9.4.1. Formas artificiais de groselhas As formas nas quais as groselhas são cultivadas artificialmente podem ser divididas em três categorias coroadas com tronco baixo, médio e alto, por isso também são chamadas de padrão, espaldeira ou parede e cordão. Em adição a isto

Introdução

1. Tipos de iluminação artificial

2 Finalidade funcional da iluminação artificial

3 Fontes de iluminação artificial. Lâmpadas incandescentes

3.1 Tipos de lâmpadas incandescentes

3.2. Projeto de lâmpada incandescente

3.3. Vantagens e desvantagens das lâmpadas incandescentes

4. Lâmpadas de descarga. Características gerais. Area de aplicação. tipos

4.1. lâmpada de descarga de sódio

4.2. Lâmpada fluorescente

4.3. lâmpada de descarga de mercúrio

Bibliografia

Introdução

O objetivo da iluminação artificial é criar condições favoráveis ​​à visibilidade, manter o bem-estar da pessoa e reduzir a fadiga ocular. Sob luz artificial, todos os objetos parecem diferentes do que à luz do dia. Isso acontece porque a posição, a composição espectral e a intensidade das fontes de radiação mudam.

A história da iluminação artificial começou quando o homem começou a usar o fogo. Fogueira, tocha e tocha se tornaram as primeiras fontes de luz artificial. Depois vieram as lamparinas e as velas. No início do século XIX aprenderam a emitir gás e derivados refinados de petróleo, surgiu uma lamparina de querosene, que ainda hoje é utilizada.

Quando o pavio é aceso, uma chama luminosa é produzida. Uma chama emite luz apenas quando um corpo sólido é aquecido por esta chama. Não é a combustão que gera a luz, mas apenas as substâncias levadas ao estado de brasa emitem luz. Em uma chama, a luz é emitida por partículas incandescentes de fuligem. Isso pode ser verificado colocando o vidro sobre a chama de uma vela ou lamparina a querosene.

A iluminação de lamparinas a óleo apareceu nas ruas de Moscou e São Petersburgo na década de 30 do século XVIII. Em seguida, o óleo foi substituído por uma mistura de álcool e terebintina. Mais tarde, o querosene passou a ser usado como combustível e, finalmente, o gás de iluminação, obtido artificialmente. A saída de luz dessas fontes era muito baixa devido à baixa temperatura de cor da chama. Não ultrapassou 2000K.

Em termos de temperatura de cor, a luz artificial é muito diferente da luz do dia, e essa diferença há muito é percebida pela mudança na cor dos objetos durante a transição da luz do dia para a iluminação artificial da noite. Em primeiro lugar, notou-se uma mudança na cor das roupas. No século XX, com o uso generalizado da iluminação elétrica, a mudança de cor durante a transição para a iluminação artificial diminuiu, mas não desapareceu.

Hoje, uma pessoa rara conhece as fábricas que produziam gás de iluminação. O gás era obtido pelo aquecimento do carvão em retortas. As retortas são grandes vasos ocos de metal ou argila que são preenchidos com carvão e aquecidos em um forno. O gás liberado foi purificado e recolhido em instalações de armazenamento de gás de iluminação - detentores de gás.

Mais de cem anos atrás, em 1838, a St. Petersburg Gas Lighting Society construiu a primeira usina de gás. No final do século 19, tanques de gás apareceram em quase todas as grandes cidades da Rússia. O gás iluminou as ruas, estações ferroviárias, empresas, teatros e edifícios residenciais. Em Kyiv, o engenheiro A.E. Struve instalou a iluminação a gás em 1872.

A criação de geradores de corrente contínua acionados por uma máquina a vapor possibilitou o uso amplo das possibilidades da eletricidade. Em primeiro lugar, os inventores cuidaram das fontes de luz e prestaram atenção às propriedades do arco elétrico, que foi observado pela primeira vez por Vasily Vladimirovich Petrov em 1802. A luz ofuscante permitiu esperar que as pessoas pudessem abrir mão de velas, tochas, lamparinas de querosene e até lampiões a gás.

Nas lâmpadas de arco, era necessário mover constantemente os eletrodos colocados com os “narizes” um em direção ao outro - eles queimavam rapidamente. A princípio, eles foram deslocados manualmente, depois surgiram dezenas de reguladores, o mais simples dos quais era o regulador Archro. A luminária consistia em um eletrodo positivo fixo fixado em um suporte e um eletrodo negativo móvel conectado a um regulador. O regulador consistia em uma bobina e um bloco com uma carga.

Quando a lâmpada foi acesa, a corrente fluiu pela bobina, o núcleo foi puxado para a bobina e desviou o eletrodo negativo do positivo. O arco foi acionado automaticamente. Com a diminuição da corrente, a força de retração da bobina diminuiu e o eletrodo negativo subiu sob a ação da carga. Este e outros sistemas não receberam ampla distribuição devido à baixa confiabilidade.

Em 1875, Pavel Nikolaevich Yablochkov propôs uma solução confiável e simples. Ele dispôs os eletrodos de carbono em paralelo, separando-os com uma camada isolante. A invenção foi um tremendo sucesso, e a "vela Yablochkov" ou "Luz Russa" foi amplamente utilizada na Europa.

A iluminação artificial é fornecida em salas onde não há luz natural suficiente ou para iluminar a sala durante as horas do dia em que não há luz natural.

1. Tipos de iluminação artificial

A iluminação artificial pode ser em geral(todas as instalações de produção são iluminadas com o mesmo tipo de lâmpadas, uniformemente espaçadas acima da superfície iluminada e equipadas com lâmpadas da mesma potência) e combinado(a iluminação local dos locais de trabalho é adicionada à iluminação geral com lâmpadas localizadas perto do aparelho, máquina-ferramenta, instrumentos, etc.). O uso apenas de iluminação local é inaceitável, pois o forte contraste entre áreas bem iluminadas e não iluminadas cansa os olhos, retarda o processo de trabalho e pode causar acidentes e acidentes.

2. Finalidade funcional da iluminação artificial

De acordo com a finalidade funcional, a iluminação artificial é dividida em trabalhando, dever, emergência.

Iluminação de trabalho obrigatório em todas as instalações e em áreas iluminadas para garantir o trabalho normal de pessoas e tráfego.

Luz de emergência incluídos fora do horário comercial.

Luz de emergênciaÉ fornecido para garantir iluminação mínima na sala de produção em caso de desligamento repentino da iluminação de trabalho.

Em edifícios modernos de um andar de vários vãos sem clarabóias com vidros laterais durante o dia, a iluminação natural e artificial é usada simultaneamente (iluminação combinada). É importante que ambos os tipos de iluminação estejam em harmonia um com o outro. Para iluminação artificial, neste caso, é aconselhável o uso de lâmpadas fluorescentes.

3. Fontes de iluminação artificial. Lâmpadas incandescentes.

Em instalações de iluminação modernas projetadas para iluminar instalações industriais, lâmpadas incandescentes, halógenas e de descarga de gás são usadas como fontes de luz.

lâmpada Nakaderramando- uma fonte de luz elétrica, cujo corpo luminoso é o chamado corpo de filamento (o corpo de filamento é um condutor aquecido pelo fluxo de corrente elétrica a alta temperatura). Atualmente, o tungstênio e as ligas à base dele são usados ​​\u200b\u200bquase exclusivamente como material para a fabricação de um corpo de aquecimento. No final do século XIX - a primeira metade do século XX. O corpo de aquecimento foi feito de um material mais acessível e fácil de processar - fibra de carbono.

3.1. tiposLâmpadas incandescentes

A indústria produz vários tipos de lâmpadas incandescentes:

vácuo, cheio de gás(mistura de carga de argônio e nitrogênio), enrolado, Com preenchimento de criptônio .

3.2. Projeto de lâmpada incandescente

Fig.1 Lâmpada incandescente

O design de uma lâmpada moderna. No diagrama: 1 - frasco; 2 - a cavidade do frasco (vácuo ou preenchido com gás); 3 - corpo brilhante; 4, 5 - eletrodos (entradas de corrente); 6 - ganchos porta-corpos de calor; 7 - perna da lâmpada; 8 - ligação externa do cabo de corrente, fusível; 9 - caso base; 10 - isolador de base (vidro); 11 - contato do fundo da base.

O design da lâmpada incandescente é muito diversificado e depende da finalidade de um determinado tipo de lâmpada. No entanto, os seguintes elementos são comuns a todas as lâmpadas incandescentes: corpo do filamento, lâmpada, cabos de corrente. Dependendo das características de um determinado tipo de lâmpada, podem ser utilizados suportes de filamento de vários designs; as lâmpadas podem ser feitas sem base ou com bases de vários tipos, possuem uma lâmpada externa adicional e outros elementos estruturais adicionais.

3.3. Vantagens e desvantagens das lâmpadas incandescentes

Vantagens:

baixo custo

tamanho pequeno

A inutilidade dos lastros

Quando ativados, eles acendem quase instantaneamente.

A ausência de componentes tóxicos e, consequentemente, a ausência de necessidade de infraestrutura para coleta e descarte

Capacidade de trabalhar tanto em corrente contínua (qualquer polaridade) como em corrente alternada

A capacidade de fabricar lâmpadas para uma ampla variedade de voltagens (de frações de volt a centenas de volts)

Sem cintilação ou zumbido ao executar em AC

Espectro de emissão contínua

Imunidade ao Impulso Eletromagnético

Capacidade de usar controles de brilho

Operação normal em baixa temperatura ambiente

Imperfeições:

Baixa saída de luz

Vida útil relativamente curta

Dependência acentuada da eficiência luminosa e vida útil da tensão

A temperatura da cor fica apenas na faixa de 2300-2900 K, o que dá à luz uma tonalidade amarelada.

Lâmpadas incandescentes são um risco de incêndio. 30 minutos após ligar as lâmpadas incandescentes, a temperatura da superfície externa atinge os seguintes valores, dependendo da potência: 40 W - 145 ° C, 75 W - 250 ° C, 100 W - 290 ° C, 200 W - 330 °C. Quando as lâmpadas entram em contato com materiais têxteis, sua lâmpada esquenta ainda mais. A palha que toca a superfície de uma lâmpada de 60 W acende após cerca de 67 minutos.

A eficiência luminosa das lâmpadas incandescentes, definida como a relação entre a potência dos raios do espectro visível e a potência consumida da rede elétrica, é muito pequena e não ultrapassa 4%

4. lâmpadas de descarga. Características gerais. Area de aplicação. Tipos

Recentemente, é comum chamar as lâmpadas de descarga de gás de lâmpadas de descarga. Eles são divididos em lâmpadas de descarga de alta e baixa pressão. A grande maioria das lâmpadas de descarga operam em vapor de mercúrio. Eles têm uma alta eficiência de conversão de energia elétrica em luz. A eficiência é medida em Lumens/Watt.

Fontes de luz de descarga (lâmpadas de descarga de gás) estão gradualmente substituindo as lâmpadas incandescentes anteriormente familiares, no entanto, o espectro de emissão de linha, fadiga da luz cintilante, o ruído dos reatores (lastros), a nocividade do vapor de mercúrio se entrar na sala quando o frasco é destruído, a impossibilidade de re-ignição instantânea para lâmpadas permanecem deficiências de alta pressão.

Com o aumento contínuo dos preços da energia e o encarecimento das luminárias, lâmpadas e acessórios, torna-se cada vez mais urgente a necessidade de implementar tecnologias que reduzam os custos não manufaturados.

Características gerais das lâmpadas de descarga de gás

Vida útil de 3000 horas a 20000.

Eficiência de 40 a 150 lm/W.

Cor de emissão: branco quente (3000 K) ou branco neutro (4200 K)

Reprodução de cores: boa (3000 K: Ra>80), excelente (4200 K: Ra>90)

O tamanho compacto do arco radiante permite criar feixes de luz de alta intensidade

Áreas de aplicação de lâmpadas de descarga de gás.

Lojas e vitrines, escritórios e locais públicos

Iluminação exterior decorativa: iluminação de edifícios e de peões

Iluminação artística de teatros, cinemas e palcos (equipamento de iluminação profissional)

Tipos de lâmpadas de descarga de gás.

Até o momento, o mais eficiente lâmpadas de descarga em vapor de sódio. Além deste tipo de lâmpadas de descarga, existem lâmpadas fluorescentes(lâmpadas de descarga de baixa pressão), lâmpadas de iodetos metálicos, arco de mercúriolâmpadas fluorescentes. Menos comum lâmpadas de vapor de xenôniouma.

4.1. lâmpada de descarga de sódio

lâmpada de descarga de sódio(NL) - uma fonte de luz elétrica, cujo corpo luminoso é uma descarga de gás em vapor de sódio. Portanto, a radiação ressonante do sódio é predominante no espectro de tais lâmpadas; lâmpadas fornecem uma luz amarelo-alaranjada brilhante. Esta característica específica do NL (monocromaticidade da radiação) causa uma qualidade de reprodução de cor insatisfatória quando iluminada por eles. Devido às características do espectro, os NL são utilizados principalmente para iluminação pública, utilitária, arquitetônica e decorativa. O uso de NL para iluminação de edifícios industriais e públicos é extremamente limitado e geralmente é determinado por requisitos de natureza estética.

Dependendo da magnitude da pressão parcial do vapor de sódio, as lâmpadas são divididas em lâmpadas de sódiopressão baixa(NLND) e lâmpadas de sódio de alta pressão(NLVD)

Historicamente, as primeiras lâmpadas de sódio foram criadas lâmpadas de sódio de baixa pressão (NLND). Na década de 1930 este tipo de fonte de luz começou a se espalhar amplamente na Europa. Na URSS, foram realizados experimentos para dominar a produção de NLND, houve até modelos produzidos em massa, mas sua introdução na prática da iluminação geral foi interrompida devido ao desenvolvimento de lâmpadas DRL tecnologicamente mais avançadas, que, por sua vez, , começou a ser substituído por NLVD.

Os NLND diferem em vários recursos que complicam significativamente sua produção e operação. Em primeiro lugar, o vapor de sódio a alta temperatura do arco atua de forma muito agressiva no vidro do bulbo, destruindo-o. Por causa disso, os queimadores NLND são geralmente feitos de vidro borosilicato. Em segundo lugar, a eficiência do NLND depende fortemente da temperatura ambiente. Para garantir um regime de temperatura aceitável do queimador, este é colocado em um frasco de vidro externo, que desempenha o papel de "termo".

Criação lâmpadas de sódio de alta pressão(NLVD) exigia uma solução diferente para o problema de proteger o material do queimador dos efeitos do vapor de sódio: foi desenvolvida uma tecnologia para a fabricação de queimadores tubulares de óxido de alumínio Al2O3. Tal queimador de cerâmica feito de um material termicamente e quimicamente estável e de boa transmissão é colocado em um frasco externo feito de vidro resistente ao calor. A cavidade do frasco externo é evacuada e completamente desgaseificada. Este último é necessário para manter o regime normal de temperatura do queimador e proteger as entradas de corrente de nióbio dos efeitos dos gases atmosféricos.

O queimador NLVD é preenchido com um gás tampão, que é uma mistura de gases de várias composições, e o amálgama de sódio (uma liga com mercúrio) é dosado neles. Existem NLVD "com propriedades ambientais aprimoradas" - sem mercúrio.

4.2. Lâmpada fluorescente

Lâmpada fluorescente-- uma fonte de luz de descarga de gás, cujo fluxo luminoso é determinado principalmente pelo brilho dos fósforos sob a influência da radiação ultravioleta da descarga; o brilho visível da descarga não excede alguns por cento.

As lâmpadas fluorescentes são amplamente utilizadas para iluminação geral, enquanto sua eficiência luminosa é várias vezes maior que a das lâmpadas incandescentes para o mesmo fim. A vida útil das lâmpadas fluorescentes pode ser até 20 vezes maior que a vida útil das lâmpadas incandescentes, desde que sejam observadas qualidade suficiente da fonte de alimentação, reator e restrições no número de comutações, caso contrário, elas falham rapidamente. O tipo mais comum dessas fontes é uma lâmpada fluorescente de mercúrio. É um tubo de vidro preenchido com vapor de mercúrio, com uma camada de fósforo depositada na superfície interna.

As lâmpadas fluorescentes são a fonte de luz mais comum e econômica para criar iluminação difusa em edifícios públicos: escritórios, escolas, institutos de educação e design, hospitais, lojas, bancos e empresas. Com o advento das modernas lâmpadas fluorescentes compactas, projetadas para serem instaladas em porta-lâmpadas convencionais E27 ou E14 em vez de lâmpadas incandescentes, elas começaram a ganhar popularidade no dia a dia. O uso de reatores eletrônicos (reator) em vez dos eletromagnéticos tradicionais permite melhorar as características das lâmpadas fluorescentes - eliminar a cintilação e o zumbido, aumentar ainda mais a eficiência e aumentar a compacidade.

4.3. lâmpada de descarga de mercúrio

mercúrio glâmpadas de descarga azo são uma fonte de luz elétrica na qual uma descarga de gás em vapor de mercúrio é usada para gerar radiação óptica. Para nomear todos os tipos dessas fontes de luz na engenharia de iluminação doméstica, é usado o termo "lâmpada de descarga", que está incluído no Dicionário Internacional de Iluminação aprovado pela Comissão Internacional de Iluminação.

Dependendo da pressão de enchimento, existem lâmpadas de descargapressão baixa(RLND), lâmpadas de descargaalta pressão(RVD) e lâmpadas de descargaultra alta pressão(RLSVD).

Para lâmpadas de descarga de baixa pressão incluem lâmpadas de mercúrio com uma pressão parcial de vapor de mercúrio em estado estacionário inferior a 100 Pa. Para lâmpadas de descarga de baixa pressão, esse valor é de cerca de 100 kPa e, para lâmpadas de descarga de pressão ultra-alta, é de 1 MPa ou mais.

Para iluminação geral de oficinas, ruas, empreendimentos industriais e outros objetos que não impõem altos requisitos na qualidade da reprodução de cores, lâmpadas de descarga de alta pressão tipo DRL.

DRL(Arc Mercury Phosphor) - designação do RLVD adotada na tecnologia de iluminação doméstica, na qual para corrigir a cor do fluxo de luz, visando melhorar a reprodução cromática, é utilizada a radiação de um fósforo aplicado na superfície interna da lâmpada.

dispositivo de lâmpada DRL

As primeiras lâmpadas DRL foram feitas com dois eletrodos. Para acender essas lâmpadas, era necessária uma fonte de pulsos de alta tensão. Como foi utilizado o dispositivo PURL-220 (Dispositivo de Partida para Lâmpadas de Mercúrio para tensão de 220 V). A eletrônica da época não permitia a criação de dispositivos de ignição suficientemente confiáveis, e o PURL incluía um descarregador de gás, que tinha uma vida útil mais curta que a própria lâmpada. Portanto, na década de 1970. a indústria cessou gradualmente a produção de lâmpadas de dois eletrodos. Eles foram substituídos por outros de quatro eletrodos que não requerem ignitores externos.

Para corresponder aos parâmetros elétricos da lâmpada e da fonte de alimentação, quase todos os tipos de radar com característica externa de queda de corrente e tensão requerem o uso de um reator, que na maioria dos casos é uma bobina conectada em série com a lâmpada.

Fig.1 Lâmpada de mercúrio de alta pressão.

A lâmpada DRL de quatro eletrodos consiste em frasco de vidro externo(1) equipado com base de parafuso(2). Na perna da lâmpada é montado no eixo geométrico do frasco externo queimador de quartzo (tubo de descarga)(3) preenchido com argônio com adição de mercúrio. As lâmpadas de quatro eletrodos têm eletrodos principais(4) e localizado ao lado deles eletrodos auxiliares (de ignição)(5). Cada eletrodo de ignição é conectado ao eletrodo principal localizado na extremidade oposta do tubo de descarga através de resistência limitadora de corrente(6). Os eletrodos auxiliares facilitam a ignição da lâmpada e tornam seu funcionamento mais estável durante o período de inicialização.

Recentemente, várias empresas estrangeiras fabricaram lâmpadas DRL de três eletrodos equipadas com apenas um eletrodo de ignição. Esse design difere apenas em maior capacidade de fabricação na produção, não tendo outras vantagens sobre os de quatro eletrodos.

Princípio de operação

O queimador da lâmpada é feito de um material transparente refratário e quimicamente resistente (vidro de quartzo ou cerâmica especial) e é preenchido com porções rigorosamente medidas de gases inertes. Além disso, o mercúrio metálico é introduzido no queimador, que em uma lâmpada fria tem a forma de uma bola compacta ou se deposita na forma de um revestimento nas paredes do frasco e (ou) eletrodos. O corpo luminoso do RLVD é uma coluna de descarga elétrica de arco.

O processo de ignição de uma lâmpada equipada com eletrodos de ignição é o seguinte. Quando uma tensão de alimentação é aplicada à lâmpada, ocorre uma descarga de brilho entre os eletrodos principal e de ignição próximos, o que é facilitado por uma pequena distância entre eles, que é significativamente menor que a distância entre os eletrodos principais, portanto, a tensão de ruptura desta lacuna também é menor. O aparecimento na cavidade do tubo de descarga de um número suficientemente grande de portadores de carga (elétrons livres e íons positivos) contribui para a quebra do espaço entre os eletrodos principais e a ignição de uma descarga incandescente entre eles, que quase instantaneamente se transforma em uma descarga de arco.

A estabilização dos parâmetros elétricos e de luz da lâmpada ocorre 10 a 15 minutos após ligar. Durante esse tempo, a corrente da lâmpada excede significativamente a corrente nominal e é limitada apenas pela resistência do reator. A duração do modo de partida depende muito da temperatura ambiente - quanto mais frio, mais tempo a lâmpada acenderá.

Uma descarga elétrica no queimador de uma lâmpada de arco de mercúrio produz radiação visível azul ou violeta (em vez de branca, como comumente se acredita), bem como poderosa radiação ultravioleta. Este último excita o brilho do fósforo depositado na parede interna do bulbo externo da lâmpada. O brilho avermelhado do fósforo, misturado com a radiação branco-esverdeada do queimador, dá uma luz brilhante próxima ao branco.

Uma mudança na tensão de rede para cima ou para baixo causa uma mudança correspondente no fluxo luminoso. O desvio da tensão de alimentação em 10 - 15% é aceitável e é acompanhado por uma alteração no fluxo luminoso da lâmpada em 25 - 30%. Quando a tensão de alimentação cai abaixo de 80% da tensão nominal, a lâmpada pode não acender e a lâmpada acesa pode apagar.

Ao queimar, a lâmpada fica muito quente. Isso requer o uso de fios resistentes ao calor em dispositivos de iluminação com lâmpadas de arco de mercúrio e impõe sérios requisitos à qualidade dos contatos do cartucho. Como a pressão no queimador de uma lâmpada quente aumenta significativamente, sua tensão de ruptura também aumenta. A tensão da rede de alimentação é insuficiente para acender uma lâmpada quente. Portanto, antes da nova ignição, a lâmpada deve esfriar. Este efeito é uma desvantagem significativa das lâmpadas de arco de mercúrio de alta pressão, pois mesmo uma interrupção muito curta da fonte de alimentação as extingue e uma longa pausa de resfriamento é necessária para a ignição.

Aplicações tradicionais de lâmpadas DRL

Iluminação de áreas abertas, instalações industriais, agrícolas e armazéns. Onde quer que haja necessidade de grande economia de energia, essas lâmpadas estão sendo gradualmente substituídas por NLVD (iluminação de cidades, grandes canteiros de obras, pavilhões de alta produção, etc.).

• Fontes de luz artificiais são dispositivos técnicos de vários designs e com vários métodos de conversão de energia, cujo objetivo principal é obter radiação luminosa (tanto visível quanto com diferentes comprimentos de onda, por exemplo, infravermelho). As fontes de luz usam principalmente eletricidade, mas às vezes também são usadas energia química e outros métodos de geração de luz (por exemplo, triboluminescência, radioluminescência, etc.).

  Ao contrário das fontes de luz artificial, as fontes de luz natural são objetos materiais naturais: o Sol, auroras, vaga-lumes, raios e assim por diante.

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Oxyliquit é um explosivo obtido pela impregnação de materiais porosos combustíveis (carvão, turfa, musgo, palha, madeira) com oxigênio líquido. A oxiliquita é classificada como um explosivo Sprengel. As propriedades explosivas dessa mistura foram descobertas na Alemanha em 1897 pelo professor Carl von Linde, criador de uma usina de liquefação de gás. Explosivos à base de ozônio líquido ou suas misturas com oxigênio líquido também podem ser classificados como oxiliquitos, embora tais misturas sejam de uso prático ...

A energia solar é uma direção de energia alternativa baseada no uso direto da radiação solar para produzir energia em qualquer forma. A energia solar utiliza uma fonte de energia renovável e é “amiga do ambiente”, ou seja, não produz resíduos nocivos durante a fase ativa de utilização. A produção de energia a partir de usinas solares está de acordo com o conceito de produção distribuída de energia. Energia solar térmica...

Elemento do 16º grupo (de acordo com a classificação desatualizada - o subgrupo principal do grupo VI), o terceiro período do sistema periódico de elementos químicos de D. I. Mendeleev, com número atômico 16. Apresenta propriedades não metálicas. É designado pelo símbolo S (latim enxofre). Em compostos de hidrogênio e oxigênio, faz parte de vários íons, forma muitos ácidos e sais. Muitos sais contendo enxofre são pouco solúveis em água. - um dispositivo automático para monitoramento contínuo ou periódico do estado do ar e emissão de sinais sobre o aparecimento de substâncias tóxicas no estado de gás e vapor. É usado como um dispositivo portátil ou estacionário. Emite um sinal de alerta (luz, som, transmissão de sinal para circuitos externos) de que o valor do parâmetro monitorado excede o limite especificado ou está fora da faixa de valores especificada. Diferente do analisador de gás (analisador de gás...

Um ionizador é um dispositivo para ionizar um gás ou líquido. Eles são usados ​​em sistemas de ventilação para purificação do ar e supressão da atividade bacteriana.

Dispositivos de vários designs que usam a energia liberada durante o decaimento radioativo para aquecer o refrigerante ou convertê-lo em eletricidade.

Fontes de luz artificial são dispositivos técnicos de vários designs que convertem energia em radiação luminosa. As fontes de luz usam principalmente eletricidade, mas a energia química e outros métodos de geração de luz também são usados ​​às vezes (por exemplo, triboluminescência, radioluminescência, bioluminescência, etc.).

As fontes de luz mais comumente utilizadas para iluminação artificial são divididas em três grupos - lâmpadas de descarga de gás, lâmpadas incandescentes e LEDs. As lâmpadas incandescentes são fontes de luz térmica. A radiação visível neles é obtida como resultado do aquecimento de um filamento de tungstênio com uma corrente elétrica. Nas lâmpadas de descarga de gás, a radiação da faixa óptica do espectro surge como resultado de uma descarga elétrica em uma atmosfera de gases inertes e vapores metálicos, bem como devido a fenômenos de luminescência, que convertem a radiação ultravioleta invisível em luz visível.

Nos sistemas de iluminação industrial, é dada preferência às lâmpadas de descarga de gás. O uso de lâmpadas incandescentes é permitido se for impossível ou economicamente inconveniente usar lâmpadas de descarga de gás.

Principais características das fontes de luz:

Tensão de alimentação nominal U, B;

potência elétrica W, W;

fluxo luminoso Ф, lm;

eficiência luminosa (a relação entre o fluxo luminoso da lâmpada e sua potência) lm / W;

vida útil t, h;

Temperatura de cor Tc, K.

Uma lâmpada incandescente é uma fonte de luz na qual a conversão de energia elétrica em energia luminosa ocorre como resultado do aquecimento de um condutor refratário (filamento de tungstênio) com uma corrente elétrica. Estes dispositivos destinam-se à iluminação doméstica, local e especial. Estes últimos, via de regra, diferem na aparência - a cor e o formato do frasco. O coeficiente de desempenho (COP) das lâmpadas incandescentes é de cerca de 5 a 10%, essa proporção da eletricidade consumida é convertida em luz visível e a maior parte é convertida em calor. Quaisquer lâmpadas incandescentes consistem nos mesmos elementos básicos. Mas seu tamanho, forma e posicionamento podem ser muito diferentes, então designs diferentes não são iguais e têm características diferentes.

Existem lâmpadas cujos frascos são preenchidos com criptônio ou argônio. Krypton geralmente tem a forma de um "fungo". Eles são menores em tamanho, mas fornecem um fluxo luminoso maior (cerca de 10%) em comparação com os de argônio. As lâmpadas com bulbo esférico são projetadas para lâmpadas que servem como elementos decorativos; com lâmpada em forma de tubo - para iluminar espelhos em armários, banheiros, etc. As lâmpadas incandescentes têm eficácia luminosa de 7 a 17 lm / W e vida útil de cerca de 1000 horas. São fontes de luz com tonalidade quente, portanto geram erros na transmissão dos tons azul-azul, amarelo e vermelho. No interior, onde os requisitos de reprodução de cores são bastante altos, é melhor usar outros tipos de lâmpadas. Também não é recomendado o uso de lâmpadas incandescentes para iluminar grandes áreas e criar iluminação acima de 1000 Lx, pois isso libera muito calor e o ambiente "superaquece".

Apesar dessas limitações, essas luminárias ainda são uma fonte de luz clássica e favorita.

As lâmpadas incandescentes perdem o brilho com o tempo, e isso acontece por um motivo simples: o tungstênio que evapora do filamento é depositado na forma de uma camada escura nas paredes internas da lâmpada. As lâmpadas de halogênio modernas não apresentam essa desvantagem devido à adição de elementos de halogênio (iodo ou bromo) ao gás de enchimento.

As lâmpadas vêm em duas formas: tubular - com uma longa espiral localizada ao longo do eixo do tubo de quartzo e cápsula - com um corpo filamentoso compacto.

As bases das pequenas lâmpadas halógenas domésticas podem ser rosqueadas (Tipo E) que se encaixam em soquetes regulares e com pinos (Tipo G) que requerem um tipo diferente de soquete.

A saída de luz das lâmpadas halógenas é de 14-30 lm/W. São fontes de tons quentes, mas seu espectro de emissão está mais próximo do espectro da luz branca do que as lâmpadas incandescentes. Graças a isso, as cores dos móveis e interiores em cores quentes e neutras, assim como a tez de uma pessoa, são perfeitamente "transmitidas".

Aplique em todos os lugares. Lâmpadas com frasco cilíndrico ou em forma de vela e projetadas para uma tensão de rede de 220V podem ser usadas no lugar das lâmpadas incandescentes convencionais. As lâmpadas espelhadas, projetadas para baixa tensão, são quase indispensáveis ​​​​para iluminação de realce de pinturas, bem como de instalações residenciais.

- lâmpadas de descarga de baixa pressão - são um tubo cilíndrico com eletrodos, no qual o vapor de mercúrio é bombeado. Estas lâmpadas consomem significativamente menos energia do que as lâmpadas incandescentes ou mesmo de halogéneo e duram muito mais tempo (tempo de vida até 20.000 horas). Graças à sua economia e durabilidade, essas lâmpadas se tornaram as fontes de luz mais comuns. Em países com clima ameno, as lâmpadas fluorescentes são amplamente utilizadas na iluminação urbana externa. Em regiões frias, sua propagação é dificultada pela queda do fluxo luminoso em baixas temperaturas. O princípio de seu funcionamento é baseado no brilho do fósforo depositado nas paredes do frasco. O campo elétrico entre os eletrodos da lâmpada faz com que o vapor de mercúrio emita radiação ultravioleta invisível, e o fósforo converte essa radiação em luz visível. Ao escolher o tipo de fósforo, você pode alterar a cor da luz emitida.

O princípio de funcionamento das lâmpadas de descarga de alta pressão é o brilho do enchimento no tubo de descarga sob a ação de descargas elétricas de arco.

As duas principais descargas de alta pressão utilizadas nas lâmpadas são o mercúrio e o sódio. Ambos fornecem radiação de banda bastante estreita: mercúrio - na região azul do espectro, sódio - no amarelo, então a reprodução de cores do mercúrio (Ra = 40-60) e especialmente das lâmpadas de sódio (Ra = 20-40) deixa muito a ser desejado. A adição de várias lâmpadas de iodetos metálicos de mercúrio dentro do tubo de descarga possibilitou a criação de uma nova classe de fontes de luz - caracterizada por um espectro de emissão muito amplo e excelentes parâmetros: alta eficiência luminosa (até 100 Lm/W), boa e excelente renderização de cores Ra \u003d 80-98, uma ampla gama de temperaturas de cor de 3.000 K a 20.000 K, a vida útil média é de cerca de 15.000 horas. Os MGLs são usados ​​com sucesso em iluminação arquitetônica, paisagística, técnica e esportiva. Ainda mais amplamente utilizado. Hoje é uma das fontes de luz mais econômicas devido à sua alta emissão de luz (até 150 Lm/W), longa vida útil e preço razoável. Um grande número de lâmpadas de sódio é usado para iluminar estradas. Em Moscou, as lâmpadas de sódio costumam ser usadas para economizar nas áreas de pedestres, o que nem sempre é apropriado devido a problemas de reprodução de cores.

Um LED é um dispositivo semicondutor que converte corrente elétrica em luz. Cristais especialmente desenvolvidos fornecem consumo mínimo de energia. As excelentes características dos LEDs (saída de luz de até 120 Lm/W, renderização de cores Ra=80-85, vida útil de até 100.000 horas) já proporcionaram liderança em equipamentos de iluminação, tecnologia automotiva e aeronáutica.

Os LEDs são usados ​​como indicadores (indicador de energia no painel de instrumentos, display alfanumérico). Em grandes telas de rua e em linhas de corrida, é usado um array (cluster) de LEDs. LEDs poderosos são usados ​​como fonte de luz em lanternas e holofotes. Eles também são usados ​​como luz de fundo para telas LCD. As últimas gerações dessas fontes de luz podem ser encontradas na iluminação arquitetônica e de interiores, bem como na iluminação doméstica e comercial.

Vantagens:

· Alta eficiência.

· Elevada resistência mecânica, resistência à vibração (ausência de espiral e outros componentes sensíveis).

· Longa vida útil.

· Composição espectral específica da radiação. O espectro é bastante estreito. Para as necessidades de indicação e transmissão de dados, isso é uma vantagem, mas para iluminação, isso é uma desvantagem. Apenas o laser tem um espectro mais estreito.

Ângulo de radiação pequeno - também pode ser uma vantagem e uma desvantagem.

Segurança - não são necessárias altas tensões.

Insensibilidade a temperaturas baixas e muito baixas. No entanto, altas temperaturas são contra-indicadas para o LED, bem como para quaisquer semicondutores.

· Ausência de componentes tóxicos (mercúrio, etc.) e, portanto, facilidade de utilização.

Desvantagem - preço alto.

Vida útil: A vida média total dos LEDs é de 100.000 horas, o que é 100 vezes a vida útil de uma lâmpada incandescente.

Um exemplo de uma fonte de luz relacionada à primeira classe. Lâmpada incandescente de uso geral em bulbo transparente

Um exemplo de uma fonte de luz pertencente à segunda classe. Lâmpada de sódio de arco em uma lâmpada transparente

Um exemplo de uma fonte de luz relacionada à terceira classe. Lâmpada de tipo misto em um frasco revestido com um fósforo

Um exemplo de uma fonte de luz relacionada à quarta classe. Lâmpada LED em forma de lâmpada incandescente para uso geral

Classificação das fontes de luz

Não há um único ramo da economia nacional onde não seja utilizada iluminação artificial. O início do desenvolvimento da indústria de fontes de luz ocorreu no século XIX. A razão para isso foi a invenção das lâmpadas de arco e lâmpadas incandescentes.

Um corpo que emite luz como resultado da conversão de energia é chamado de fonte de luz. Quase todos os tipos de fontes de luz produzidos atualmente são elétricos. Isso significa que a corrente elétrica é usada como a energia primária gasta para criar radiação de luz. As fontes de luz são dispositivos com emissão de luz não apenas na parte visível do espectro (comprimento de onda 380 - 780 nm), mas também nas regiões ultravioleta (10 - 380 nm) e infravermelha (780 - 10 6 nm) do espectro.

Existem os seguintes tipos de fontes de luz: térmica, fluorescente e LED.

As fontes de radiação térmica são as mais comuns. A radiação neles aparece devido ao aquecimento do filamento a uma temperatura na qual não apenas a radiação térmica aparece no espectro infravermelho, mas também a radiação visível.

As fontes de radiação luminescente são capazes de emitir luz independentemente do estado do seu corpo radiante. O brilho neles surge através da conversão de vários tipos de energia diretamente em radiação óptica.

Com base nas diferenças acima, as fontes de luz são divididas em quatro classes.

Térmico

Isso inclui todos os tipos de lâmpadas incandescentes, incluindo halogênio, bem como aquecedores elétricos infravermelhos e arcos de carbono.

Fluorescente

Estas incluem os seguintes tipos de lâmpadas elétricas: lâmpadas de arco de mercúrio, várias lâmpadas de descarga incandescente, lâmpadas fluorescentes de baixa pressão, lâmpadas de arco, pulsadas e de descarga de alta frequência, incluindo aquelas em que é adicionado vapor de metal ou um revestimento de fósforo é aplicado ao lâmpada.

radiação mista

Esses tipos de lâmpadas de iluminação usam simultaneamente radiação térmica e fluorescente. Arcos de alta intensidade são um exemplo.

CONDUZIU

Além disso, existem outros sinais pelos quais as lâmpadas são classificadas (por escopo, design e características tecnológicas e similares).

Parâmetros básicos de fontes de luz

As propriedades luminosas, elétricas e operacionais das fontes de luz elétrica são caracterizadas por vários parâmetros. A comparação dos parâmetros de várias fontes de luz, para sua utilização em uma determinada área de aplicação, permite escolher a mais adequada. Comparando os parâmetros de cópias individuais da mesma fonte de luz, atentando para o local e a hora da fabricação, pode-se julgar a qualidade e o nível tecnológico de sua produção.

Listamos as principais características elétricas das lâmpadas e, em geral, de todas as fontes de luz:

Tensão nominal- a tensão na qual a lâmpada opera no modo mais econômico e para a qual foi calculada para sua operação normal. Para uma lâmpada incandescente, a tensão nominal é igual à tensão da rede elétrica. Esta tensão é indicada você l.n. e é medido em volts. As lâmpadas de descarga não possuem esse parâmetro, pois a tensão do gap de descarga é determinada pelas características do reator utilizado para estabilizá-lo.

potência nominal P l.n - o valor calculado que caracteriza a energia consumida por uma lâmpada incandescente quando ligada na tensão nominal. Para lâmpadas de descarga de gás, em cujo circuito estão incluídos reatores, a potência nominal é considerada o parâmetro principal. Com base em seu valor, por meio de experimentos, são determinados os demais parâmetros elétricos das lâmpadas. Deve-se levar em consideração que, para determinar a potência consumida da rede, é necessário somar a potência da lâmpada e do reator.

Corrente nominal da lâmpada EU l.n - a corrente consumida pela lâmpada na tensão nominal e potência nominal.

Tipo de corrente- variável ou constante. Este parâmetro é padronizado apenas para lâmpadas de descarga de gás. Afeta outros parâmetros (além dos mencionados anteriormente) que variam com o tipo de corrente, e isso se aplica a lâmpadas que funcionam apenas em corrente contínua ou apenas em corrente alternada.

Os principais parâmetros de luz das fontes de luz são:

Fluxo de luz emitida pela lâmpada. Para medir o fluxo luminoso de uma lâmpada incandescente, ela é ligada na tensão nominal. Para lâmpadas de descarga em gás, a medição é feita quando ela está operando na potência nominal. O fluxo luminoso é denotado pela letra F (latim phi). A unidade de fluxo luminoso é o lúmen (lm).

O poder da luz. Para alguns tipos de lâmpadas incandescentes especiais, em vez do fluxo luminoso, os parâmetros são a intensidade luminosa esférica média ou o brilho do corpo do filamento. Para essas lâmpadas, eles são os principais parâmetros de iluminação. Símbolos usados ​​para intensidade luminosa 4, EU vΘ , para brilho - eu, suas unidades de medida são candela (cd) e candela por metro quadrado (cd/m 2), respectivamente.

Eficácia luminosa da lâmpada, é a razão entre o fluxo luminoso da lâmpada e sua potência

Unidade de saída de luz- unidade de medida do parâmetro lúmens por watt (Lm/W). Com este parâmetro, você pode avaliar a eficácia do uso de fontes de luz em instalações de iluminação. Porém, outro parâmetro é utilizado como característica das lâmpadas irradiantes - o valor do retorno do fluxo de radiação.

Estabilidade do fluxo luminoso- percentagem da quantidade de redução do fluxo luminoso no final da vida útil da lâmpada para o fluxo luminoso inicial.

Os parâmetros operacionais das fontes de luz incluem parâmetros que caracterizam a eficiência da fonte sob certas condições de operação:

Vida útil completaτ total - a duração da queima em horas da fonte de luz, ligada em condições nominais, até a falha completa (queima de uma lâmpada incandescente, falha de ignição para a maioria das lâmpadas de descarga de gás).

Vida útilτ p é a duração da queima em horas da fonte de luz, ligada em condições nominais, até que o fluxo luminoso diminua a um nível em que sua operação posterior se torne economicamente não lucrativa.

Vida útil médiaτ é o principal parâmetro operacional da lâmpada. Representa a média aritmética dos tempos de vida totais dos grupos de lâmpadas (pelo menos dez) desde que o fluxo luminoso médio das lâmpadas do grupo no momento em que se atinge o tempo de vida médio se mantenha dentro do tempo de vida útil, ou seja, a uma dada luminosidade estabilidade de fluxo. Este parâmetro é especialmente importante para as lâmpadas incandescentes, uma vez que o aumento da sua eficiência luminosa, tudo o mais constante, leva a uma redução da vida útil. Como a determinação experimental da vida útil leva à falha das lâmpadas testadas, esse parâmetro é determinado em um determinado número de lâmpadas com um determinado grau de probabilidade calculado de acordo com as leis da estatística matemática.

Durabilidade dinâmica- um parâmetro que caracteriza a vida útil das lâmpadas incandescentes em condições de vibração e agitação. Lâmpadas com a vida dinâmica necessária devem suportar um certo número de ciclos de teste em uma faixa de frequência especificada.

Para esclarecer o desempenho das lâmpadas, além do conceito de vida útil média, é utilizado o conceito de vida útil de garantia, que determina o tempo mínimo de queima de todas as lâmpadas de um lote. Às vezes, esse conceito recebe um significado comercial, considerando o período de garantia como o tempo durante o qual qualquer lâmpada deve queimar.

A duração relativamente limitada da queima de fontes de luz, especialmente lâmpadas incandescentes, estabelece o requisito para sua intercambialidade, que só pode ser alcançada se os parâmetros de lâmpadas individuais forem repetíveis.

Para garantir a eficiência da instalação de iluminação, tanto o fluxo luminoso inicial da lâmpada quanto a dependência de seu decaimento com o tempo de operação são importantes. Com o aumento da duração da operação da instalação de iluminação, o papel dos custos de capital no custo da energia luminosa diminui. Conclui-se que as instalações de iluminação com um pequeno número de horas de queima por ano devem ser feitas com lâmpadas incandescentes mais baratas e, inversamente, em instalações de iluminação industrial onde o tempo de queima é de 3000 horas ou mais, é racional usar fontes de descarga de gás que são mais caro do que lâmpadas incandescentes.luz com alta eficiência luminosa. O custo de uma unidade de energia luminosa também é determinado pela tarifa de eletricidade. Com tarifas baixas, justifica-se o uso de lâmpadas com eficiência luminosa relativamente baixa e maior vida útil em instalações de iluminação.