Фактори, които трябва да се вземат предвид при дизайна на вътрешното осветление
Общо вътрешно осветление в миналото и днес
Познаваме електрическото осветление от ранните дни, когато учебните зали, офиси и други общи работни пространства бяха осветени с призматични или прозрачни глобуси. Тези глобуси бяха подвешени от тавана и съдържаха луминесцентни лампи по такъв начин, че тези единици предоставяха люмени както директно, така и индиректно до работната площ. Това се случваше чрез отражения от повърхностите на стаята. Отново стъклените обвивки на глобусите бяха широко използвани, за да имат висока яркост. Така тази система за осветление произвеждаше значителен блясък в очите на работниците.
През 1930-те години се появи напълно индиректно луминесцентно осветление с панични или концентрични пръстеновидни светилници. Дори с полупокрита лампа, монтирана с основата нагоре в дупка в центъра на единицата. В тази система лумините на лампата бяха насочени към тавана. По този начин, съществено таванът стана източник на светлина. Наистина, тези индиректни единици произвеждаха висококачествено, безблясково осветление. Но тази система за осветление беше съществено много неефективна. В тази индиректна система за осветление нито един люмен не пътуваше директно до работната площ. Отново, много лампи бяха необходими в дадено пространство, за да предоставят достатъчна осветеност на работната площ. Така се произвеждаше много топлина (инфрачервена), която често причиняваше термален дискомфорт в пространството.
В края на 1930-те години появата на флуоресцентни лампи започна промяна във вътрешното осветление. Тези лампи имаха много по-ниска яркост от луминесцентните лампи. Така вече не беше необходимо всички люмени на лампата да се насочват нагоре към тавана, за да бъдат отразени надолу. С подходяща композиция с жалюзи и лещи, повечето люмени можеха да бъдат насочени директно надолу. Разбира се, флуоресцентната лампа имаше около пет пъти по-голяма ефективност от луминесцентната лампа. Следователно, 70 фут-кандела от флуоресцентното осветление можеха да бъдат предоставени по-ефективно от 30 фут-кандела от луминесцентното осветление.
Появата на метал халайд и високо налягане натриеви лампи предизвика допълнителни промени във вътрешното осветление през 1960-те години. Те улесниха енергиен кризис в началото на 1970-те години. Тези лампи са концентрирани и с висока яркост като луминесцентните. Те имаха ефективност седем или повече пъти по-голяма. Така напълно индиректното осветление във вътрешните пространства отново стана икономически изгодно да бъде проектирано с тези лампи. В резултат, намаляването на енергийното потребление беше някак възможно. В това индиректно осветление с тези лампи, нивата на осветеност бяха понижени. Тази система за осветление, въпреки че предоставяше разумно равномерна осветеност в цялата област на работната площ, допълнителна осветеност беше необходима на местата за задачи.
Така забелязваме, че луминесцентното осветление не се препоръчва за общото осветление на вътрешните пространства, където флуоресцентното осветление продължава да доминира луминесцентната система за осветление. Отново, във вътрешното осветление, особено 4 фут-кандела, 40 W бързо стартираща лампа е най-често използваната флуоресцентна лампа. Метал халайд лампи все повече се появяват всяка година в индиректното осветление, както свесени от тавана светилници, така и въвединени в офисна мебел. Най-популярната лампа за тези цели е 400 W фосфорно покрита метал халайд лампа. Високо налягане натриеви лампи в внимателно проектирани светилници получават известно признание във вътрешното осветление, но обикновено се препоръчват само за стаи с висок таван и където добра цветова репродукция не е важна, като спортни зали.
Лампи за вътрешно осветление
Дизайнерът на вътрешното осветление обикновено избира лампите сред следните типове:
Високо налягане натрий
Всеки от горепосочените типове има свои специфични силни и слаби страни. Факторите, които дизайнерът трябва да вземе предвид при избора на лампа, са:
Разглеждане на светлинната ефективност. Светлинната ефективност е отношението между люменовият изход от лампата и електрическата мощност (в ват) входяща в лампата. Изискваната осветеност трябва да бъде предоставена от лампата в съчетание с икономично осветление.
Дизайнерите трябва да разгледат продължителността на живота на лампата. Трябва да помислят за трудностите при замяната на изгорели лампи и дали груповата замяна на лампите е по-ефективна икономически или не.
Поддържането на люмените на лампата е важен фактор. Може да възникне въпрос, дали е важно да се поддържа определен минимален ниво на осветеност винаги.
Отново, друг важен фактор е цветът, факторът на изглед. Въпреки че всички посочени лампи произвеждат "бяла" светлина, техните CCT и CRI са различни. Дизайнерите трябва да разгледат важността на цветовете на вижданията задачи и околната среда, за да бъдат верно възпроизведени.
Въпросът за необходимите допълнителни устройства заедно с лампите е голям. Както видяхме, всички газови разрядни източници на светлина изискват баласт, докато луминесцентните лампи не изискват. Типовете използвани баласт могат да влияят на изхода, продължителността на живота, надеждността на стартиране, ефективността на системата и удобството на потребителите.
Дизайнерите трябва да помислят за други случайни фактори, дали съществуват в конкретната среда, дали температурата е проблем, дали областта трябва да е свободна от стробоскопични ефекти, дали електромагнитната интерференция смущава активностите в пространството, дали присъстват газове, които могат да причинят корозия или експлозивна атмосфера и т.н.
Разглеждане на светлинната ефективност
Сравнението на първите три фактора за четирите общи типа лампи е показано в горната таблица. Да разгледаме ефективността на лампите. За луминесцентните лампи ефективността варира от 12 lm/W за стандартната 40 W лампа до 22 lm/W за стандартната 500 W лампа. За луминесцентните лампи с непроменен дизайн, ефективността на лампата се увеличава с мощността на лампата. Това се дължи главно на факта, че по-дебелите жици на лампите с по-висока мощност могат да работят при по-високи температури за същия срок на живот. PAR (Параболичен алуминиран рефлектор) и R (рефлектор) лампи обикновено имат по-ниска ефективност от стандартните лампи със същата мощност. Това се дължи на факта, че PAR и R лампите са предназначени да имат по-дълъг срок на живот.
Флуоресцентните лампи предлагат много по-високи ефективности от луминесцентните лампи, въпреки загубите от баласта. Например, стандартната 40 W студено бела флуоресцентна лампа излъчва 3150 люмена в началото и нейният баласт използва 12 W. Така ефективността е 3150/40 = 79 люмена /ват в началото и, включвайки загубите от баласт, общата мощност е 52 W, следователно 3150/52 = 61 люмена /ват общо. Тази общо оценка на ефективността се използва за последната цифра на пазара. В схемата за дизайн на осветление, флуоресцентните лампи се използват двойки с един баласт, за да се подобри общата ефективност. Например, всяка от двете флуоресцентни лампи използва 40 W и техният обща баласт използва 12 W, давайки начална ефективност от 68 люмена /ват общо. В случая с предварително затоплени флуоресцентни лампи, ефективността на лампите е много ниска. В тази модерна ера, баластите на флуоресцентните лампи са така проектирани, че се считат за енергийно спестяващи лампи с най-висока светлинна ефективност.
Метал халайд лампите имат по-висока ефективност от ртутните лампи. Това се дължи на добавянето на халайд соли в метал халайд лампите. Например, 400W метал халайд лампа излъчва 34000 люмена в началото и нейният баласт използва 460 W. Това дава начална общо ефективност от 745 люмена /ват. Така по-ниски размери дават по-ниска ефективност.
Отново, в случая с високо налягане натриеви лампи, те предлагат висока ефективност. Но ниско налягане натриеви лампи с по-висока ефективност не са подходящи за вътрешно осветление. Това се дължи на лошите им свойства за рендериране на цветове. Например, 400 W натриева лампа излъчва 50000 начални люмена и нейният баласт използва 75 W. Така цялата установка използва 475 W. Нейната начална светлинна ефективност е 105 люмена /ват. По състав, 100 W натриева лампа излъчва 9500 люмена, използва 135 W и има начална ефективност от 70 люмена /ват.
Разглеждане на продължителността на живота на лампите
Втората колона на горната таблица показва продължителността на живота на лампите в часове. Винаги приемаме, че операциите с лампите се извършват при техните стандартизирано напрежение и нормална температура. Продължителността на живота на лампите зависи от типа лампи. Срокът
