Основные характеристики источников света

Источники света могут классифицироваться с точки зрения качественных параметров света, который они производят. Эти параметры имеют важное значение для освещения в целом и их всегда следует понимать при выборе источника освещения. Объективно, наиболее естественный свет исходит от солнца, также естественен лунный свет. Происхождение такого рода света делает его абсолютно чистым, и при этом он не потребляет природные ресурсы. Искусственные же источники для преобразования накопленной энергии в световую энергию обычно требуют потребления ресурсов, таких, например, как ископаемое топливо. Электрическое освещение превосходит по качественным параметрам пламя огня, и при этом сгорание древесины, газа или нефти производит загрязнение окружающей среды. Но при этом, надо учитывать, что все известные источники света имеют разные качественные параметры и характеристики.

Спектр света

Спектр света можно увидеть, если посмотреть на радугу или пропустить луч света через призму, и он включает в себя все видимые цвета. Мы привыкли рассматривать три основных цвета (красный, зеленый и синий) и три вторичных (желтый, голубой и пурпурный). Когда все основные света смешиваются и объединяются, человеческий глаз видит белый свет.

Также, используя фильтр для удаления цветов из белого света, можно получить основные цвета света. Синий свет, например, получается удалением из белого света зеленого и красного цветов. Такие варианты получения цветного освещения все еще широко применяются в театрального и архитектурном освещении.

Однако большинство источников света без накала, как правило, создают определенные цвета света.

Современные люминесцентные лампы, например, создают простые основные цвета света (красный, зеленый и синий), которые видимы для человеческого глаза, как белый свет. Другие лампы, такие как натриевые лампы низкого давления, создают монохроматический желтый свет. Большинство ламп предназначены для создания насколько это возможно белого света. Но в некоторых случаях лампы предназначены для создания определенных цветов, например, зеленого или синего.

Тем не менее, при необходимости создания насколько это возможно естественного белого света существуют два основных параметра:

·         Цветовая температура – параметр, которым описывается цвет излучения. Может определяться как теплая (красные тона), нейтральная или прохладная (синие тона). Термин температура относится к способу получения свечения, излучаемого из металлического объекта при нагревании до точки накала. Например, цветовая температура лампы накаливания составляет около 2700K, и она достигается при нагреве металлического объекта до 2700 ° Кельвина (2427 ° по Цельсию или 4400 ° по Фаренгейту).

·         Индекс цветопередачи (CRI), который описывает качество света по шкале от 0 (плохо) до 100 (идеальный).

Цветовая температура и индекс цветопередачи

Все источники белого света можно оценить по цветовой температуре и индексу цветопередачи (Color rendering index — CRI). Цветовая температура является более очевидным параметром. Два источника света при той же температуре, но разных CRI проявляют гораздо больше сходства, чем два источника света с подобными CRI, но различной цветовой температурой.

Естественный свет, как правило, определяется как имеющий индекс цветопередачи 100 (идеальный). Цветовая температура естественного света во многом зависит от погодных условий, сезона, загрязнения воздуха и т.д. Например, сочетание прямого падения солнечных лучей и синего небосвода в полдень составляет около 5500K, но если при этом заслонить солнечный свет, то цвет синего небосвода будет составлять более 10000К. При восходе и закате солнца в ясную погоду цветовая температура может быть ниже, чем 1800K (красноватый цвет). А при облачности она составит около 6500К.

При выборе электрических источников света, как правило, лучше всего выбирать температуру света в соответствии со следующей таблицей. Обратите внимание, что даже если дневной свет попадает в освещаемое пространство, то попытаться соответствовать параметрам дневного света в течении всего дня не очень хорошая идея, так как цветовая температура естественного света в течении дня значительно варьируется.

Цветовая классификация источников света

Индекс цветопередачи (CRI)

Точечные, направленные или широкоугольные источники

Источники света различаются по форме. Можно выделить три основных типа Точечные, направленные или широкоугольные источники. Каждый излучает свет по-разному, что приводит к различию в освещении.

Балласт и трансформатор

Для правильной работы многих электрических источников света требуют вспомогательные электрические устройства, такие как трансформаторы или балласты. Такие вспомогательные устройства часто имеют значительные габаритные размеры и соответствующий непривлекательный и могут создать при работе звуковое гудение или жужжание.

Размер лампы

Физические размеры лампы влияет на размер светильника и, в свою очередь, определяет то, как данные источники могут быть использованы. Маленькие лампы с низкой потребляемой мощностью могут быть использованы в небольших светильниках, таких как мебельная подсветка и лампы для чтения. Большие и мощные лампы, таких как металлогалогенные лампы стадионного освещения, требуют большой светильника, так как здесь необходимо обеспечивать соответствующий отвод для тепла и размер отражателя.

Напряжение питания

Одним основным параметром электрических источников света является напряжение. В России и Европе используются лампы переменного напряжения 220 вольт, в США - 110 вольт. Рабочее напряжение варьируется от страны к стране.

Многие типы ламп низкого напряжения, работающие от напряжения в 6, 12 или 24 вольт, используются во всем мире. Трансформаторы используются для изменения рабочего напряжения в соответствии с напряжением лампы.

Рабочая температура лампы

Колба лампы при работе может значительно нагреваться. Рабочая температура колбы ламп накаливания и галогенных ламп достаточно высока, чтобы вызвать ожоги. А, в случае галогенных ламп — тяжелые ожоги и пожары. В это же самое время рабочая температура люминесцентных ламп не так высока, хотя прямой контакт даже с такими лампами не рекомендуется.

Температура окружающей среды

Флуоресцентные лампы чувствительны к температуре окружающего воздуха. Если температура окружающего воздуха слишком низкая, либо высокая, лампа будет выделять меньше света, чем при работе в пределах расчетной температуры. Большинство других ламп испускают одинаковое количество света при температурах, возникающих в обычных условиях.

Рабочее положение

Некоторые лампы производят больше света или имеют срок больший службы лампы при работе в определенной позиции по отношению к вектору гравитационной силы Земли. Металлогалогенные лампы особенно чувствительны к этому, а некоторые модели и вовсе не будут работать при изменении положения.

Запуск, прогрев и перезапуск

Некоторые лампы, особенно лампы накаливания, начинают работать, как только подается питание, но большинство других типов, особенно такие как газоразрядные, люминесцентные и металлогалогенные лампы требуют, чтобы быть при запуске обеспечивался мощный электрический импульс. При этом лампа нагревается постепенно, сначала обеспечивая слабое свечение а только затем, после определенного временного интервала, начинает выделять расчетный свет.

При выключении люминесцентные лампы могут перезапускаться сразу. Но большинство газоразрядных ламп, такие как металлогалогенные лампы, должны остыть перед повторным включением, что может привести нежелательных темноте в течение нескольких минут. Очевидно, что эти соображения могут значительно повлиять на дизайн, безопасность или другие требования к освещаемому пространству.

Энергоэффективность

Энергетическая эффективность источника света измеряется в люмен на ватт. В этом случае, чем больше число, тем лучше. Энергоэффективность лампы накаливания, составляет менее 20 люменов на ватт Энергоэффективность металлогалогенных и люминесцентных ламп может достигать до 100 люмен на ватт, а натриевые лампы позволяют достигать почти 180 люмен на ватт.

Источник: http://lifeandlight.ru