламп накаливания относятся:
- Лампы общего назначения. Обозначают аббревиатурой ЛОН. Обычно это устройства с мощностью 25, 40, 60, 75 и 100 Вт. Самые распространенные – 60 Вт. Но промышленно выпускаются ЛОН мощностью 150, 200, 500 и даже 1000 Вт.
- Галогенные лампы накаливания. Производят для работы от высоковольтной сети 220 или 110 В и от низковольтной. В этом случае они питаются от понижающего трансформатора.
Низковольтная лампа накаливания
Разновидности низковольтных галогенных ЛН:
- капсюльные, имеют вид полностью стеклянных трубок с разными цоколями – торцовыми штыревыми GY6,35 или G4;
- рефлекторные, имеющие светоотражающий элемент, диаметром от 35 до 111 мм, цоколь GZ10 с вариантами.
Высоковольтные. Основное напряжение 220-230 В, 50 Гц. У этих ламп вариантов исполнения больше:
- линейные в виде трубки из стекла с цоколями R7S;
- цилиндрические – цоколи E27, E14 или B15D;
- с вынесенной или дополнительной колбой.
В последней модели внутри лампы жестко смонтирована малогабаритная галогенная лампа-капсюль или трубка. Она приварена к центральному стержню обычной колбы ЛОН, имеет гибкие выводы, соединенные со стандартным цоколем Эдисона Е27 или Е14. При потреблении мощности 70-100 Вт она обеспечивает световой поток на 20-30% больше, чем обычная лампа накаливания.
Срок службы галогенных моделей составляет от 4-5 до 10-12 тыс. часов.
Декоративные лампы
В последние годы появились ретро-лампы, имитирующие старинные ЛН Эдисона.
Кроме того, они формой колбы имитируют «свечу», «свечу на ветру», «шишку», «грушу», «шар» и т.д.
Лампы Эдисона – с цветовой температурой 2000 K, с разными по форме нитями накаливания, с разными колбами.
Зеркальные
Зеркальные лампы имеют часть колбы, покрытую изнутри отражающим слоем. Чаще всего это напыление из металла – серебра, алюминия, золота и пр. Этот слой может быть тонким, полупрозрачным или толстым, непрозрачным.
Зеркальная инфракрасная лампа.
Зеркальные конструкции используют в производстве для абсолютно чистого технологического нагрева, например, в полупроводниковом производстве с высочайшей чистотой материалов. В этом случае недостаток ламп накаливания – большой поток ИК-излучения – становится их непревзойденным достоинством.
Сигнальные
Сигнальные лампы – это мигающие источники света. Обычно в виде проблесковых маячков, например, на служебных автомобилях, на самолетах и вертолетах, для передачи световых сообщений на флоте и т.п. Имеют тонкую нить накаливания, обеспечивающую быстрый набор яркости.
Транспортные
Этот вид ламп предназначен для использования на разных видах транспорта – автомобилях, железной дороге и в метро, речных и морских судах. Главное требование к ним – стойкость к вибрациям и ударам. Для этого нить накаливания делают короткой и устанавливают на множестве поддерживающих элементов. Цоколи таких ламп – байонетные Свана, штифтовые или софитные. Они не дают устройству выкрутиться и выпасть из патрона.
Лампы транспортные со штифтовым цоколем.
Транспортные, автомобильные лампы с разными видами невыпадающих цоколей: д), е), ж) – со штифтовыми, з) с софитным.
Иллюминационные
Из названия понятно, что лампы используют для иллюминации. Поэтому их колбы изготавливают из стекла разных цветов – синего, зеленого, желтого, красного и т.д.
Иллюминационные лампы разного цвета с резьбовым цоколем Эдисона E27.
Двухнитевые
Схема такой лампы накаливания: в одной колбе две отдельные нити накаливания. Например, в автомобильной фаре двухнитевая лампа используется так:
- при подаче напряжения на одну нить включается ближний свет – поток света «прижат» к полотну дороги и луч распространяется на несколько десятков метров;
- после переключения на вторую нить свет поднимается и его дальность может достигать сотен метров, а поток будет значительно больше.
Такие лампы могут быть и в заднем фонаре. Первая нить – для габаритных огней, вторая – для стоп-сигнала.
В светофорах двухнитевые лампы повышают их надежность. Дублирование позволяет устройству работать или с одной нитью, или включать вторую, после того как первая перегорела. А, например, на железных дорогах надежность сигнализации – это гарантия безопасности перевозок.
Общего, местного назначения
Лампы разного назначения.
Верхний ряд, слева направо – лампа с цоколем Е14 – для люстр, бра и малогабаритных светильников; с цоколем Е27 – общего назначения; зеленая, красная, желтая – иллюминационные.
Нижний ряд: синяя – медицинского назначения для процедур; зеркальная с отражателем – для фоторабот или специального освещения, с виолевым стеклом, две крайние – декоративные с колбой «свеча» и цоколями Е27 и Е14.
Светодиодные лампы
Светодиодная лампа Filament
Внутри каждой такой лампы находится много светодиодов, которые представляют собой полупроводники определенного типа, при прохождении через которые электрического тока, создается световое излучение. Используются они как для промышленного, так и бытового освещения, являя собой самый современный, экономичный и экологически безопасный источник света.
Уже сегодня светодиодные лампы получают очень широкое распространение. Они активно используются в бытовой электронике для подсветки матриц жидкокристаллических дисплеев, что позволило сделать различные приборы более компактными – появились телефоны с цветными экранами, за ними смартфоны, планшеты, сверхтонкие телевизоры и многое другое.
Светодиодные лампы трубчатые
Их задействуют для уличного освещения и растениеводства, в общем, практически везде.
Для таких ламп характерны следующие преимущества:
- Очень низкое энергопотребление – они эффективнее большинства разрядных ламп;
- Большой срок службы, не зависящий от количества включений/выключений. Дошло до того, что производители не могут назвать точных цифр, ориентируясь только по прогнозам специальных методов, которые выдают значения от 30 до 70 тысяч часов.
- Низкое тепловыделение, что позволяет применять их вблизи легко воспламеняемых веществ.
- Значительная механическая прочность – лампа легко переживает даже падение с высоты в пару метров.
- Экологическая безопасность – отсутствие паров ртути, однако сразу заметим, что многие недобросовестные производители не брезгуют использовать токсичные пластики, свинец-содержащие припои и электролиты.
- Достаточно высокий цветовой спектр от 2700 до 6500 К, что позволяет создать нужное освещения практически для всех бытовых нужд.
- Светодиоды не инертны и запускаются сразу на максимальной яркости.
- Существуют модели ламп с разным углом свечения.
- Нечувствительность к очень низким температурам, тогда как люминесцентные лампы могут вовсе не стартовать.
- Беспроблемная утилизация.
Светодиодная лампа с большим углом свечения
Не обошлось и без недостатков, коих тоже не мало:
- Первый – это высокая цена, особенно, если речь идет о качественной фирменной продукции.
- Многие лампы светят в одном направлении и не в состоянии осветить нормально окружающее пространство, что в определенных моментах можно считать и достоинством.
- Многие производители, особенно китайские, в погоне за яркостью и высоким КПД не уделяют должного внимания ровности свечения – их лампы неприятно пульсируют.
- Светодиоды боятся перегрева. Все тепло, которое они выделяют, уходит в цоколь, и если производитель сэкономил на радиаторе, то не ждите, что лампа прослужит вам долго.
- Чаще в схемах используется последовательное подключение светодиодов, а значит, при выходе хотя бы одного из них из строя перестанут работать и остальные (как гирлянда).
- Знайте, что абсолютное большинство продаваемых сегодня в России светодиодных ламп не соответствует стандартам и нормам, которые установлены на ее территории. Ситуация не сильно меняется уже с 2011 года.
- Многие продаваемые лампы не имеют точной маркировки всех характеристик, что в значительной степени усложняет подбор правильного освещения.
На фото — светодиодная панель для встройки в потолки
- Большинство белых светодиодов имеют провал в излучаемом спектре в районе волны соответствующей по длине 480 нм. Именно на это излучение реагирует человеческий зрачок, сужаясь при попадании света. В результате сетчатка может получить дозу вредного синего излучения, и зрение может пострадать. Однако некоторые фирмы уже производят безвредные светодиоды.
- Вообще о вредности светодиодов для зрения в СМИ говорят достаточно часто. Однако стоит понимать, что речь идет о долгом взгляде, направленном непосредственно на источник света, что в бытовых условиях практически не случается.
Со временем светодиоды теряют свою яркость, постепенно выгорая – у всего на этом свете есть ресурс.
На этом закончим наше повествование. Мы рассмотрели все бытовые лампы освещения. Если тема показалась вам интересной, то вы можете почитать профильные статьи на нашем ресурсе.
Также советуем ознакомиться с видео в этой статье, где дана инструкция о том, как меняются своими руками лампы с разными цоколями на примере профессионально осветительного оборудования для фотосъемки.
Типы энергосберегающих ламп
Энергосберегающие светильники бывают нескольких видов. Каждый из них имеет свое предназначение. Например, галогенные редко устанавливают в бытовые приборы из-за ряда недостатков. Так, они сильно нагреваются, что не всегда устраивает. При этом они имеют ряд преимуществ, и их легко подобрать под любой тип плафона.
Люминесцентные
Энергосберегающие лампы делят на 2 вида – компактные и стандартные (линейные). Оба устройства имеют много общего. В обоих случаях конструкция включает стеклянную запаянную колбу с газом (неоном или аргоном) внутри. Также присутствует небольшое количество ртути. Электроды подводятся с помощью регулирующего аппарата.
Рис.2 – люминесцентные лампы.
Пары ртути, смешиваясь с газами излучают ультрафиолет. Чтобы перевести УФ-спектр в дневной свет, колбу изнутри обрабатывают люминофором. Отличие компактной лампы от люминесцентной состоит в следующем:
- размер. U-образные или спиралевидные имеют одинаковые функции, но более сложную, скрученную форму для уменьшения габаритов;
- установка. Линейные аналоги монтируют как отдельные элементы, закрепляя в корпусе светильника. Компактные изделия устанавливают в цоколь или колбу.
Рис.3 – U-образный светильник.
Поскольку этот вид имеет те же функции, что и лампы накаливания, они без проблем устанавливаются в любые светильники (люстры и бра). Линейными лампочки называют из-за формы, так как их основа – прямолинейная трубка. В народе их называют «лампами дневного света». В продаже можно найти изделия разных форм – сдвоенные, U-образные и кольцевые. Цоколя в них нет. На трубки устанавливаются металлические стержни, которые подключаются к сети клеммами.
Непрерывного действия
С этим типом энергосберегающих лампочек покупатели знакомы меньше всего. Такие лампы отличаются лучшей передачей цвета, имея при этом меньшую светоотдачу. Основным достоинством является излучение непрерывного спектра. Такие модели относят к числу самых безопасных.
Специальные цветные
Такие энергосберегающие лампы делятся на:
- ультрафиолетовые;
- с цветным люминофором;
- с розовым люминофором.
Рис.4 – цветные лампы.
Этот тип лампочек не используют для освещения комнат. Главное их назначение — создать праздничную атмосферу. Такие лампы можно встретить в выставочных и концертных залах, клубах, ресторанах, на световых шоу и детских площадках.
Поверхность свечения лампы этого типа больше, чем у других ЛН. Благодаря этому создается более комфортное и равномерное освещение. На прилавках магазинов можно найти лампочки синего, зеленого, желтого и красного цветов. Они работают от сети 220 В, как и обычные. Одно из преимуществ таких ламп — даже выключенные, они украшают помещение.
Светодиодные
Из-за энергосберегающих свойств светодиодных кристаллов их раньше использовали в радиотехнике как индикаторы. Позже технологии усовершенствовались, и светодиоды стали применять как сверх-яркие компоненты в схемах подсветки. Они нашли применение практически во всех областях.
Рис.5 – LED-лампочка.
Конструкция состоит из колбы, внутри которой находятся гетинакс, планка, светодиоды и драйвер. Корпус бывает вытянутый, «кукуруза» или спот. Риск механического повреждения снижен благодаря поликарбонатному корпусу.
Лампы подключаются к сети 220 В без необходимости пускорегулирующей аппаратуры. Узкая форма диодных ламп позволяет объединять их в малые и большие группы. По местам установки классифицируются на:
- офисные и бытовые;
- промышленные;
- для установки в уличные прожекторы;
- автомобильные;
- фитолампы;
- для выращивания растений.
Линейные устройства часто используют для подсветки в ландшафтном дизайне. Здесь лучше выбирать лампы с высокой степенью защиты – IP67 или IP65. Форма может быть трубчатой или в виде прожектора. Если это помещение со стандартным климатом, подойдет уровень IP20.
Рис.6 – степени защиты.
Светодиодные лампочки самые продаваемые. Из всех типов ламп они потребляют меньше всего энергии, не требуют специальной утилизации, не излучают тепло и служат до 100 000 часов в зависимости от модели. Качественные устройства могут противостоять перепадам напряжения и резким изменениям температуры. Практически единственным минусом данных ламп является высокая цена.
Выводы и полезное видео
Таким образом, выбор лампы для любимой люстры не такое простое дело, как кажется на первый взгляд. С точки зрения стоимость источника света вне конкуренции лампы накаливания. Они самые недорогие. Но они и служат меньше всего. Светодиодные находятся на противоположном конце – они стоят много, но служат много лет. (К сожалению, в настоящее время качество led ухудшается за счет удешевления производства и высокой конкуренции среди производителей.)
Замена всех источников света в доме на светодиодные окупится за 1,5-2 года. А светить они будут еще долго. К тому же они безопасны, имеют хорошее качество света (особенно, если внимательно читать упаковку). Использование их особенно рентабельно в комнатах, где постоянно горит свет. Кладовки и подвалы можно смело освещать лампами накаливания: замена их на led вряд ли окупится в комнатах, где свет загорается раз в неделю.
При выборе лампы обратите внимание на цветовую температуру, индекс цветопередачи и коэффициент пульсации, декоративные качества. Если необходимы дополнительные опции (диммирование, сенсор), то искать их нужно отдельно
Далеко не все светодиодные лампы могут изменять яркость.