Yapay aydınlatma için iki tip elektrik lambası kullanılır - akkor lambalar (LN) ve gaz deşarjlı lambalar (GL).
Akkor lambalar termal radyasyon ışık kaynaklarıdır. İçlerindeki görünür radyasyon (ışık), bir tungsten filamanın elektrik akımıyla ısıtılması sonucu elde edilir.
Gaz deşarjlı lambalarda, lamba ampulünü dolduran inert gazlar veya metal buharları atmosferindeki elektrik deşarjının bir sonucu olarak görünür radyasyon ortaya çıkar. Gaz deşarjlı lambalara floresan lambalar denir, çünkü ampulün içi ultraviyole radyasyonun etkisi altında yayılan bir fosforla kaplanmıştır. elektrik deşarjı parlıyor, böylece görünmez ultraviyole radyasyonu ışığa dönüştürüyor.
Akkor lambalar sadeliği, güvenilirliği ve kullanım kolaylığı nedeniyle günlük yaşamda en yaygın kullanılanlardır. Üretimde, organizasyonlarda ve kurumlarda da kullanılıyorlar ama çok daha az oranda. Bunun nedeni önemli dezavantajlarıdır: düşük ışık verimliliği - 7 ila 20 lm/W (bir lambanın ışık çıkışı orandır) ışık akısı lambayı elektrik gücüne bağlayın); kısa servis ömrü - 2500 saate kadar; spektrumda sarı ve kırmızı ışınların baskınlığı, bu da büyük ölçüde ayırt edilir spektral bileşim yapay ışık güneşli. Akkor lambaların işaretlenmesinde B harfi vakum lambalarını, G gaz dolu lambaları, K kripton dolu lambaları, B harfi çift spiralli lambaları ifade etmektedir.
Gaz deşarj lambaları alındı en büyük dağıtımÜretimde, organizasyonlarda ve kurumlarda, özellikle önemli ölçüde daha yüksek ışık çıkışı (40...PO lm/W) ve kullanım ömrü (8000...12000 saat) nedeniyle. Bu nedenle gaz deşarjlı lambalar çoğunlukla sokak aydınlatması, aydınlatma ve ışıklı reklam amaçlı kullanılır. İnert gazlar, lamba ampullerini dolduran metal buharlar ve fosforun bir kombinasyonunu seçerek, hemen hemen her spektral aralıkta (kırmızı, yeşil, sarı vb.) ışık elde etmek mümkündür. İç mekan aydınlatması için, ampulü uygun olan floresan floresan lambalar kullanılır. buharlarla doludur ve en yaygın olarak kullanılan cıvadır Bu tür lambaların yaydığı ışık spektrumu bakımından güneş ışığı.
Gaz deşarj türleri şunları içerir: çeşitli türler floresan lambalar alçak basınç spektrum boyunca farklı ışık akısı dağılımı ile: beyaz ışık lambaları (LB); soğuk beyaz lambalar
(LHB); geliştirilmiş renksel geriverime (LDC) sahip lambalar; sıcak beyaz ışık lambaları (WLT); lambalar spektrum açısından güneş ışığına yakındır (LE); Geliştirilmiş renksel geriverime (LCWH) sahip soğuk beyaz ışık lambaları.
Gaz deşarjlı lambalar için yüksek basınçşunları içerir: düzeltilmiş renkli (CHR) yüksek basınçlı cıva ark lambaları; Radyasyona dayalı ksenon (DKsT) ark deşarjışiddetli inert gazlar; yüksek basınçlı sodyum (HPS); metal iyodürlerin eklenmesiyle metal halojenür (MHA).
Lambalar LE, LDT'ler aşağıdaki durumlarda kullanılır: yüksek talepler rengi belirlemek için, diğer durumlarda - en ekonomik olanı LB lambalarıdır. DRL lambaları aşağıdakiler için tavsiye edilir: üretim tesisleri, eğer iş renk ayrımı (makine imalat işletmelerinin yüksek atölyelerinde vb.) ve dış aydınlatma ile ilgili değilse. DRI lambaları yüksek ışık verimliliğine ve geliştirilmiş renge sahiptir ve iç mekan aydınlatmasında kullanılır yüksek irtifa ve kareler.
Işık kaynaklarının farklı parlaklıkları vardır. Doğrudan gözlem sırasında insanların tolere edebileceği maksimum parlaklık 7500 cd/m2'dir.
Ancak gaz deşarjlı lambalar, akkor lambalara göre avantajlarının yanı sıra, günlük yaşamdaki dağılımlarını şu ana kadar sınırlayan önemli dezavantajlara da sahiptir.
Bu, görüntüyü bozan bir ışık akısı titreşimidir. görsel algı ve görmeyi olumsuz etkiler.
Gaz deşarjlı lambalarla aydınlatıldığında, nesnelerin hareket hızının yanlış algılanmasından oluşan stroboskopik bir etki meydana gelebilir. Gaz deşarjlı lambaları kullanırken stroboskopik etkinin tehlikesi, mekanizmaların dönen parçalarının hareketsiz görünmesi ve yaralanmalara neden olabilmesidir. Işık titreşimleri, sabit yüzeylerle çalışırken de zararlıdır ve hızlı görsel yorgunluğa ve baş ağrılarına neden olur.
Dalgalanmanın zararsız değerlerle sınırlandırılması, özel bağlantı şemaları kullanılarak üç fazlı bir ağın farklı fazlarından gelen lambalara eşit şekilde alternatif güç kaynağı sağlanarak elde edilir. Ancak bu durum aydınlatma sistemini zorlaştırıyor. Bu nedenle floresan lambalar günlük yaşamda yaygın olarak kullanılmamaktadır. Gaz deşarjlı lambaların dezavantajları şunları içerir: yanma süreleri, performanslarının sıcaklığa bağımlılığı çevre, radyo paraziti yaratıyor.
Görünüşe göre bir başka neden de aşağıdaki durumdur. Psikolojik ve kısmen fizyolojik etkiler Kişi başına düşen ışık kaynaklarından gelen radyasyonun rengi şüphesiz büyük ölçüde insanlığın varoluşu sırasında uyum sağladığı ışık koşullarıyla ilgilidir. Uzak ve soğuk mavi gökyüzü, çoğu için yaratıyorum gündüz saatleri akşamları yüksek aydınlatma - yakın ve sıcak sarı-kırmızı bir ateş ve ardından onun yerini alan, ancak rengi benzer olan, ancak düşük aydınlatma yaratan "yanma lambaları" - bunlar, muhtemelen adaptasyonu olan ışık rejimleridir. aşağıdaki gerçekleri açıkladı. Kişi gün boyunca ağırlıklı olarak soğuk gölgelerin ışığında daha verimli bir duruma sahiptir ve akşamları sıcak kırmızımsı ışıkta dinlenmek daha iyidir. Akkor lambalar sıcak kırmızımsı sarı bir renk üretir ve sakinliği ve rahatlamayı destekler; floresan lambalar ise tam tersine soğuk bir renk yaratır. beyaz Bu sizi heyecanlandırıyor ve çalışmaya hazır hale getiriyor.
Doğru renksel geriverim, kullanılan ışık kaynaklarının türüne bağlıdır. Örneğin koyu mavi kumaş akkor ışık altında siyah görünür. sarı çiçek- Beyaz kapalı. Yani akkor lambalar doğru renk sunumunu bozar. Ancak insanların çoğunlukla akşamları yapay aydınlatma altında görmeye alıştıkları nesneler var; örneğin altın takılar, akkor lambaların ışığı altında, floresan lambaların ışığına göre "daha doğal" görünüyor. İş yaparken renk doğruluğu önemliyse (örneğin, sanat derslerinde, baskı endüstrisinde, sanat galerilerinde vb.) kullanılması daha iyidir. doğal ışık ve eğer yetersizse - yapay aydınlatma floresan lambalar.
Böylece, doğru seçimİşyeri renkleri çalışanların üretkenliğinin, güvenliğinin ve genel refahının artmasına önemli ölçüde katkıda bulunur. Çalışma alanında bulunan yüzeylerin ve ekipmanların bitirilmesi aynı zamanda hoş görsel hislerin ve hoş bir çalışma ortamının yaratılmasına da katkıda bulunur.
Sıradan ışık şunlardan oluşur: elektromanyetik radyasyon Her biri görünür spektrumun belirli bir aralığına karşılık gelen farklı dalga boylarına sahiptir. Kırmızı, sarı ve mavi ışığı karıştırarak en fazlasını elde edebiliriz görünür renkler beyaz dahil. Bir nesnenin rengini algılamamız, onu aydınlatan ışığın rengine ve nesnenin rengi yansıtma biçimine bağlıdır.
Işık kaynakları yaydıkları ışığın rengine göre aşağıdaki üç kategoriye ayrılır:
- * “sıcak” renk (beyaz kırmızımsı ışık) - konut binalarının aydınlatılması için önerilir;
- *ara renk ( beyaz ışık) -- işyerlerinin aydınlatılması için önerilir;
- * "soğuk" renk (beyaz mavimsi ışık) - yüksek düzeyde aydınlatma gerektiren işler veya sıcak iklimler için önerilir.
Böylece, önemli karakteristikışık kaynakları yayılan ışığın rengidir. Radyasyonun rengini karakterize etmek için renk sıcaklığı kavramı tanıtıldı.
Renk sıcaklığı, radyasyonunun söz konusu radyasyonla aynı renge sahip olduğu siyah bir cismin sıcaklığıdır. Aslında siyah bir cisim ısıtıldığında rengi sıcak turuncu-kırmızıdan soğuk beyaz tonlara doğru değişir. Renk sıcaklığı Kelvin derecesi (°K) cinsinden ölçülür. Celsius ölçeğindeki ve Kelvin ölçeğindeki dereceler arasındaki ilişki şu şekildedir: °K = °C + 273. Örneğin, O °C, 273 °K'ye karşılık gelir.
Küçük Menlo Park kasabası daha önce hiç bu kadar heyecan yaşamamıştı. 1880 yılbaşı arifesinde, tüm New Jersey eyaletinin ve belki de birkaç komşu eyaletin nüfusu orada toplanmış gibi görünüyordu. Pensilvanya Demiryolu insan akışıyla baş edemedi ve ek trenler çalıştırmak zorunda kaldı. İnsanlar geldi tek amaç- Yüzlerce elektrikli güneşin, akkor lambaların istasyonu, sokakları ve Edison'un laboratuvarını nasıl aydınlattığına bakın.
Böylece toplu elektrikli aydınlatma dönemi başladı
Elbette elektrikli aydınlatmanın icadından önce bile insanlar yapay ışığa olan ihtiyacın farkına varmış ve “karanlığı dağıtmaya” çalışmışlardır. “Size sorulursa: Hangisi daha faydalı; güneş mi, ay mı? - cevap: ay. Çünkü güneş, havanın zaten aydınlık olduğu gündüz vakti parlıyor; ve ay gecedir” dedi Kozma Prutkov. Güneş ışığının parlaklığı o kadar büyüktür ki, çok az sayıda yapay ışık kaynağı onunla rekabet edebilir. Ancak geceleri güneş ışığının acıklı yansımasıyla yetinmek zorundasınız. ay yüzeyi(ve her zaman değil). Bu yüzden insanlığın alternatifler icat etmesi gerekiyor.
Prometheus'un hediyesi
İlk yapay ışık kaynağı, bildiğimiz gibi Prometheus tarafından insanlığa verilen ateşti. Sabit bir ışık kaynağı olarak ateş kullanıldı ve taşınabilir olanlar olarak meşaleler kullanıldı; tasarımı zamanla değişti: ateşten alınan basit bir ateş yakıcıdan, yedekte sarılmış ve yağa, grese veya yağa batırılmış bir sapa kadar. Meşalenin çok güçlü olmasına rağmen eski buluş(yaklaşık bir milyon yaşında olduğuna inanılıyor!), bugün hala kullanılıyor: gazla çalışan uzak torunları Olimpiyat meşalesini yakıyor ve işaret fişekleri ve roketler ordu ve avcılar tarafından gece işaretlemesi ve sinyal vermek için kullanılıyor ve turistler.
Meşaleye ek olarak, Taş Devri'nde insanlık bir lamba icat etti - içine bir fitil (ip veya kumaş) batırılmış, katı veya sıvı yağla doldurulmuş bir sürahi. MÖ üçüncü bin yılda, ilk mumlar ortaya çıktı - içinde fitil bulunan eritilmiş katı hayvansal yağ (domuz yağı) çubukları. Orta Çağ'da mum malzemesi olarak kullanılmıştır. balina yağı ve balmumu, şu anda bu amaçlar için parafin kullanılıyor.
Meşaleler, mumlar ve lambalar çok verir zayıf ışık. Spektrum ateş açmak doğanın insan gözünü "keskinleştirdiği" güneşten çok farklı. Radyasyonun önemli bir kısmı termal (IR) aralıktadır. Görünür ışık esas olarak alevle ısıtılan karbon parçacıkları tarafından yayılır. yüksek sıcaklık(kurumu oluşturan bu yanmamış parçacıklardır). Görünür aralıktaki yangın spektrumu, sarı ve kırmızı bölgenin yalnızca bir kısmını kapsar. Böyle bir ışıkta çalışmak neredeyse imkansızdır ve birçok ortaçağ zanaat loncası, ürünlerin kalitesi keskin bir şekilde düşeceğinden, geceleri yapay ışıkta çalışmayı öngörülü bir şekilde yasaklamıştır.
Gaza bas!
19. yüzyılda gazlı aydınlatma yaygınlaştı. 1807'de Londra'nın merkezi caddelerinden biri olan Pall Mall'da ilk gaz lambaları yakıldı. Ve 1823'e gelindiğinde, Londra'nın toplam uzunluğu 215 mil olan sokakları kırk bin gaz lambasıyla (bunlara genellikle boynuz denirdi) aydınlatılıyordu. Her akşam manuel olarak yakılıyorlardı. özel insanlar- lamba yakanlar. Bu arada, bu pozisyon bazı ülkelerde seçmeli ve çok onurluydu.
Ancak gaz aydınlatması pek etkili olmadı. Ana sorun yetersiz oksijen kaynağıyla yanan bir gaz alevinin parlak bir ışık üretmesi, ancak aynı zamanda çok fazla duman üretmesi, temiz, sigara içmeyen bir alevin (fazla oksijenle birlikte) neredeyse görünmez olmasıydı. Ancak 1885'te Welsbach, solüsyona batırılmış kumaş bir torba olan bir ısıtma ızgarasının kullanılmasını önerdi. inorganik maddeler(çeşitli tuzlar). Kumaş ısıtıldığında yandı ve geriye alevle ısıtıldığında parlak bir şekilde parlayan ince bir "iskelet" kaldı.
İÇİNDE XIX sonu yüzyıllar ortaya çıktı gazyağı lambaları, bugün hala bulunabilirler. Birçoğu ısıtma ızgaralarıyla (şimdi metal veya asbest) donatılmıştır.
Elektriğin ilk adımları
İlk elektrikli ışık kaynağı, tuhaf bir şekilde, "pille çalışan bir el feneriydi". Doğru, ışık akkor lambadan değil, karbon elektrotlar arasındaki elektrik arkından yayılıyordu ve piller tüm masayı kaplıyordu. 1809 yılında Sir Humphry Davy ark ışığını gösterdi. Kraliyet Akademisi Londra'da Bilim. O zamanlar jeneratör yoktu (Faraday bu fenomeni keşfetti) elektromanyetik indüksiyon yalnızca 1832'de) ve piller tek elektrik gücü kaynağıydı.
1878 yılında yurttaşımız Pavel Yablochkov, elektrotları dikey olarak yerleştirerek ve bunları bir yalıtkan tabakasıyla ayırarak tasarımı geliştirdi. Bu tasarıma “Yablochkov mumu” adı verildi ve tüm dünyada kullanıldı: örneğin Paris mumu opera binası bu tür “mumların” yardımıyla aydınlatıldı.
Elektrik arkı parlak ve oldukça dengeli bir ışık spektrumu üretti ve bu da onun çok yaygın olarak kullanılmasını mümkün kıldı. 1884 yılına gelindiğinde büyük Amerikan şehirleri 90 binden fazla ark lambasıyla aydınlatılıyordu.
Sıcak konular
Çoğu kişi akkor lambaların icadını Edison'un adıyla ilişkilendirir. Ancak bu alandaki tüm meziyetlerine rağmen lambanın mucidi değildi.
İlk akkor lamba hem emek yoğunluğu hem de maliyet açısından daha çok bir mücevher parçasına veya bir sanat eserine benziyordu. Edison'dan çok önce, 1820'de Warren De la Rue, içindeki havanın boşaltıldığı cam bir kaba platin tel yerleştirdi ve içinden bir akım geçirdi. Lambanın başarılı olduğu ortaya çıktı ama... platin! O kadar pahalıydı ki yaygın kullanımı söz konusu bile olamazdı.
Birçok mucit çeşitli malzemelerle deneyler yaptı, ancak Joseph Swan ve Thomas Edison'un bağımsız olarak karbon filamanlı akkor lambayı geliştirmesi ancak 1879'da gerçekleşti. Edison, icadı için çok büyük bir sunum yaptı: 1880 yılbaşı arifesinde, Menlo Park (New Jersey) kasabasının sokaklarını, laboratuvarını ve istasyonunu aydınlatmak için 100 lambasını kullandı. Trenler bu mucizeyi görmek isteyen insanlarla doluydu ve Pensilvanya demiryolu Hatta onu içeri almak zorunda kaldım ek bileşikler. Edison'un lambaları yaklaşık yüz saat çalıştı, 100 W tüketti ve 16 kandelalık bir ışık akısı üretti (karşılaştırma için, 100 watt'lık modern bir akkor lamba yaklaşık 100-140 kandelalık ışık üretir).
Lambaların daha da geliştirilmesi iki yönde gerçekleşti: 1907'de karbon filamanın yerini tungsten aldı ve 1913'ten beri lambalar gazla dolduruldu (ilk önce nitrojenle dolduruldu, sonra argon ve kriptona geçtiler). Her iki iyileştirme de Thomas Edison'un kurduğu General Electric'in laboratuvarlarında yapıldı.
Dergimizin okuyucuları tarafından iyi bilinen modern akkor lamba ucuzdur ve günlük yaşamda yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak ışığının ideal olduğu söylenemez: spektrumun kırmızı ve kızılötesi bölgelerine doğru kaydırılır. Verimlilik de arzulanan çok şey bırakıyor: verimliliği yalnızca %1−4'tür. Bu anlamda akkor lamba, bir aydınlatma cihazından çok bir ısıtma cihazıdır.
Dolu lambalar
Geleneksel akkor lambaların düşük verime ek olarak başka bir ciddi dezavantajı vardır. Çalışma sırasında tungsten, filamanın sıcak yüzeyinden yavaş yavaş buharlaşır ve şişenin duvarlarına yerleşir. Ampul, ışık çıkışını olumsuz etkileyen "renkli" bir görünüm alır. Ve filamanın yüzeyinden tungstenin buharlaşması nedeniyle lambanın ömrü kısalır.
Ancak şişeyi dolduran gaza buhar, örneğin iyot eklerseniz resim değişir. Buharlaştırılmış tungsten atomları iyot atomlarıyla birleşerek tungsten iyodür oluşturur; bu, şişenin duvarlarına yerleşmez, ancak filamanın sıcak yüzeyinde ayrışır, tungsteni filamana geri döndürür ve iyot buharını şişeye geri döndürür. Ancak bir koşul var: Şişenin duvarlarının sıcaklığı da oldukça yüksek olmalıdır - yaklaşık 2500C. Halojen lambaların ampullerinin bu kadar kompakt ve doğal olarak sıcak olmasının nedeni budur!
Halojen lambalar, filamanın yüksek sıcaklığı nedeniyle daha beyaz ışık verir ve daha fazla ışık verir. uzun zaman Geleneksel akkor lambalarla karşılaştırıldığında ömür.
Soğuk ışık
Bu lambalar elektrik arkının doğrudan torunlarıdır. Sadece içlerindeki deşarj, çeşitli gazlarla dolu bir kaptaki iki elektrot arasında meydana gelir. Basınca bağlı olarak (düşük - Spot ışığı ışınları
Başka bir gaz deşarjlı lamba türü HID'dir (Yüksek Yoğunluklu Deşarj - yüksek yoğunluklu gaz deşarjlı lambalar veya gaz ışıklı ark lambaları). Burada fosfor kullanılmaz ve gaz, bir elektrik akımı aktığında ve bir ark deşarjı meydana geldiğinde spektrumun görünür bölgesinde ışık yayar. Doldurma gazı olarak genellikle cıva, sodyum buharı veya metal halojenürler kullanılır.
Stadyumları ve diğer büyük nesneleri aydınlatmak için projektörlerde yüksek basınçlı cıva ark lambaları kullanılır; çok parlak beyaz-mavi ışık üretirler (UV, filtreler tarafından filtrelenir). Cıva lambalarının gücü onlarca kilovat olabilir. Metal halide lambalar bir tür cıvalı lambadır, düzeltilmiş renk sunumuna sahiptirler.
ve verimlilik arttı.
Düşük basınçlı sodyum ark lambaları hepimize tanıdık geliyor: bunlar sokak lambalarında bulunan ve sıcak bir "kehribar" rengi veren lambalardır. İyiler çünkü mükemmel verime sahipler, büyük zamanömrü (25 bin saatten fazla) ve çok ucuz.
Bu arada, sürücüler tarafından iyi bilinen (bir donanıma sahip olan) “xenon” modern arabalar yönetici sınıfı) - ultra yüksek basınçlı gaz deşarj lambaları.
Reklam ışıkları
Geleneksel olarak bükülmüş gaz dolu borulardan yapılan reklam tabelalarına neon denir. Bunlar aynı zamanda gaz deşarjlı lambalardır, ancak farklı tipte bir deşarj parıltısına sahiptirler. İçlerindeki ışıltının yoğunluğu çok yüksek değil. İçeriye pompalanan gaza bağlı olarak parlayabilirler. farklı renkler(aslında neon olanlar kırmızı-turuncudur).
LED'ler
Otonom ışık kaynaklarından bahsederken, LED'lerden bahsetmeden geçilemez (aynı sayıda LED'ler hakkında daha fazla bilgi edinin. - Ed. "PM"). Bunlar (elektrik akımı içlerinden geçtiğinde) optik radyasyon üreten yarı iletken cihazlardır. Bir LED'in emisyonu insan gözü tarafından monokromatik olarak algılanır. Radyasyonun rengi kullanılan cihaza göre belirlenir. yarı iletken malzeme ve doping safsızlıkları.
Yüksek verimlilikleri ve düşük çalışma akımları ve gerilimleri nedeniyle LED'ler, otonom ışık kaynaklarının üretimi için mükemmel bir malzemedir. Kompakt el fenerleri eşit değildir ve zamanla büyük olasılıkla akkor lambaları bu sektörden tamamen çıkaracaktır.
Lazer
Lazer bağımsız olarak geliştirildi Amerikalı fizikçi Kasabalar ve yurttaşlarımız Basov ve Prokhorov, 1960 yılında.
Lazer güçlü, dar bir monokromatik (tek dalga boyu) radyasyon ışını üretir. Lazer genel aydınlatma için kullanılmaz ancak özel uygulamalarda (örneğin ışık gösterileri) eşi benzeri yoktur. Kullanılan çalışma sıvısının türüne ve prensiplerine bağlı olarak lazer radyasyonu çeşitli renkler. Günlük yaşamda, LED'lerin yakın akrabaları olan yarı iletken lazerler en sık kullanılır.
Hafif egzotik
Yapay ışık sadece elektrikli olamaz. Kemilüminesans (sözde kimyasal) işaretleyiciler - plastik şeffaf tüpler - yaygın olarak kullanılmaktadır. Işımayı "açmak" için ince bir zarla ayrılmış iki maddeyi karıştırmanız gerekir. Böyle bir işaretleyici tamamen özerktir, loş ve yumuşak bir ışık verir, ancak kısa bir süre için "yanar" ve elbette eski haline dönmez.
Ve son olarak, en egzotik kaynaklardan biri biyolüminesanstır. Ateşböceklerini bir cam kavanozda toplarsanız yaydıkları ışık, cam kavanozdaki zamanı anlatmaya yetecektir. kol saati. Her ne kadar bu kaynak yapay olmasa da %100 doğal kökenlidir.
Işık doğada her zaman bizi kuşatır. Hem güneş ışığı, hem ay ışığı, hem de yıldız ışığı insan yaşamı için en önemli ışık kaynaklarıdır. Ancak aynı zamanda ek ışığa duyulan ihtiyaç nedeniyle insanlar şunu öğrendi: kendi başımızaışık yaratın. Doğal ve yapay ışık arasındaki temel farkı anlamak, doğal ve yapay ışık kaynaklarını tanımlamanın başlangıç noktasıdır. Doğal ışık kaynakları doğada mevcuttur ve insanın kontrolü dışındadır. Bunlar güneş ışığını, ay ışığını, yıldız ışığını, çeşitli bitki ve hayvan kaynaklarını, radyolüminesansı ve elbette ateşi içerir.
Yapay ışık kaynakları insanlar tarafından kontrol edilebilir. Bu tür kaynaklara örnekler– yanan kütüklerden çıkan alevler, yağ veya gaz ocağından çıkan alevler, elektrik lambaları, ışık fotoğraf kimyasal reaksiyonlar ve patlayıcılarla reaksiyonlardan kaynaklanan ışık gibi diğer çeşitli reaksiyonlar.
Kullanılabilirlik, güvenlik, temizlik ve uzaktan kumanda açısından bariz avantajları nedeniyle elektrik lambaları, insan yaşamındaki neredeyse tüm diğer yapay aydınlatma kaynaklarının yerini almıştır. Ancak bu tür yapay ışık kaynaklarının çalıştırılması için gereken enerji esas olarak enerji tüketilerek sağlandığından doğal kaynaklar doğal ışık kaynaklarının mümkün olan en üst düzeyde kullanılması gerektiği fikrine varıyoruz.
Doğal ışık kaynaklarının kullanımı en yaygın yöntemlerden biri olmaya devam ediyor büyük sorunlar aydınlatmada.
Tasarımcılar ve mimarlar bu tür ışık kaynaklarından maksimum düzeyde faydalanmak için büyük çaba harcıyorlar.
Hangi özelliklere sahip olduklarını biliyor musun? Onlarla ilgili her şeyi yazımızdan öğrenebilirsiniz.
Ve ultraviyole radyasyonun LED kaynakları okunabilir. Bu tür kaynakların hangi alanlarda kullanıldığını bulmaya çalışın?
Pratik açıdan bakıldığında ışık kaynakları şu şekilde sınıflandırılabilir: ürettikleri ışığın nitelikleri. Bu niteliklere sahip hayati aydınlatma sonucu için ve aydınlatma için bir kaynak seçerken öncelikle dikkate alınmalıdır.
En doğal ışık güneşten gelir ve ay ışığı da doğaldır. Kökeni onu kesinlikle saf kılar ve doğal kaynakları tüketmez. Aynı zamanda yapay kaynaklar genellikle depolanan enerjiyi ışık enerjisine dönüştürmek için fosil yakıtlar gibi doğal kaynakların tüketimini gerektirir. Elektrikli aydınlatma bir yandan odun, gaz, petrolün yanmasından kaynaklanan sıradan alevlerden her bakımdan üstündür, ancak aynı zamanda bir kirlilik kaynağıdır. Aynı zamanda rüzgar, hidro, jeotermal ve güneş enerjisi gibi doğal enerji kaynaklarından da elektrik elde edilebilmektedir.
Elektrikli akkor lambanın çalışma prensibi, böyle bir lambanın yarattığı ışığın hemen hemen tüm parametrelerini belirler. Genel olarak akkor ampuller, metali parlayana kadar ısıtan akkor prensibini kullanarak ışık üretir.
Aynı zamanda diğer lamba türlerinin çoğu ışık yayar. karmaşık sistem sırasındaki kimyasal reaksiyonlar elektrik enerjisiışık enerjisine dönüşür.
Bu durumda termal enerjinin açığa çıkması her zaman bir yan etkidir.
Bu işlemler, karmaşıklık ve diğer sınırlamalar nedeniyle genellikle bu tür lambalarda, akkor lambalara göre daha verimli üretilen ışık açısından meydana gelir. Örneğin bir floresan lamba uygulandığında ışık üretir. elektrik voltajı gazın içinde ultraviyole radyasyon yayar ve bu da sonunda enerjiye dönüştürülür. görünür ışık gerekli parlaklığı sağlayan özel bir madde. Bu işlem yaklaşık olarak ışık üretir. Yüzde 400 daha verimli geleneksel akkor lambalarda olduğu gibi.
Doğal veya doğal aydınlatma, doğal ışık kaynaklarından elde edilen görüntüdür. Bir odanın iç doğal yalıtımı, güneşin yönlendirilmiş radyant enerjisi, atmosfere dağılmış ışık akıları, ışık açıklıklarından odaya nüfuz etmesi ve yüzeylerden yansıyan ışık nedeniyle yaratılır.
Yapay aydınlatma, özel ışık radyasyonu kaynakları kullanılarak elde edilir: akkor, floresan veya halojen lambalar. Yapay ışık kaynakları da tıpkı doğal ışık kaynakları gibi doğrudan, dağınık ve yansıyan ışık üretebilmektedir.
Özellikler
Doğal güneşlenme, kısa sürede aydınlatma düzeyindeki değişikliklerle ilişkili önemli bir özelliğe sahiptir. Değişiklikler rastgeledir. Kişi ışık akışının gücünü değiştiremez; onu ancak belirli yollarla düzeltebilir. Doğal ışık kaynağı, aydınlatılan tüm nesnelerden yaklaşık olarak aynı uzaklıkta bulunduğundan, yerelleştirme açısından bu tür bir aydınlatma ancak genel olabilir.
Yapay yöntem, doğal yöntemden farklı olarak ışık kaynağının uzaklığına ve yönüne bağlı olarak genel ve yerel lokalizasyona olanak sağlar. Genel seçenekli yerel aydınlatma, birleşik bir seçenek sunar. Yapay kaynaklar aracılığıyla belirli çalışma ve dinlenme koşulları için gerekli ışık göstergeleri elde edilir.
İki tür aydınlatmanın artıları ve eksileri
Dağınık ve tekdüze ışık ışınları doğal köken insan gözü için en rahat olanıdır ve bozulmadan renk algısı sağlar. Aynı zamanda güneşin doğrudan ışınları kör edici bir parlaklığa sahiptir ve işyerinde ve evde kabul edilemez. Bulutlu gökyüzü altında ışık seviyesinin azaltılması veya akşam vakti, yani eşitsiz dağılımı, kişinin kendisini yalnızca doğal kaynak Sveta. Gündüz saatlerinin yeterince uzun olduğu dönemde enerji tüketiminde önemli tasarruflar sağlanıyor ancak aynı zamanda oda aşırı ısınıyor.
Yapay aydınlatmanın ana dezavantajı, hafif bozulmuş renk algısı ve oldukça güçlü bir yük ile ilişkilidir. görsel sistemışık akışlarının mikro titreşimi nedeniyle ortaya çıkar. Lambaların titreşiminin karşılıklı olarak dengelendiği ve karakteristik özelliği dağınık güneş ışığına en yakın olan odada spot aydınlatma kullanılarak gözlerdeki yorgunluk en aza indirilebilir. Ayrıca spot ışık uzayda ayrı bir alanı aydınlatabilir ve enerji kaynaklarından tasarruf etmenizi sağlar. Yapay aydınlatma, doğal aydınlatmanın aksine bir enerji kaynağı gerektirir, ancak bu tür aydınlatmanın sürekli kalite ve kendi takdirinize göre seçilebilen ışık akısının yoğunluğu.
Başvuru
Çoğu durumda tek tip aydınlatmanın kullanılması mantıksızdır ve kişinin sağlığını korumadaki ihtiyaçlarını karşılamamaktadır. Bu yüzden, tam yoklukİşgücü koruma standartlarına uygun olarak doğal güneşlenme zararlı faktörler olarak sınıflandırılmaktadır. Daire olmadan doğal ışık Hayal etmesi bile zor. Yapay ışık kaynakları, maksimum konforlu aydınlatma parametrelerinin sağlanmasını mümkün kılar ve odanın tasarımında da kullanılır. Avizeler çoğunlukla yaşam alanlarının genel aydınlatması için kullanılır. Aplikler veya zemin lambaları yerel bir alanı aydınlatmak için mükemmeldir. Abajur veya abajur sayesinde bu tür kaynaklardan gelen ışık yumuşak ve dağınıktır. Bu özellik, bu tür lambaların yalnızca pratik amaç aydınlatmanın yanı sıra iç mekanın herhangi bir öğesini vurgulamak için de kullanılır. Ek olarak, modern yapay ışık kaynakları o kadar çeşitli ve çekici ki, iç mekanı mükemmel bir şekilde dekore ediyorlar.
| Birinci sınıfa ait bir ışık kaynağı örneği. Akkor lamba genel kullanımşeffaf bir şişede |
| İkinci sınıfa ait bir ışık kaynağı örneği. Şeffaf ampul içinde sodyum ark lambası |
 |
| Üçüncü sınıfa ait bir ışık kaynağı örneği. Lamba karışık tip fosforla kaplı bir şişede |
 |
| İlgili bir ışık kaynağı örneği dördüncü sınıf. Genel kullanım için akkor lamba şeklinde yapılmış LED lamba |
Işık kaynaklarının sınıflandırılması
Sanayi yok ulusal ekonomi Yapay aydınlatmanın kullanıldığı her yerde. Işık kaynağı endüstrisinin gelişimi 19. yüzyılda başladı. Bunun nedeni ark lambalarının ve akkor lambaların icadıydı.
Vücut, ışık yayan ortaya çıkan enerji dönüşümüne ışık kaynağı denir. Şu anda üretilen ışık kaynaklarının neredeyse tamamı elektriklidir. Bu, ışık radyasyonu oluşturmak için harcanan birincil enerjinin elektrik akımı. Işık kaynakları, spektrumun yalnızca görünür kısmında (dalga boyları 380 - 780 nm) değil, aynı zamanda spektrumun ultraviyole (10 - 380 nm) ve kızılötesi (780 - 10 6 nm) bölgelerinde de ışık yayan cihazlar olarak kabul edilir.
Aşağıdaki ışık kaynağı türleri vardır: termal, floresan ve LED.
Termal radyasyon kaynakları en yaygın olanıdır. Filament gövdesinin sadece bir sıcaklığa kadar ısıtılmasının bir sonucu olarak içlerinde radyasyon ortaya çıkar. termal radyasyon Kızılötesi spektrumda, ancak görünür radyasyon da gözlenir.
Lüminesans radyasyon kaynakları hangi durumda olurlarsa olsunlar ışık yayma kapasitesine sahiptirler. yayılan vücut. İçlerindeki ışıltı dönüşüm yoluyla ortaya çıkıyor çeşitli türler enerjiyi doğrudan optik radyasyona dönüştürür.
Yukarıdaki farklılıklara dayanarak ışık kaynakları dört sınıfa ayrılır.
Termal
Buna halojen dahil her türlü ısıtıcının yanı sıra elektrikli kızılötesi ısıtıcılar ve karbon arkları da dahildir.
Lüminesans
Bunlar, aşağıdaki elektrik lambası türlerini içerir: ark lambaları, çeşitli parlak deşarj lambaları, düşük basınçlı lambalar, ark, darbeli ve yüksek frekanslı deşarj lambaları, metal buharların eklendiği veya ampul üzerine fosfor kaplama uygulananlar dahil .
Karışık radyasyon
Bu tür aydınlatma lambaları aynı anda termal ve floresan radyasyonu kullanır. Bir örnek, yüksek yoğunluklu yaylardır.
NEDEN OLMUŞ
LED ışık kaynakları, ışık yayan diyotları kullanan her türlü lambayı ve aydınlatma cihazını içerir.Ek olarak, lambaların sınıflandırıldığı başka özellikler de vardır (uygulama alanı, tasarım ve teknolojik özellikler vb.).
Işık kaynaklarının temel parametreleri
Elektrikli ışık kaynaklarının ışık, elektriksel ve çalışma özellikleri bir takım parametrelerle karakterize edilir. Belirli bir uygulamada kullanımları için çeşitli ışık kaynaklarının parametrelerinin karşılaştırılması, en uygun olanı seçmenizi sağlar. Aynı ışık kaynağının bireysel kopyalarının parametrelerini karşılaştırarak, üretim yeri ve zamanına dikkat ederek, üretimlerinin kalitesini ve teknolojik seviyesini değerlendirebilirsiniz.
Başlıcalarını listeleyelim elektriksel özellikler lambalar ve genel olarak tüm ışık kaynakları:
Nominal gerilim- lambanın en ekonomik modda çalıştığı ve normal çalışması için hesaplandığı voltaj. Akkor lamba için nominal voltaj, besleme voltajına eşittir elektrik ağı. Bu voltaj belirtilir sen l.n ve volt cinsinden ölçülür. Gaz deşarjlı lambalar böyle bir parametreye sahip değildir, çünkü deşarj aralığının voltajı onu dengelemek için kullanılan balastın özelliklerine göre belirlenir.
Nominal güç P l.n - akkor lambanın nominal voltajda açıldığında tükettiği gücü karakterize eden hesaplanan değer. Devresi balast içeren gaz deşarjlı lambalar için ana parametre nominal güç olarak kabul edilir. Değerine göre deneylerle lambaların kalan elektriksel parametreleri belirlenir. Ağdan tüketilen gücü belirlemek için lambanın ve balastın gücünü eklemeniz gerektiği dikkate alınmalıdır.
Nominal lamba akımı BEN l.n - lambanın nominal voltajda ve nominal güçte tükettiği akım.
Akım türü- değişken veya sabit. Bu parametre yalnızca gaz deşarjlı lambalar için standartlaştırılmıştır. Akım tipindeki bir değişiklikle değişen diğer parametreleri (daha önce bahsedilenler hariç) etkiler ve bu, yalnızca doğru akımla veya yalnızca alternatif akımla çalışan lambalar için geçerlidir.
Işık kaynaklarının ana ışık parametreleri şunlardır:
Işık akısı, lamba tarafından yayılır. Akkor lambanın ışık akısını ölçmek için, nominal voltajda açılır. Gaz deşarjlı lambalar için ölçümler, lamba nominal güçte çalışırken yapılır. Işık akısı F harfi (Latince phi) ile gösterilir. Işık akısı için ölçü birimi lümendir (lm).
Işığın gücü. Bazı tiplerde ışık akısı yerine ortalama küresel ışık şiddeti veya filaman parlaklığı parametreleri kullanılır. Bu tür lambalar için bunlar ana aydınlatma parametreleridir. Işık şiddeti için kullanılan semboller IV, BEN vΘ, parlaklık için - Lölçü birimleri candela (cd) ve candela per'dir. metrekare(cd/m2).
Lambanın ışık çıkışı bu, bir lambanın ışık akısının gücüne oranıdır
Işık verimliliği ünitesi- Watt başına lümen parametresi için ölçüm birimi (Lm/W). Bu parametreyi kullanarak aydınlatma kurulumlarında ışık kaynaklarının kullanımının etkinliğini değerlendirebilirsiniz. Bununla birlikte, ışınlama lambalarının özelliği olarak başka bir parametre kullanılır - radyasyon akısı çıkışının büyüklüğü.
Işık akısı stabilitesi - yüzde lambanın hizmet ömrünün sonunda ışık akısının başlangıçtaki ışık akısına olan azalma miktarı.
Işık kaynaklarının operasyonel parametreleri, kaynağın belirli çalışma koşulları altında etkinliğini karakterize eden parametreleri içerir:
Tam hizmet ömrüτ toplam - tam arızaya kadar (akkor lambanın yanması, çoğu gaz deşarjlı lambanın ateşlenmemesi) kadar nominal koşullar altında açılan bir ışık kaynağının saat cinsinden yanma süresi.
Faydalı servis ömrüτ p, ışık akısı daha fazla çalışmasının ekonomik olarak kârsız hale geleceği bir seviyeye düşene kadar nominal koşullar altında açılan bir ışık kaynağının saat cinsinden yanma süresidir.
Ortalama servis ömrüτ lambanın ana çalışma parametresidir. Aritmetik ortalamayı temsil eder tüm şartlar ortalama hizmet ömrüne ulaşıldığında gruptaki lambaların ışık akısının ortalama değerinin faydalı hizmet ömrü içinde kalması, yani belirli bir kararlılık ile olması koşuluyla, lamba gruplarının hizmet ömrü (en az on) ışık akısı. Bu parametre akkor lambalar için özellikle önemlidir, çünkü diğer lambalarla ışık verimliliğinde bir artış vardır. eşit koşullar hizmet ömrünün azalmasına neden olur. Çünkü deneysel belirleme servis ömrü test edilen lambaların arızalanmasına yol açar, bu parametre matematiksel istatistik yasalarına göre hesaplanan belirli bir olasılık derecesine sahip belirli sayıda lamba üzerinde belirlenir.
Dinamik dayanıklılık- akkor lambaların titreşim ve sarsıntı koşulları altında hizmet ömrünü karakterize eden bir parametre. Gerekli dinamik ömre sahip lambalar, belirli sayı belirlenen frekans aralığında test döngüleri.
Lambaların performansını açıklığa kavuşturmak için, ortalama hizmet ömrü kavramına ek olarak, bir partideki tüm lambaların minimum yanma süresini belirleyen garanti hizmet ömrü kavramı da kullanılmaktadır. Garanti süresinin herhangi bir lambanın yanması gereken süre olduğu düşünülerek bu kavrama bazen ticari bir anlam verilir.
Işık kaynaklarının, özellikle de akkor lambaların nispeten sınırlı yanma süresi, bunların değiştirilebilirliği için bir gereklilik oluşturur ve bu, yalnızca bireysel lambaların parametrelerinin tekrarlanabilir olması durumunda elde edilebilir.
Bir aydınlatma kurulumunun verimliliğini sağlamak için, hem lambanın başlangıçtaki ışık akısı hem de azalmasının çalışma süresine bağımlılığı önemlidir. Bir aydınlatma tesisatının kullanım ömrü arttıkça, sermaye maliyetlerinin ışık enerjisi maliyetindeki rolü azalır. Bundan, yılda az sayıda yanma saati olan aydınlatma kurulumlarının daha ucuz akkor lambalar kullanılarak yapılması tavsiye edilir ve bunun tersine, yanma süresinin 3000 saat veya daha fazla olduğu endüstriyel aydınlatma kurulumlarında gaz deşarjının kullanılması mantıklıdır. Akkor lambalardan daha pahalı olan kaynaklar, yüksek ışık verimliliğiyle ışık verir. Birim ışık enerjisinin maliyeti de elektrik tarifesine göre belirlenmektedir. Düşük tarifelerde, aydınlatma tesislerinde nispeten düşük ışık verimliliğine ve daha uzun hizmet ömrüne sahip lambaların kullanılması haklıdır.
