Laboratoare protecția muncii

Scopul lucrării: Studierea iluminării de producere şi efectuarea calculelor necesare. Studierea normelor iluminării de producere.

Îndrumări teoretice:

Lămpile electrice sunt surse primare artificiale de lumină care emit radiaţie luminoasă (eventual, pe lângă alte radiaţii din domeniul optic) prin transformarea energiei electrice.

Clasificarea lămpilor electrice

Fenomenele care stau la baza funcţionării lămpilor electrice sunt radiaţia termică şi luminescenţa.

În lămpile bazate pe radiaţia termică, emisia de radiaţie optică şi, în principal, luminoasă este datorată unui corp solid, adus la incandescenţă de un curent electric. Corpul incandescent poate funcţiona în vid sau în atmosferă de gaz inert, iar temperatura de lucru joacă un rol esenţial în obţinerea eficacităţii sursei.

Fenomenul de luminescenţă constă în emiterea de către o substanţă a unei radiaţii electromagnetice a cărei intensitate (pentru anumite lungimi de undă sau pentru intervale spectrale restrânse) este mai mare decât cea a radiaţiei termice emise de către substanţă, la aceeaşi temperatură. Radiaţia luminescentă poate avea loc indiferent de starea de agregare a substanţei. În funcţie de cauza care provoacă radiaţia, în construcţia lămpilor electrice prezintă interes electroluminescenţa şi fotoluminescenţa (îndeosebi fluorescenţa).

Electroluminescenţa apare sub acţiunea purtătorilor de sarcină (electroni şi ioni) care se deplasează într-un câmp electric. Electroluminescenţa este proprie descărcării electrice în gaze şi în vapori metalici în care atomii gazului sau vaporilor metalici sunt excitaţi şi ionizaţi de către ciocnirile cu purtătorii de sarcini.

Fotoluminescenţa este produsă prin absorbţia fotonilor, adică sub acţiunea unei radiaţii electromagnetice. Dintre fenomenele de fotoluminescenţă, interesează în mod deosebit fluorescenţa care reprezintă o fotoluminescenţă ce persistă un timp extrem de scurt (sub 10-8 s) după excitarea substanţei cu radiaţie electromagnetică. În lămpile cu descărcare electrică se foloseşte fluorescenţa unor substanţe solide, denumite luminofori, sub acţiunea radiaţiei descărcării (în principal, radiaţia de rezonanţă), în vederea creşterii eficacităţii luminoase şi/sau a modificării compoziţiei spectrale a radiaţiei.

Funcţionarea anumitor lămpi are la bază folosirea unor radiaţii mixte cum sunt: electroluminescenţă + fotoluminescenţă, electroluminescenţă + radiaţie termică sau electroluminescenţă + radiaţie termică + fotoluminescenţă (fluorescenţă).

În consecinţă, ţinând seama şi de caracteristicile mediului radiant, în tehnica iluminatului se folosesc următoarele categorii de lămpi:

a. Lămpi cu incandescenţă - bazate pe fenomenul de radiaţie termică. După mediul în care funcţionează elementul radiant termic (filamentul), se deosebesc:

- lămpi cu vid,

- lămpi cu gaze inerte,

- lămpi cu halogeni;

b. Lămpi cu descărcare electrică în gaze sau în vapori metalici - bazate pe fenomenul de luminescenţă. Cele mai utilizate lămpi sunt:

- lămpi cu vapori de mercur la joasă presiune şi la înaltă presiune,

- lămpi cu vapori de sodiu la joasă presiune şi la înaltă presiune,

- lămpi cu vapori de mercur şi halogenuri metalice;

c. Lămpi cu lumină mixtă, cea mai răspândită fiind lampa cu descărcare electrică în vapori de mercur la înaltă presiune, cu luminofor şi cu filament incandescent încorporat în lampă, cu rol atât de element radiant termic, cât şi de element de stabilizare a curentului de descărcare (balast).

Parametrii principali ai lămpilor electrice

Parametrii care servesc pentru compararea diverselor tipuri de lămpi, în vederea stabilirii sursei de lumină care urmează a fi folosită într-o instalaţie de iluminat, precum şi pentru aprecierea avantajelor şi dezavantajelor acestora, se pot grupa în trei categorii: parametri tehnici de bază, parametri tehnico-economici şi de exploatare şi cost. Încadrarea unui parametru în una din cele trei categorii nu este strictă deoarece nu se poate face totdeauna o distincţie netă între un parametru tehnic (fizic) şi un parametru de exploatare.

Valorile nominale ale parametrilor sunt prevăzute în standarde sau în normele interne de fabricaţie. Întrucât producţia de lămpi este o producţie de masă, în care intervin fluctuaţii atât în privinţa proprietăţilor şi dimensiunilor materialelor folosite, cât şi în privinţa procesului tehnologic de fabricaţie, standardele sau normele respective prevăd. de asemenea, abaterile admisibile de la valorile nominale ale parametrilor.

Parametri tehnici de bază

Puterea nominală P absorbită de la reţea determină consumul de energie electrică şi serveşte ca bază pentru evaluarea eficacităţii sursei.

Tensiunea nominală Un trebuie să corespundă reţelei (circuitului) la care se conectează lampa.

Fluxul luminos φ emis la funcţionarea lămpii în condiţii nominale serveşte pentru aprecierea eficacităţii sursei, dar influenţează şi stabilirea numărului de surse de lumină necesare într-o instalaţie de iluminat.