СВЕТОТЕХНИКА В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ

СВЕТОТЕХНИКА В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ

В «Светотехнике» как дисциплине изучают принципы и спосо­бы генерирования видимого, ультрафиолетового и инфракрасного излучений; пространственного перераспределения и измерения характеристик оптического излучения; преобразование энергии излучения в другие виды энергии; использование излучения в раз­личных областях сельского хозяйства, а также конструкторскую и технологическую разработки источников излучения и систем уп­равления ими; осветительных, облучательных и светосигнальных приборов, устройств и установок; нормирование; проектирова­ние; монтаж и эксплуатацию [10].

Осветительные установки предназначены для создания необхо­димых условий освещения, обеспечивающих зрительное восприя­тие (видение), дающее человеку около 90 % информации об окру­жающем мире.

Оптическое излучение широко используют в современных тех­нологических процессах в промышленности, а также в сельском хозяйстве для повышения продуктивности животноводства и пти­цеводства, урожайности растительных культур.

Эффективное использование излучения с помощью достиже­ний современной светотехники — важнейший резерв повышения производительности труда и качества продукции, снижения трав­матизма и сохранения здоровья людей.

О масштабах современной светотехники можно судить по сле­дующим цифрам. В нашей стране в настоящее время только в про­мышленности и сельском хозяйстве, в общественных и жилых зданиях и на улицах городов установлено более 1, 5 млрд световых точек суммарной мощностью около 150 млн кВт. На освещение ежегодно расходуют свыше 220 млрд кВт • ч электроэнергии, то есть примерно 13% вырабатываемой в стране электроэнергии. Ежегодно в СНГ выпускают более 2, 5 млрд различных электри­ческих источников света и более 120 млн светильников и комп­лектующих изделий для них. На производстве светотехнических изделий, в сфере проектирования, монтажа и эксплуатации осве­тительных установок трудится по приближенной оценке более 250 тыс. человек.

 

Становление и развитие светотехники связано с прогрессом в области физиологии зрения, оптики, учения об электричестве. Большое значение для формирования светотехники имели работы И. Ньютона, И. Ламберта, М. В. Ломоносова, П. Бугера, Т. Юнга, В. В. Петрова, Я. Пуркинье, Г. Гельмгольца. Дальнейшее развитие светотехники связано с появлением электрических источников света. Работы А. Н. Лодыгина, Т. Эдисона, П. Н. Яблочкова, при­ведшие к созданию электрических ламп, послужили основой про­гресса светотехники. Важные вехи на этом пути — разработка и внедрение люминесцентных ламп, разрядных ламп высокого дав­ления, галогенных ламп накаливания.

Особое значение имели работы по созданию и освоению про­изводства металлогалогенных ламп, натриевых ламп высокого давления и компактных люминесцентных ламп, с появлением ко­торых открылись перспективы высококачественного освещения и эффективного использования электроэнергии.

В нашей стране светотехника получила развитие с созданием собственной промышленности, научной и проектной баз. Отече­ственная светотехническая школа внесла значительный вклад в прогресс мировой светотехники. Работы С. И. Вавилова (люми­несценция, действие света), М. А. Шателена (фотометрия, норми­рование), С. О. Майзеля (физические основы процесса зрения), А. А. Гершуна (теоретическая фотометрия), П. М. Тиходеева (нор­мирование, световые эталоны и измерения), В. В. Мешкова (принципы нормирования и проектирования), В. А. Фабриканта (теория и создание люминесцентных ламп, открытие принципа действия квантовых генераторов), Г. М. Кнорринга (принципы светотехнических расчетов и проектирования осветительных уста­новок) имели большое значение в развитии отечественной и ми­ровой светотехники.

Главная задача современной светотехники — эффективное применение оптического излучения в технологических процессах при рациональном использовании электрической энергии, а так­же создание комфортной световой среды для труда и отдыха чело­века.

 

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Излучение — перенос энергии от излучающего тела к поглоща­ющему. Понятие излучения можно определить как материю фор­мы, имеющую массу покоя, равную нулю, и движущуюся в про­странстве с постоянной скоростью.

Энергия излучения — количественная мера движения материи, представляет собой одну из качественных разновидностей энер­гии.

Свойства электромагнитных излучений от у-излучений до диа­пазона радиоволн существенно различны и определяются в зна чительной мере энергией фотонов. Излучения с длинами волн в диапазоне от 1, 0 нм до 1, 0 мм выделены из общего спектра элек­тромагнитных излучений и названы оптическим излучением. Они объединены общим названием «оптическое излучение», потому что принципы возбуждения оптического излучения, его распрос­транение в пространстве и преобразования в другие виды энер­гии общие. В данный диапазон входят инфракрасное, видимое и ультрафиолетовое излучения. [Напомним, что 1 нм (нанометр) = = 10" ⁹ м.]

В таблице 1.1 приведена общая характеристика спектра излуче­ний от инфракрасных до рентгеновских [3].

 

 

Системы принятых эффективных величин

Система эффективных величин	Стандартизированный приемник излучения	Область спектральной чувствительности, положение максимума, нм	Максимальная спектральная эффективность
Световых	Глаз среднего человека	380…760, 550	683 лм/Вт
Фотосинтезных	Зелёный лист среднего растения	300…800, 680	1 фт/Вт
Витальных	Кожа среднего человека	280…390, 297	1 фт/Вт
Бактерицидных	Бактерии	220…315, 254	1 фт/Вт

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Искусственный источник оптического излучения — устройство, предназначенное для преобразования электрической энергии в излучение требуемого диапазона волн или заданного спектра. В современных электрических источниках излучений электрическая энергия преобразуется в основном двумя способами: с помощью высокотемпературного нагрева тела электрическим током и с по­мощью электрического разряда в газах и парах металлов. Можно также условно говорить о наличии источников смешанного (теп­лового и газоразрядного) излучения и об источниках люминесцирующего действия, у которых процесс разряда является кратко­временным и вспомогательным или отсутствует вовсе [5, 10].

ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

Любое твердое тело, имеющее температуру, отличную от абсо­лютного нуля, излучает в окружающее пространство энергию. Вы­деление телом энергии длительно может происходить только тог­да, когда энергия тела будет непрерывно пополняться или излуче­ние происходит за счет химических процессов, совершающихся в излучающем теле, в результате которых непрерывно уменьшается запас внутренней энергии тела.

Тело можно заставить длительно светиться, нагревая его. Ши­рокое распространение как источники излучения получили тела, нагреваемые электрическим током, проходящим через них. Ток, проходящий через нить накала электрической лампы, восполня­ет убыль энергии в результате излучения нитью потока излуче­ния [2].

Процесс излучения показывает, что различные тела, имеющие одну и ту же температуру, могут обладать различной энергетичес­кой светимостью, если они имеют различные коэффициенты по­глощения. Все тела подразделяют на три класса: черные, серые и избирательные (селективные).

Под идеальным излучателем понимают тело, поглощающее всю падающую на него энергию. Коэффициент поглощения иде­ального излучателя ос = 1. Часто коэффициент поглощения назы­вают поглощательной способностью тела. В природе идеальных излучателей нет: черный бархат имеет α = 0, 995...0, 996, в то время как мел имеет α = 0, 15...0, 22. Несмотря на то, что идеальные излу­чатели в природе отсутствуют, можно достаточно просто создавать модель такого тела. Это полое тело, внутренняя поверхность кото­рого выкрашена в черный цвет. Через небольшое отверстие поток излучения поступает в полость такого тела, где в результате мно­гократных отражений полностью поглощается (рис. 1.9). Нагревая такое тело, получаем из его отверстия излучение идеального излу­чателя. Все излучения реальных тел делят на серые и избиратель­ные (селективные). Для серого излучения кривая спектральной плотности энергетической светимости М_е(λ Т) подобна кривой М_еs (λ Т) — спектральной плотности излучателя при равенстве темпе­ратуры тел.

Для избирательного (селективного) излучения кривая спект­ральной плотности энергетической светимости М_е(λ Т) отличается от кривой М_гs(λ Т) при равенстве температур тел.

Закон Кирхгофа устанавливает связь между способностями тела излучать и поглощать излучения: отношение плотностей излуче­ния тел с одинаковой температурой равно отношению их коэффи­циентов поглощения:

 

Me1T/Me2T = α e1T/α e2T (1.23)

 

 

Для ряда тел, имеющих одинаковую температуру, закон Кирхгофа можно записать и в таком виде:

 

Me1T/ α e1T = Me2T/ α e2T =…= Men T/ α enT = MesT, (1.24)

 

гдеMesT, Me1T, Me2T, …, Men T —плотность энергети-ческой светимости черного и реальных тел, имеющих постоянную температуру Т; α e1T, α e2T, α enT — коэф­фициенты поглощения тех же тел при температуре Т.

Для монохроматических потоков излу­чения закон Кирхгофа имеет следующий вид: М_е1(λ Т)/ α _е1(λ Т)= М_е2(λ Т)/ α _е2(λ Т)=…= М_еn(λ Т)/ α _еn(λ Т)= М_еs(λ Т), (1.25)

где М_еs(λ Т), М_е1(λ Т), М_е2(λ Т), ..., М_еn(λ Т) — спектральные плотности энергети­ческих светимостей черного тела и различных излучателей для данной длины вол­ны λ и температуры Т; α _е1(λ Т), α _е2(λ Т),..., α _еn(λ Т) — спектральные коэффициенты поглощения для тех же излучателей для данной длины волны X и температуры Т.

Из закона Кирхгофа можно сделать следующие выводы.

1. Любое реальное тело излучает с единицы поверхности всегда меньший поток излучения, чем черное тело при той же темпера­туре.

2. Спектральная плотность энергетической светимости реаль­ного тела в любой области спектра всегда меньше спектральной энергетической светимости черного тела в той же области спектра при одинаковой температуре реального и черного тел.

3. Кривые М_е ( λ Т) для серого и селективного излучателей всегда лежат внутри кривой М_гs(λ Т) для черного тела при равенстве тем­ператур этих тел.

Закон Стефана—Больцмана устанавливает связь между плотно­стью излучения тела и его температурой. Плотность излучения идеального излучателя зависит только от его температуры и про­порциональна ее четвертой степени:

М_еsТ=σ Т ⁴(1.26)

где М_еsТ— плотность излучения идеального излучателя, Вт/м²; σ — постоянная, равная 5, 672 • 10-⁸ Вт/(м² • К⁴); Г—абсолютная температура, К.

Для практики весьма важно знать распределение энергии в спектре теплового излучения. Распределение энергии в спектре теплового излучения идеального излучателя тела описывается формулой Планка

 

(1.27)

где М_еs(λ Т) — спеклральная плотность потока получения идсальнши идеального излучателя, Вт/(м²•мкм); — постоянная, равная 3, 74 •10⁸ Вт/м² • мкм⁴; с₂ — постоянная, равная 1, 43 •10⁴ мкм • К; е — основание натуральных логарифмов.

Продифференцировав уравнение (1.27) по λ и приравняв пер­вую производную нулю, получим

λ max Т= 2896 мкм • К, (1.28)

 

где λ max — длина волны, соответствующая максимуму кривой спектральной плот­ности потока излучения, мкм.

 

 

Рис. 1.10. Спектральная плотность потока излучения идеального излуча­теля при нагреве его до различных температур:

1 - 2000 К; 2- 3000 К; 3- 3500 К

 

 

Уравнение (1.29) определяет положение максимума кривой спектральной плотности потока и излучения идеального излучателя и выражает закон смещения Вина: при повышении температуры излучаю­щего тела максимум кривой спект­ральной плотности его потока из­лучения смещается в сторону более коротких длин волн (рис. 1.10). В видимой части спектра максимум находится при температуре идеаль­ного излучателя тела в пределах 3750...7800 К. Вин, пользуясь зако­ном Стефана — Больцмана и зако­ном смещения, установил, что максимальное значение спектраль­ной плотности потока излучения возрастает пропорционально пя­той степени температуры тела, то есть

 

(1.29)

где с3-постоянная, равная 1, 041•10¹¹ Вт/(м²•мкм•К⁵).

Основные законы теплового излучения позволяют сделать сле­дующие выводы.

1. Поток излучения идеального излучателя тела пропорциона­лен четвертой степени температуры нагрева.

2. Значение максимума спектральной плотности потока излу­чения идеального излучателя тела пропорционально пятой степе­ни температуры нагрева.

3. С повышением температуры нагрева идеального излучателя тела максимум кривой спектральной плотности его потока излу­чения смещается в сторону более коротких длин волн.

Большое практическое значение имеет вопрос о характере за­висимости эффективной отдачи потока излучения теплового из­лучателя от температуры нагрева.

Рассмотрим эту зависимость применительно к тепловому излу­чателю, используемому в качестве источника видимого излучения. Эффективная отдача потока излучения (световой КПД) в данном случае

(1.30)

 

При повышении температурыизлучателя световой КПД возрас­тает, что объясняется смещением максимума кривой спектральной плоскости потока излучения в сто­рону видимого излучения. Наи­большего значения (14, 5%) свето­вой КПД достигает при температу­ре идеального излучателя около 6500 К (рис. 1.11). Максимум кри­вой спектральной плотности излу­чения при этом оказывается в зоне видимой части спектра.

Дальнейшее увеличение темпе­ратуры излучателя приводит к сме­щению максимума кривой ф(А.) в коротковолновую часть спектра. Значение светового КПД начинает уменьшаться.

В таблице 1.5 приведены максимальные значения светового КПД и световой отдачи излучения для некоторых характерных тепловых излучателей [2, 4].

10000 3000 5000 7000 9000 T, К

Рис.1.11. Зависимость светового КПД от температуры идеального излучателя

Рис.1.14. Зависимость основных показателей работы ламп накаливания от подводимого напряжения

На рисунке 1.14 приведена зависимость силы тока I, мощ­ности Р, светового потока Ф, световой отдачи л и средней продолжительности горения τ ламп накаливания от подводи­мого напряжения.

Лампы накаливания включа­ют в электрическую сеть между фазным и нулевым проводами (рис. 1.15). К центральному контакту патрона подключают фазный провод, а к боковой резьбе — нулевой. Выключатель 51 устанавливают в рассечку фаз­ного провода (рис. 1.15, а). Для включения группы ламп, напри­мер для освещения коридора, может быть использована схема уп­равления из двух мест (рис. 1.15, б) с переключателями 51 и 52. Схема включения люстры предполагает применение сдвоенного выключателя (рис. 1.15, в), а при большой мощности ламп — двух отдельных выключателей 51 и 52.

На рисунке 1.16 показана схема соединений в ответвительной коробке К с присоединением электрического ввода, состоящего из фазного провода L1, рабочего ТУ и защитного Ре нулевых прово­дов; электрического патрона лампы накаливания и розетки с за­земляющим контактом ШР. Соединения концов должны быть вы­полнены скруткой с последующей пропайкой или сваркой. При наличии контактной колодки соединения выполняют с помощью винтов с шайбами. При монтаже выключателей следует обращать внимание на то, чтобы включение осветительных приборов проводилось нажатием на верхнюю часть клавиши или верхнюю кнопку выключателя.

 

		а

 

 

Рис. 1.15. Схемы включения ламп накаливания:

а- включение одного места; б- управление из двух мест; в- схема включения люстры; FU- предохранитель; S-выключатель; ЕL-лампа накаливания

А б в

Рис. 1.21. Осциллограммы мгновенных значений напряжений, тока и светового потока газоразрядной лампы:

а — при активном балластном сопротивлении; б— при индуктивном балластном сопротивле­нии; в — при емкостном балластном сопротивлении

Разряд в лампе возникает по достижении напряжением мгно­венного значения, равного U₃. В процессе разряда напряжение на лампе значительно снижается до значения Ur, требующегося для поддержания разряда, и остается неизменным до момента, когда мгновенное значение напряжения сети уменьшится до значения U_н. После этого разряд гаснет, ток в цепи прекращается. В следу­ющий полупериод процесс зажигания и погасания разряда повто­ряется. Как следует из рассматриваемого графика, перезажигание разряда в каждый полупериод сопровождается паузами тока: на­чальной φ _н и конечной φ _к. Общая пауза φ _н + φ _к может достигать ⅓ периода. Паузы разрядного тока значительно ухудшают показа­тели работы источника излучения и являются причиной возник­новения пульсаций потока излучения и стробоскопического эф­фекта. Кривая мгновенных значений тока утрачивает форму си­нусоиды (искажается). Если при этом увеличивается коэффици­ент амплитуды [см. формулу (1.34)], то срок службы электродов уменьшается вследствие ускоренного распыления оксидного слоя и потери эмиссионных свойств. Особенно значительный недо­статок— большой расход электрической энергии в активном балластном сопротивлении, резко снижающий энергетические показатели работы схемы.

Стабилизация разряда посредством индуктивного сопротивления имеет ряд преимуществ перед стабилизацией при помощи актив­ного сопротивления и ее широко применяют. На рисунке 1.21, б показаны кривые мгновенных значений тех же величин, что и на рисунке 1.21, а, но при индуктивном балластном сопротивлении. Благодаря сдвигу по фазе между напряжениями сети и на зажимах лампы значительно облегчается процесс перезажигания разряда в каждый полупериод, так как в момент перехода тока через нулевое значение к зажимам лампы оказывается приложенным значительное мгновенное напряжение сети.

Перезажигание разряда поэто­му происходит без заметной паузы. Форма кривой тока приближа­ется к синусоиде, и режим работы электродов облегчается. Потери мощности в индуктивном балластном сопротивлении обычно значительно ниже, чем в активном, и составляют от 10 до 35 % от мощности источника излучения. Наряду с отмеченными преиму­ществами индуктивного балластного сопротивления следует ука­зать и основные его недостатки: большой расход металла, низкий коэффициент мощности, высокую стоимость.

Стабилизацию разряда при помощи емкости применяют редко. Соответствующие этому случаю кривые показаны на рисунке 1.21, в. Кривая тока приобретает чрезвычайно искаженную форму. Срок службы электродов резко снижается. Большие паузы и всплески тока приводят к значительному снижению светотехни­ческих показателей работы лампы.

Весьма перспективно применение емкостного балластного со­противления при питании источника излучения от сети перемен­ного тока повышенной частоты.

Вернемся еще раз к рисунку 1.21, для того чтобы обратить вни­мание на следующее важное обстоятельство. При любом виде бал­ластного сопротивления сдвиг по фазе между напряжением на лампе и ее током практически отсутствует. Однако мощность лам­пы не будет равна произведению действующих значений напряже­ния на лампе и тока. Дело в том, что кривые мгновенных значе­ний этих величин существенно отличаются по форме одна от дру­гой и от синусоиды и, следовательно, для вычисления истинного значения мощности разряда в межэлектродном промежутке необ­ходимо разложить кривые тока и напряжения на гармонические составляющие. Истинная мощность будет равна сумме мощностей для полученных гармоник тока и напряжения. В практике пользу­ются понятием коэффициента мощности газоразрядной лампы, не связывая его с углом сдвига фаз. Тот же смысл имеет и употреб­ляемый термин «коэффициент искажения»

kа =P/(UI). (1.35)

Коэффициент мощности лампы зависит от значения и вида балластного сопротивления и, следовательно, непостоянен для данной лампы.

Обычно коэффициент мощности газоразрядных ламп состав­ляет 0, 7...0, 9, а коэффициент мощности комплекта газоразрядная лампа — балластное сопротивление — 0, 4...0, 9.

ОСВЕТИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

Эффективное светораспределение, экономичность, надеж­ность, удобство эксплуатации осветительных установок в значи­тельной степени зависят от применяемых типов осветительных приборов (светильников) [1].

Устройство. Светильник состоит из двух главных частей: источ­ника света и оптического устройства, перераспределяющего све­товой поток источника в пространстве (отражатель, рассеиватель, преломитель). Кроме того, светильник может иметь устройства для коммутации и стабилизации электрического тока (ПРА), для крепления источника света и самого светильника. Светильник ог­раничивает слепящее действие лампы, а также защищает ее от воздействия окружающей среды и, наоборот, защищает эту среду от пожара или взрыва.

Классификация. Светильники различают по распределе­нию светового потока лампы между верхней и нижней

полусферами: прямого света — не менее 90 % потока излучается в нижнюю полусферу; преимущественно прямого света — от 60 до 90 % потока излучается в нижнюю полусферу; отраженного све­та — более 90 % потока излучается в верхнюю полусферу.

По форме кривой светораспределения в нижней полусфере светильники преимущественно быва­ют глубокого, среднего, равномерного, широкого светораспреде-ления.

Коэффициент полезного действия светильника равен отноше­нию светового потока светильника к световому потоку помещен­ных в него ламп (ЕФ_Л):

η _С= Ф_С /∑ Ф_Л (1.37)

По исполнению светильники бывают: открытые — лам­па не отделена от внешней среды; закрытые — лампа и патрон от­делены от внешней среды оболочкой без уплотнений; влагозащи-щенные — с уплотнением, защищающим от проникновения влаги внутрь светильника; пылевлагонепроницаемые — с уплотнением, защищающим лампу и токоведущие части от попадания пыли и влаги; взрывозащищенные — с уплотнением, предохраняющим выход наружу пламени или искры.

Для светильников принята международная классификация по защите от воздействия пыли и воды 1Р. В технической литературе существует и другая классификация этой защиты — двузначное число, у которого первая цифра обозначает степень защиты све­тильника от пыли, вторая — от воды. Открытые светильники по защите от пыли обозначают цифрой 2, перекрытые — 2*, полнос­тью пылезащищенные — 5, частично защищенные — 5*, полнос­тью пыленепроницаемые — 6, частично пыленепроницаемые — 6*. Степень защиты от воды: 0 — незащищенные, 2 — каплезащи-щенные, 3 — дождезащищенные, 4 — брызгозащищенные, 5 — струезащищенные.

Обозначения. Для маркировки светильников используют еди­ную систему. Первая буква обозначения указывает используемый в светильнике источник света: Н — лампы накаливания общего применения, Р — ртутные лампы типа ДРЛ, Л — люминесцентные трубчатые, И — кварцевые галогенные, Г — ртутные типа ДРИ, Ж — натриевые лампы, К — ксеноновые. Вторая буква в шифре — способ установки светильника: С — подвесные, П — потолочные, Б — настенные, В — встраиваемые и т. д. Третья буква — назначе­ние светильника: П — для промышленных предприятий, О — для общественных зданий, У —для наружного освещения улиц, Р — рудничный, Б — бытовой. Следующее двузначное число обознача­ет номер серии, а числа далее — число ламп в светильнике, мощ­ность ламп в ваттах, номер модификации.

Последние буква и цифра обозначают климатическое исполне­ние (У — для районов с умеренным климатом, Т — для районов с тропическим климатом и т. д.) и категорию размещения светиль­ников: 1 — на открытом воздухе, 2 — под навесом и т. п., 3 — в зак­рытых неотапливаемых помещениях, 4 — в закрытых отапливае­мых помещениях.

Пример полного обозначения светильника: НСП 03-1x60-002-УЗ — светильник с одной лампой накаливания (Н) мощнос­тью 60 Вт, подвесной серии 03 (С), модификации 002, рассчитан для работы в районах с умеренным климатом (У) в закрытых нео­тапливаемых помещениях (3) промышленных предприятий (П).

Часто в различных рабочих перечнях и таблицах последние обозначения не приводят: НСП 03-1 х60 или не приводят номер модификации: НСП 03-1 х 60-УЗ.

Иногда в обозначении светильника может быть показан тип кривой силы света светового потока (Д — косинусная и др.), рас­пределение светового потока в верхней и нижней полусферах [прямого (П) и преимущественно прямого (Н) типа и др.], а также степень защиты светильника — 23, 53 и т. д.

Применение. Многие современные светильники рассчитаны на применение сетевых проводников как с медными, так и с алюми­ниевыми жилами с площадью поперечного сечения до 4 мм², ко­торые присоединяют или к вводному устройству, или к зажимам на корпусе светильника.

Требования, предъявляемые к эксплуатации светильников, за­висят от размеров помещений, характера светотехнической зада­чи, условий окружающей среды и др.

 

Рис. 1.28. Светильники с лампами накали­вания:

 

а -НСП 01-1x100; б- НСП 02-1x100; в-НСП 03-1x60

 

Сельскохозяйственные производственные помещения по сравнению с промышленными помещениями имеют низкую ес­тественную освещенность, очень малую высоту потолка по отно­шению к длине и ширине, наличие агрессивных газов, низкий коэффициент отра­жения потолка (в большей части животноводческих по­мещений он вообще отсут­ствует), тяжелые температурновлажностные условия. Эти особенности сельскохо­зяйственных производствен­ных помещений, особенно животноводческих и птице­водческих, определяют све­тотехнические и конструк­тивные данные применяе­мых в сельском хозяйстве светильников в отношении экономичности, надежности, правильного светораспределения и спектрального состава.

В сельскохозяйственных производственных помещениях с нор­мальной средой, например в мастерских, гаражах, отапливаемых складах, применяют светильники общепромышленного исполнения, предназначенные для аналогичных помещений в промышленности.

Перечень светильников, рекомендуемых для применения в сельскохозяйственных производственных и административно-об­щественных помещениях, а также для наружного освещения, представлен в таблице 1.15. Общий вид некоторых светильников дан на рисунках 1.28 и 1.30.

 

Светильники с лампами ДРЛ

Помещения с тяжёлыми условиями среды

Для одной лампы мощностью 250 Вт	РСП 08-250	ТУ 16.535.877-94
Для лампы ДРЛ мощностью 250 Вт, подвесной, прямого света, частично пылезащищенный	ГХР 250-2М	ТУ 16.535.877-94
То же, для лампы ДРЛ мощностью 400 Вт	ГХР 400М	ТУ 16.535.877-94

Наружное освещение

Для одной лампы мощностью 125, 250 и 400 Вт, консольный	РКУ 01250-0007	ОСТ 160.534.047-79
Для лампы мощностью 400 Вт, консольный	РКУ 02-400-004-У1	ОСТ 160.534.047-79
Для одной лампы мощностью 250 Вт, консольный	СКЗР 250	ОСТ 160.534.047-79

ОБЛУЧАТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

Облучателъная светотехническая установка — это совокупность источников излучения и светотехнического оборудования, пред­назначенных для генерации и перераспределения оптических из­лучений (ОИ) в целях обеспечения целесообразной (полезной) ре­акции приемников излучения [10].

Тепловое действие излучения соответствует статистически рав­номерному распределению поглощенной энергии излучения. В этом случае энергия излучения преобразуется в энергию поступа­тельного, колебательного и вращательного движений молекул, ионов и свободных электронов, взаимодействующих с излучением.

Фотоэлектрическое, фотолюминесцентное, фотохимическое и фотобиологическое действия ОИ характеризуются поглощением энергии отдельными молекулами. В результате фотоэлектричес­кого преобразования энергии происходят изменения электричес­кого состояния поглощающего тела — фотоэффект; при фотолю­минесцентном преобразовании — излучение возбужденных моле­кул, атомов; при фотохимическом — химические превращения (реакции) в молекулах, поглотивших излучение; при фотобиоло­гических процессах — химические реакции в белках, нуклеиновых кислотах и других органических веществах и связанные с этим процессы обмена веществ в живом организме. Фотоэлектрическое и фотолюминесцентное действия излучения наряду с тепловым могут быть объединены понятием фотофизического действия из­лучения.

Облучательные светотехнические установки

		Рис.1.29. Три уровня классификации ОСУ

Смешанного облучения

С искусственными источниками излучения

С естественным облучением

 

 

На рисунке 1.29 представлены три верхних уровня классифика­ции облучательных светотехнических установок (ОСУ).

Масштабы в области применения ОСУ непрерывно возрастают.

В стране насчитывают тысячи теплиц и животноводческих по­мещений с искусственным облучением и десятки тысяч приборов и технологических процессов, в которых использованы ОИ (табл. 1.16).

В последние два десятилетия эта область светотехники все бо­лее обособляется, формируясь в самостоятельное направление.

1.16. К применение источников оптического излучения

УФ-С	100…280	ДБ ДРТ	Дуговая бактерицидная низкого давления. Дуговая ртутная трубчатая высокого давления.
УФ-В	280…315	ЛЭ ДРТ	Люминисцентная эритемная низкого давления
УФ-А	315…380	ЛУФ ЛУФТ ЛУФЩ ДРТ	Лампа ультрафиолетовая для люминисцентного анализа. То же, с колбой-фильтром. То же, щелевая
УФ	100…380	ДРТ
ФАР	360…720	ЛФ ДРИ ДНаТ ДРЛФ ДКсТ	Фитолампа растениеводческая низкого давления. Дуговая ртутная йодированная. Дуговая натриевая трубчатая. Дуговая ртутная люминисцентная фитолампа высокого давления.
ВИ	380…760	В, Г, Б, БК	Лампы накаливания осветительные: вакуумные (В), газополные (Г), биспиральные (Б), биспиральные криптоновые (БК)
		ЛБ, ЛДЦ, ЛД, ЛХБ, ЛТБДРЛ	Люминисцентные осветительные лампы низкого давления. Дуговая ртутно-люминисцентная лампа высокого давления.
ИКБ	760…5000	ДРИ ДНаТ ИКЗ ИКЗК КИ КГ	Инфракрасная зеркальная лампа. То же, с красным фильтром. Кварцевая йодированная. Кварцевая галогенная.
	1200…7000	ТЭН	Термоэлектрический нагреватель

Рис. 1.37. К расчету бактерицидных установок

вины расчетной высоты, следовательно, поток Ф_б следует рассчи­тывать по методике, разработанной для линейных источников: для ламп без отражателя

(1.59)

Для ламп, помещенных в облучатели,

(1.60)

Где D-длина лампы (рис. 1.37, а) или группы ламп, установленных в ряд (рис. 1.37, б), м; γ -угол между нормалью к поверхности, на которой находится расчетная точка, и падающим лучем ( см. рис. 1.37, а); а-угол между перпендикуляром, опущенным из расчетной точки А на лампу, и линией, соединяющей расчетную точку с краем лампы.

Приведенные формулы справедливы для случая, когда расчет­ная точка находится против торца лампы или линии (группы ламп, установленных в линию). Если расчетная точка находится за линией (рис. 1.37, б) или внутри линии (рис. 1.37, в), то поток рас­считывают по этим же формулам, но в первом случае линию ус­ловно продолжают до расчетной точки:

По потоку (см. табл. 1.24) определяют мощность лампы Р_л. Если значение потока превосходит табличные значения, то необ­ходимо выбрать несколько ламп:

Фб = Ф_{б 1- 3} - Ф_{б 1-2}; (1.61)

Во втором – разрывают на две части:

 

12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. X. Объекты сельскохозяйственного производства
2. Административно-правовое регулирование в системе органов управления в хозяйственно-обслуживающем комплексе.
3. Анализ методик исследования финансово-хозяйственной деятельности
4. Анализ рынков сельскохозяйственной продукции
5. Анализ рынков сельскохозяйственной продукции в районах Омской области
6. Анализ рынков сельскохозяйственной продукции в целом по Омской области
7. Анализ финансово-хозяйственной деятельности ИП Коробова Е. В.
8. Анализ хозяйственной деятельности предприятии
9. Биологические и хозяйственно - полезные признаки сельскохозяйственной птицы.
10. Биологическое значение размножения. Способы размножения, их использование в практике выращивания сельскохозяйственных растений и животных, микроорганизмов.
11. В заключении к работе, для которой определение технико-экономического эффекта невозможно, необходимо указывать народнохозяйственную, научную, социальную ценность результатов работы.
12. В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ, ВЕТЕРИНАРИИ И МЕЛИОРАЦИИ ЗЕМЕЛЬ