Световые приборы - Трембач В.В.
ISBN 5-06-001892-Х
Скачать (прямая ссылка):
47
поток, заключенный в телесном угле, определяемом полезным углом излучения (2аИп). Естественно, что Ф„ будет зависеть от углового размера 2аип, объекта и заданного уровня его освещенности.
Для световых приборов, весь световой поток которых может быть полезно использован, КПД характеризуется отношением всего потока прибора к потоку лампы. Например, для светильников
Т1 = Фсв/ФЛ- (2.13)
Естественно предположить, что КПД прожекторов значительно меньше КПД светильников, весь световой поток которых полезно используется. Сила света источника прожекторных приборов часто оказывается недостаточной для создания на объекте заданного значения освещенности, поэтому весь поток лампы, падающий на световое отверстие прибора, оказывается бесполезным. Например, если КПД рационального зеркального светильника может доходить до 0,80—0,90, то КПД прожекторного прибора достигает 0,2—0,25.
Расчетный (оптический) КПД прибора т] — значение КПД, при котором теоретический полезный поток прибора относится к номинальному потоку источника (при работе его вне прибора, при определенном положении и температуре окружающей среды).
Эксплуатационный КПД прибора т]э — отношение полезного потока СП, работающего в данных условиях Фпэ к номинальному потоку источника Фл.
Если т]э снижается по сравнению с теоретическим в основном за счет неблагоприятного теплового режима СП, то значение
= (2.14)
Коэффициент к(<) зависит от температуры и равен отношению светового потока источника Фл(0 при температуре лампы в СП к потоку лампы при ее номинальной температуре Фл(^н).
Эти коэффициенты учитывают общие потери в световом приборе, но существует ряд коэффициентов, характеризующих использование потока источника оптическим устройством.
Коэффициент использования оптического устройства— отношение светового потока Фф, упавшего от источника на СПУ, к потоку источника Фл:
?/сп=Ф,/Фл. (2.15)
Обычно иСяФч>тгх/^п, равенство же Ucn отношению телесных углов справедливо только для равнояркого шарового светящего тела (/ал=const).
Коэффициент полезного действия оптического устройства прожектора — отношение полезного светового потока Фп прожектора к потоку, падающему на его ОУ:
у1оу=Фа1Ф9. (2.16)
48
Коэффициент г)оу может быть равен коэффициенту отражения р или пропускания т, если в приборе нет затеняющих деталей, препятствующих выходу светового потока. Для светильников, у которых Фп = кФф+Фа, формула (2.16) не имеет смысла, так как в этом случае г)оу>1.
КПД зависит от потока, охваченного светораспределяющим устройством — i/cn, от конструктивного решения прибора и качества светотехнических материалов. Эта связь для прожекторных приборов устанавливается выражением
В заключение отметим, что КПД является не только светотехнической характеристикой, но еще и экономическим показателем. Однако обычное в других областях техники требование максимальности КПД светового прибора без сохранения заданного закона светораспределения абсурдно (оно максимально для самого источника и равно единице).
Параметры светотехнической эффективности. Кроме КПД прибора к числу параметров светотехнической эффективности следует отнести следующие.
Коэффициент усиления СП (Ку)—отношение максимальной силы света /тах прибора к средней сферической силе света /сф круглосимметричных источников (J1H, ДРЛ, ДРИ):
Значение Ку характеризует концентрацию потока источника в световом пучке прибора. Например, для прожекторных приборов /Су = 100—10 000, для светильников Ку—2—30.
Для люминесцентных ламп и других газоразрядных трубчатых источников, имеющих явно выраженный синусный характер кривых силы света, понятие средней сферической силы света неприменимо. Поэтому для световых приборов с такими лампами Ку рассчитывают по отношению к максимальной силе света источника: Ку=/тах//л max. Величина /л max рассчитывается по потоку лампы с помощью коэффициента
(тл=9,25—для люминесцентных ламп; для лампы типа ДНаТ—л2, для ламп типа ДРИ—11,0; для ксеноновой типа ДКсТ—12,3).
Максимальная сила света прибора и ее направление. Кривую силы света круглосимметричного прибора можно характеризовать двумя параметрами, первый из которых дает направление максимальной силы света, т. е. угол ашах, а второй показывает значение /тах в свечах. Для прожекторных приборов, излучающих максимальную силу света всегда по направлению оптической оси, в качестве характеристики остается только максимальная сила света, которая в этом случае называется осевой си~
^1 ^cn^loy
(2.17)
(2.18)
(2.19)
49
лой света (/о), Для светильников значения /т«*, ат*х могут быть самыми различными, естественно; что с увеличением ата* зиаче- I иие Кг падает. Например, для круглосимметричного зеркального глубокоизлучающего светильника, имеющего атах=0, коэффициент усиления Ку—6—30, в то время как для широкоизлучающего светильника при атах=55° коэффициент Куг^4,5.
Для некруглосимметричных световых приборов направление максимальной силы света должно характеризоваться дополнительно углом Ртах» ориентирующим продольную плоскость, в которой лежит угол Отах. Параметром светотехнической эффективности также является полезный угол излучения — плоский угол 2аип, определяемый той минимальной силой света, которая еще может оказаться полезной при освещении некоторого объекта. Например, в прожекторной технике очень распространен 10%-ный угол излучения 2аю. Это означает, что углу 2анп соответствует сила света, равная одной десятой от осевой (максимальной). Итак, параметрами светотехнической эффективности прожекторных приборов являются осевая сила света Iо и плоский полезный угол излучения 2ссип. Для светильников распространенными характеристиками являются коэффициент усиления (/Су), направление максимальной силы света (ртах, атах), угол излучения (2аИп).
