close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

График мероприятий на период с 30 марта по 4 апреля 2015 года;pdf

код для вставкиСкачать
Системы светодиодного освещения Инновационный свет в бюджетных организациях
Содержание
Свет. Основные понятия
Классификация источников света
Ламповые
источники
света.
Недостатки
преимущества ламповых источников света
Светодиоды (СД),
источники света
как
наиболее
и
перспективные
СД. Мифы и реальность
Резюме
2
Свет. Основные понятия и величины
Излучение (радиация) является одной из форм существования материи в виде электромагнитного поля. Все тела, имеющие
температуру выше абсолютного нуля, излучают в окружающее пространство лучистую энергию. Лучистая энергия имеет
одновременно электромагнитную и квантовую природу. Переносится эта энергия не в виде непрерывных магнитных волн, а
квантами (фотонами).
Основной характеристикой излучения является длина волны
где с – скорость света (в вакууме 299 792 458 м/с);
v – частота электромагнитных колебаний, Гц.
По длине волны различают: радиоволны; инфракрасное излучение; видимое излучение; ультрафиолетовое излучение;
рентгеновское излучение; g-излучение.
Область электромагнитных излучений с длиной волны от 1 нм до 1 мм называют оптическим излучением.
Оптическая область спектра делится на ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную.
Видимое излучение (свет) – излучение, которое, попадая на сетчатую оболочку глаза, может вызвать зрительное ощущение.
Освещение характеризуется количественными и качественными показателями.
К количественным показателям относятся: световой поток, сила света, яркость, освещенность, коэффициент отражения.
К качественным – фон, контраст объекта, видимость, показатель ослеплённости, коэффициент пульсации освещенности.
Световой поток (Ф) – мощность светового излучения (видимого излучения), которая оценивается по световому ощущению, воспринимаемому глазом человека.
Единица светового потока – люмен (лм) Люмен, равный потоку, излучаемому абсолютно черным телом с площади 0,5305 мм2 при температуре затвердевания платины (1773˚С).
Пространственная плотность светового потока называется силой света. Единица силы света – кандела (кд).
Кандела равна силе света, испускаемого в перпендикулярном направлении с площади в 1/600 000 м2 черного тела при температуре затвердевания платины и давлении 101 325 Па.
Тогда световой поток в 1 лм соответствует световому потоку, излучаемому в единичном телесном угле точечным источником с силой света 1 кандела.
3
Классификация источников света
По принципу преобразования электрической энергии в энергию видимых излучений современные источники света
подразделяются на две основные группы: тепловые и разрядные.
Тепловым называют оптическое излучение, возникающее при нагревании тел. К тепловым источникам света относят лампы
накаливания. В зависимости от того, какой газ применяется для заполнения колбы лампы при изготовлении они подразделяются на
вакуумные, газополные, галогеновые, ксеноновые.
Разрядной лампой называют лампу, в которой оптическое излучение возникает в результате электрического разряда в газах,
парах или их смесях.
Разрядные лампы подразделяются на разрядные лампы высокого давления (РЛВД) – ДРЛ, металлогалогенные (МГЛ) – ДРИ,
разрядные лампы низкого давления (РЛНД) – ЛЛ, натриевые лампы низкого давления (НЛНД) – ДНаО, натриевые лампы высоко
давления (НЛВД) – ДНаТ.
4
Ламповые источники света
Люминесцентные лампы (флуоресцентные) – это газоразрядные лампы низкого давления.
Люминесцентные лампы представляют собой разрядные источники света низкого давления, в которых ультрафиолетовое излучение ртутного
разряда преобразуется люминофором в длинноволновое видимое излучение. Люминофорами называются твердые или жидкие вещества,
способные излучать свет под действием различного рода возбуждения. Светоотдача люминесцентных ламп составляет примерно 40, 50, 60, 80 лм/Вт
и более. Выпускаются люминесцентные лампы мощностью 20, 30, 40, 80 Вт с колбой диаметром 40 мм (Т8) и улучшенной конструкции 18, 36, 58 Вт с
колбой диаметром 26 мм (Т5).
Внешний вид и разрез люминесцентной лампы:
1 – цоколь; 2 – колба; 3 – ртутные пары; 4 – слой
люминофора;
5 – контактные штырьки цоколя; 6 – спиральный
электрод
Достоинства
+ низкая цена
+ низкая яркость и температура
поверхности колбы
Недостатки
- наличие ПРА (усложнение эксплуатации и
монтажа)
- необходимость утилизации
- ненадежная работа в температурных диапазонах
до 15°С и выше 25°С
- низкая стабильность светового потока
Ртутные лампы высокого давления представляют собой трубку из кварцевого стекла. В торцы трубки впаяны активированные самокалящиеся вольфрамовые
электроды.
Лампа типа ДРЛ (в
разрезе):
1 – внешняя стеклянная
колба; 2 – слой
люминофора; 3 –
разрядная трубка из
прозрачного кварцевого
стекла; 4 – рабочий
электрод; 5 –
зажигающий электрод; 6
– ограничительные
резисторы в цепи
зажигающих электродов;
7– экран
Достоинства
+ низкая цена
+ низкая яркость и температура
поверхности колбы
Недостатки
- наличие ПРА (усложнение эксплуатации и монтажа)
- необходимость утилизации
- ненадежная работа в температурных диапазонах до 15°С
и выше 25°С
- низкая стабильность светового потока
- низкая энергоэффективность
- отсутствие виброустойчивости
5
Ламповые источники света
Устройство и принцип действия металлогалогенных ламп основан на том, что галогениды многих металлов испаряются легче, чем сами металлы, и
не разрушают кварцевое стекло.
Общий вид
металлогалогенных
ламп общего
освещения:
слева – лампа 400 Вт
в эллипсоидальной
прозрачной колбе;
справа – в
цилиндрической
прозрачной колбе
Достоинства
+ более высокий по
отношению к ДРЛ индекс
цветопередачи
+ энергоэффективность
свыше 76 лм/Вт
Недостатки
- наличие ПРА (усложнение эксплуатации и
монтажа)
- необходимость утилизации
- уменьшенный по отношению к ДРЛ срок жизни
-долгое время выхода на рабочие значения
(«разогрев»)
- зависимость от перепадов питающей сети
Принцип действия натриевых ламп основан на использовании резонансного излучения D-линий натрия (589 и 589,6 нм).
Общий вид натриевых ламп
Достоинства
Недостатки*
высокого давления:
+ долгий срок жизни
- наличие ПРА (усложнение эксплуатации и монтажа)
а) – в прозрачной колбе (типа
ДНаТ); б) – в светорассеивающей + высокая энергоэффективность*- необходимость утилизации
колбе (типа ДНаТМт); в) – в
- низкий индекс цветопередачи
софитном исполнении (типа
ДНаТСф); 1 –разрядная трубка; 2 –
- слепящий эффект
стеклянная внешняя колба;
*Натриевые лампы обладают самой высокой - высокая пульсация светового потока
3 – теплоотражающий экран; 4 – энергоэффективностью
(световой
отдачей)
- наличие ультрафиолетового излучения
светорассеивающее покрытие;
среди разрядных ламп
5 –бариевый газопоглотитель; 6 –
*Все приведенные недостатки практически ставят крест на возможности
цоколь резьбовой; 7 – кварцевая
применения натриевых ламп для освещения помещений без специального
внешняя колба; 8 – цоколь
разрешения органов санитарно-эпидимиологического надзора.
специальный
6
Ламповые источники света
6
Светодиодные источники света
Светодиодные источники света (англ. light-emitting diode, LED) или СИД (СветоИзлучающий Диод), или СД (СветоДиод) — тип источников света, в
которых используются светодиоды — полупроводниковые приборы, излучающие свет под действием проходящего через p-n-переход электрического
тока. Мощные светоизлучающие диоды (в качестве источников света), полупроводниковые и органические (OLED) были созданы в конце ХХ века для
замены традиционных источников света: ламп накаливания, дуговых, газоразрядных и люминесцентных ламп, или иных источников света.
Изображение светодиода
на электрических схемах
Излучаемый свет лежит в узком диапазоне спектра. Его спектральные характеристики зависят во многом от
химического состава использованных в нём полупроводников. Иными словами, кристалл светодиода излучает
конкретный цвет (если речь идёт об СД видимого диапазона), в отличие от лампы, излучающей более широкий спектр,
и где конкретный цвет отсеивается внешним светофильтром.
В 1907 году Генри Джозеф Раунд впервые открыл и описал электролюминесценцию, обнаруженную им при изучении прохождения тока в паре металл —
карбид кремния (карборунд, SiC), и отметил жёлтое, зелёное и оранжевое свечение на катоде.
Эти эксперименты были позже, независимо от Раунда, повторены в 1923 году Олегом Владимировичем Лосевым, который, экспериментируя с
выпрямляющим контактом из пары карборунд — стальная проволока, обнаружил в точке контакта двух разнородных материалов слабое свечение —
электролюминесценцию полупроводникового перехода (в то время понятия «полупроводниковый переход» ещё не существовало). Это наблюдение было
опубликовано, но тогда весомое значение этого наблюдения не было понято и потому не исследовалось в течение многих десятилетий.
Вероятно, первый светодиод, излучающий свет в видимом диапазоне спектра, был изготовлен в 1962 году в Университете Иллинойса группой, которой
руководил Ник Холоньяк.
Светодиод - совершенно новый революционный продукт, который изменит
систему освещения в мире!
Открытие полупроводниковых источников света приравнивается по значимости
к открытию транзисторов в электронике.
7
Светодиоды. Мифы и реальность
Миф 1. Светодиоды вечный источник света
- ЭТО ПРАВДА! Излучательная рекомбинация
электронов и дырок с испусканием кванта света
сродни протеканию тока в проводнике.
- ЭТО НЕ ВСЯ ПРАВДА! Неизбежное в эксплуатации
нарушение кристаллической решетки и люминофоров
примесями, тепловое и электрическое разрушение
структуры светодиода, РАЗГОН!!! – результат
ускоренная ДЕГРАДАЦИЯ.
8
Светодиоды. Мифы и реальность
Миф 2. Светодиоды способны заменить все
источники света
- ЭТО ПРАВДА! Сегодня комбинации светодиодных
излучателей способны воспроизвести ЛЮБОЙ источник
света!
- ВСЯ ПРАВДА состоит в том, что появление
полупроводниковых источников света (LED & OLED)
меняет всю ПАРАДИГМУ (концепцию, идеологию)
осветительных установок. А это требует новых
ЗНАНИЙ.
9
Светодиоды. Мифы и реальность
Миф 3. Все параметры светодиодов применимы
к изделиям из них
- ЭТО НЕ ПРАВДА! Параметры СД обычно даны для
лабораторных условий испытания самих СД (например,
Tокр. среды +25°С).
- ЭТО НЕ ВСЯ НЕПРАВДА! Конструирование светильника
сложный процесс. Корпус, рассеиватель, источник
питания, рабочее положение способны «убить» самый
лучший СД.
- КАК УЗНАТЬ ПРАВДУ? – Потребовать протоколы
испытаний, посмотреть ТУ!
10
Светодиоды. Мифы и реальность
Миф 4. Светодиодное освещение вредно для
человека
- ЭТО НЕ ПРАВДА! Спектр СД ближе по полноте
спектральных линий к солнцу.
Исследования медиков показали – СД освещение
полезно для человека!
11
Светодиоды. Мифы и реальность
Исследования РАН совместно с НИИ гигиены и здоровья
Выдержки из заключения:
1. Экспериментальные исследования свидетельствуют о более благоприятном воздействии на организм
человека светодиодных источников света по сравнению с люминесцентными лампами.
2. Выявлено, что динамика ряда показателей психофизиологического состояния работающих после
интенсивной полуторачасовой зрительной и умственной нагрузки, имитировавшей полный рабочий день,
имела положительную направленность, которая при светодиодном освещении была более выраженной, чем
при люминесцентном, т. е. следует ожидать, что светодиодное освещение обеспечит более длительную
продолжительность устойчивой работоспособности, чем традиционное люминесцентное освещение
3. При светодиодном освещении в отличие от люминесцентного, к окончанию функциональной нагрузки
отмечено снижение частоты сердечных сокращений, пульсового артериального давления, индекса «двойное
произведение», при адекватности процессов регуляции, что характеризует высокие резервные возможности
организма в данных условиях
4. Установлено, что интенсивная умственная нагрузка в обоих случаях ведет к снижению адаптационного
потенциала у волонтеров, однако в условиях светодиодного освещения, по сравнению с люминесцентным,
почти в 2 раза реже отмечается напряжение адаптации (12,0% при светодиодном освещении против 21,5%
при люминесцентном освещении)
11
Резюме
Светодиоды
Лампы
Люминофор
Пары ртути
Фотон Электрод Балласт
Экономические показатели:
―затраты на обслуживание лампового светильника
(замена ламп, затраты на утилизацию, ремонт
светильников);
―нагрузка на электросети;
―нестабильность работы при перепадах напряжения в
сети, что может повлечь за собой перегорание лампы.
Экономические показатели:
+срок службы светодиодных светильников до 50 000 часов
+отсутствие затрат на обслуживание;
+низкое энергопотребление;
+отсутствие необходимости утилизации, в виду отсутствия ртути.
Психологическое и физическое воздействие на
человека:
―наличие стробоскопического эффекта;
―лампы большой мощности—150, 200Вт и более
приводят к неприятным ощущениям в глазах;
―недостаток света создает условия для
возникновения тормозного процесса в больших
полушариях мозга.
Психологическое и физическое воздействие на человека:
+оказывает положительное психофизиологическое воздействие
на учащихся и работающих;
+способствует повышению эффективности и безопасности труда;
+снижает утомление и травматизм;
+сохраняет высокую работоспособность;
+увеличение производительности труда в пределах от 5 до 20%;
+снижает скорость падения зрения.
12
Спасибо за внимание!
Свердловская область, г. Екатеринбург, ул. Машиностроителей 31, оф. 4
тел. +7 (343) 300-12-10
www.gp-ekb.com
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа