МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Российский государственный аграрный заочный университет

 

Инженерный факультет

 

Кафедра информационных и электротехнических систем и технологий

 

 

Кандидат технических наук, профессор

МОХОВА ОЛЬГА ПАВЛОВНА

 

СВЕТОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЯ

 

КУРС ЛЕКЦИЙ

 

 

 

 

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1. Основные положения

1.1. Общая характеристика оптического излучения.

1.2. Взаимодействие оптического излучения с телом.

1.3. Световые величины и их единицы измерений.

2. Источники света, светильники и их характеристики

2.1. Тепловые источники света.

2.2. Разрядные источники света.

2.3. Светильники

3. Осветительные установки

3.1. Нормирование, виды и системы освещения

3.2. Выбор типа светильников и их размещение

3.3. Методы расчёта освещения

4. Проектирование и расчёт электрических сетей

4.1 Выполнение электрических осветительных сетей.

4.2. Расчёт осветительной сети.

4.3. Защита осветительных электросетей.

ЛИТЕРАТУРА

Москва 2006 г введение

Преобразование электрической энергии в лучистую энергию оптического диапазона осуществляется технологическими электроустановками освещения и облучения.

Наиболее широко используются установки электроосвещения, которые стали неотъемлемой электротехнической частью на любом производстве и в быту и обеспечивают возможность нормальной деятельности людей при отсутствии или недостаточности естественного освещения.

Электроустановки облучения отличаются от электроустановок освещения только тем, что в своём составе вместо источников света имеют источники ультрафиолетового или (и) инфракрасного спектра оптического излучения и применяются в специальных технологических целях.

Использование оптического излучения - важнейший фактор дополнительного совершенствования и повышения эффективности производства и улучшения быта.

В настоящее время большое внимание уделяется энергетической и экономической эффективности осветительных электроустановок, на нужды которых в нашей стране затрачивается свыше 13% вырабатываемой электроэнергии.

Основными путями повышения эффективности осветительных электроустановок являются:

    увеличение экономичности и срока службы источников света и светильников;

    применение автоматических устройств для регулирования искусственной освещённости в зависимости от значения естественной;

    рациональное проектирование и эксплуатация осветительных сетей и осветительных установок.

___________________

1. Основные положения

1.1. Общая характеристика оптического излучения.

Лучистая энергия передается от тела к телу в виде фотонов электромагнитных волн различной длины (частоты). Значение энергии фотона связано с частотой электромагнитных колебаний соотношением

e = hn = (h×c)/l , (1.1)

где e - энергия фотона, Дж; h - постоянная Планка, h = 6,6245´10 ^-34 Дж´с; n - частота электромагнитных колебаний, Гц; l - длина электромагнитной волны, м.

Частота n и длина волны l, электромагнитного излучения взаимосвязаны со скоростью распространения электромагнитных волн в пространстве (со скоростью света) с = 3×10⁸ м/с соотношением:

с = lv , (1.2)

Излучения оптического диапазона спектра электромагнитных колебаний в зависимости от длины волны l делят: на видимое (от 380 до 760 нм), ультрафиолетовое (от 1 до 380 нм) и инфракрасное (от 760 до 10⁶ нм), [1 нм = 10^-9 м] (См. рис. 1.1)

Видимый солнечный свет - это сочетание излучений семи основных цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового, которые приведены в порядке уменьшения длины электромагнитной волны.

В оптической области спектра электромагнитных колебаний перед красным излучением находится инфракрасное (ИК - излучение), а за фиолетовым – ультрафиолетовое (УФ - излучение). (По-латыни «инфра» означает «впереди», а «ультра» — «за»). Инфракрасные и ультрафиолетовые лучи невидимы для человеческого глаза.

Рис. 1.1. Спектральное распределение электромагнитного излучения

В свою очередь, ультрафиолетовое (УФ) излучение подразделяют: на длинноволновое зоны А (от 315 до 380 нм), средневолновое зоны В (от 280 до 315 нм) и коротковолновое зоны С (от 100 до 280 нм). УФ - излучение с длиной волны менее 100 нм интенсивно поглощается воздухом земной атмосферы и не достигает поверхности земли.

Длинноволновое УФ - излучение зоны А обладает крайне низкой фотобиологической активностью, но способно вызывать видимое свечение некоторых веществ. Поэтому его используют для люминесцентного анализа химического состава различных веществ и биологического состояния продуктов питания.

Средневолновое УФ - излучение зоны В оказывает благоприятное действие на живые организмы, вызывает эритему и загар, способствует лучшему усвоению витамина D, обладает мощным антирахитным действием. Для большинства растений УФ - излучение зоны В неблагоприятно.

Коротковолновое УФ - излучение зоны С обладает бактерицидным действием. Поэтому его применяют для обеззараживания продуктов питания, воды, воздуха, для дезинфекции и стерилизации различного инвентаря и посуды.

Инфракрасное (ИК) излучение также в зависимости от длины волны подразделяют на три зоны: коротковолновую А (от 760 до 1400 нм), средневолновую В (от 1400 до 3000 нм) и длинноволновую С (от 3000 нм до 1 мм).

ИК - излучение практически не поглощается воздухом и большую часть энергии своих фотонов расходует на образование теплоты в поверхностном слое тела нагрева. Глубина проникновения ИК - излучения в поверхностный слой составляет в среднем для воды 30...45 мм, для древесины - 3...7 мм, для сырого картофеля - до 6 мм, для тела животного — 2,5 мм, для зерна — 2 мм. В сельскохозяйственном производстве ИК - излучение используют для местного обогрева молодняка животных и птицы, сушки сельскохозяйственной продукции, лакокрасочных и других покрытий, для дезинсекции.