+ All Categories
Home > Documents > Iluminat Curs Var2008.2

Iluminat Curs Var2008.2

Date post: 19-Jul-2015
Category:
Upload: petit-papillon
View: 117 times
Download: 1 times
Share this document with a friend

of 70

Transcript

INTRODUCERE11.Mrimi fotometrice va veni dar si radu mine vina1.1.1. Lumina1.1.2. Mrimi i uniti fotometrice1.1.3. Legile fotometrice 1.1.4. Determinarea practic a eficienei luminoase a unei surse punctiforme1.1.5.Msurarea nivelului de iluminare1.1.6. Caracteristici fotometrice 1.1.7. Redarea culorilor 2.Aparate de iluminat 3. Surse de lumin3.1. Lmpi cu incandescen2.3.1.1. Lmpi cu incandescen normale2.3.1.2. Lmpi cu incandescen cu halogeni3.2. Lmpi cu descrcare electric n gaze3.2.1. Lmpi fluorescente3.2.2. Lmpile fluorescente compacte3.2.3. Lmpi cu descrcare n vapori de mercur de nalt presiune 3.2.4. Lmpi cu descrcare n vapori de sodiu cu nalt presiune 3.2.5. Lmpi cu halogenuri metalice3.3. Alegerea lmpilor4. Dimensionarea instalaiilor de iluminat3.4.1. Metoda factorului de utilizare 3.4.2. Metoda punct cu punct 3.4.2.1. Metoda punct cu punct pentru surse punctiforme 3.4.2.2. Metoda punct cu punct pentru surse liniare5. Iluminatul exterior5.1. Aparate de iluminat pentru exterior5.2.Dimensionarea circuitelor electrice ale instalaiilor de iluminat 5.3. Instalatii de iluminat cu surse cu incandescen 5.4. Dimensionarea circuitelor electrice n cazul lmpilorfluorescente 6. Principalele condiii pentru un iluminat corespunztor 7. CALCULUL SECTIUNII CONDUCTOARELOR 8. ALIMENTAREA CU ENERGIE ELECTRICA A INSTALATIEIDE ILUMINAT ELECTRIC5.1 Stabilirea necesarului de energie 5.2Sisteme de contorizare 5.2.1 Descriere generala 5.2.2 Caracteristicile sistemelor 5.2.2.1 Echipamente de contorizare5.2.2.2 Comunicatie5.2.2.3 Software110-1210-1010-8 10-6 10-410-2100102104106108 [m]Fig. 1.1 Spectrul undelor electromagnetice. 5.2.3 Arhitectura sistemului 5.2.4 Calitate 5.2.5 Standarde si specificati 5.2.6 Documentatie 5.2.7 Functiile sistemului si rapoartele generate 5.3Reducerea consumurilor de energie electrica la iluminatul exterior INTRODUCERELumina natural i artificial este acea componenta a vieii fr de care existena i evoluia omului nu ar fi posibil. n lipsa luminii naturale, continuarea activitii oamenilor este facilitat de existena iluminatului artificial att n interiorul cldirilor ct i n exterior.n tehnica iluminatului, un loc aparte l ocupa iluminatul urban datorita implicaiilor pe care le are n viaa cotidian. Acesta este un subiect interesant din punct de vedere practic avnd un suport teoretic bine definit, care constituie obiect de studiu i cercetare pentru oamenii de tiin din ar i strintate.Iluminatul urban, corespunztor realizat, are efecte benefice att n ceea ce privete sigurana i securitatea cetenilor oraului, ct i sub aspect economic. Sigurana cetenilor implic reducerea numrului de accidente de circulaie pe timpul nopii, acest lucru fiind demonstrat prin studii realizate de specialiti din diferite ri, de-a lungul timpului. Tot din aceste studii rezult c securitatea cetenilor unui ora este mai mare n locurile n care iluminatul urban este realizat corespunztor (ntunericul favoriznd agresiunile asupra persoanelor). ntr-unoramodern, prinpunereanvaloareaansamblurilor arhitecturalefolosind tehnica iluminatului, acesta poate constitui un punct de atracie pentru numeroi vizitatori, ceea ce duce la dezvoltarea turismului. Pn n anul 1989, n iluminatul urban din Romnia, soluiile luminotehnice adoptate pentru arterele de circulaie erau tipizate, fr un control calitativ i cantitativ al acestora, iar sistemele de iluminat decorativ, practic, nu existau. Dup anul 1989, poziia pe care o ocupa iluminatul artificial n viaa sociala, spiritual i economic a rii a fost reconsiderat, fcndu-se remarcat o mai mare preocupare a autoritilor locale i centrale fa de acest domeniu.Cu toate acestea, realizarea iluminatului urban n oraele rii noastre se ridic nc la nivelul standardelor internaionale. 210-1210-1010-8 10-6 10-410-2100102104106108 [m]Fig. 1.1 Spectrul undelor electromagnetice. 1. Mrimi fotometrice1.1. LuminaSpectrul delumin corespundeunei pri aspectrului radiaiei electromagnetice, avnd lungimi de und cuprins ntre 380 i 760 nm (fig. 1.1). Spectrul radiaiilor vizibile reprezint un eantion foarteredus dinntregul spectru, care mai cuprinde radiaiile, radiaii Rntgen, radiaii infraroii, radiaii ultraviolete.a. Radiaiiledinspectrul 380 760nmdeterminosenzaie fiziologic specific asupra ochiului uman, numit lumin. Ochiul uman prezint senzaii diferite pentru diferite lungimi de und. Aceste senzaii diferite sunt numite culoare (tabelul 1.1). n cazul n care lumina cuprinde ntreg spectrul al radiaiilor vizibile ochiul sesizeaz culoare alb. Lungimea de und a unei radiaii electromagnetice poate fi determinat din relaia

fc , (1.1)n care c este viteza luminii (viteza de propagare n vid), iar f frecvena radiaiei (c 3 108 m/s n vid; 2,25 108 m/s n ap i 2 108 n sticl). Tabelul 1.1. Sensibilitatea spectral a ochiului umanLungimea de und nm Culoarea380 430Violet430 485Bleu485 570Verde570 600Galben600 610Portocaliu610 760Rou310-1210-1010-8 10-6 10-410-2100102104106108 [m]Radiaii cosmice, Raze Raze RntgenUltravioletLuminInfrarouMicroundeUnde decimetriceUnde ultrascurteUnde scurteUnde medii Unde lungi380 400 450500 550600 650 700 750 [nm]Fig. 1.1 Spectrul undelor electromagnetice.VioletBleuVerdeGalbenRouPortocaliu p p 380 555 760 [nm]Fig 1.2. Sensibilitatea spectral.10-1210-1010-8 10-6 10-410-2100102104 Fig. 2.1 Spectrul undelor electromagnetice.n realitate culoarea se realizeaz prin suprapunerea radiaiilor vizibile cu diferite lungimi de und emise de sursa de lumin.ntabelul 1.2esteindicatclasificareasurselor tehnicedeluminnfunciedeculoare, conform CIE (Comisiei Internaionale de Iluminat)i DIN (Standardul German). Culoarea unei surse de lumin se caracterizeaz prin temperatura sa de culoare. Temperatura de culoarea unei surse de lumin se definete ca fiind temperatura (n K) corpului negru, a crui radiaie are aceeai culoare cu cea a sursei de lumin analizate. Tabelul 1.2. Culoarea unei surse de luminDefiniie conformDINDefiniie conformCIEDomeniul temperaturii de culoareAlb cald (ww) Grupa 1 (cald) < 3300 KAlb neutru (nw) Grupa 2 (mediu)(3300 5000/5300) KAlb lumina zilei (tw) Gruppe 3 (rece) > 5000/5300 KLumina zilei rezult din radiaia termic a soarelui n urma filtrrii prin atmosfera pmntului. Radiaia termic a soarelui cuprinde un spectru continuu cu lungimi de und cuprinse ntre circa 300 i 4500 nm cu o temperatur medie de culoare de 5000 K (pentru Europa).1.2. Mrimi i uniti fotometriceToate corpurile avnd o temperatur peste 0 K radiaz energie. ns numai radiaiile care sunt observatedectreochiul umancorespundenergiei luminoase. Fiecaresursdeluminemiteo anumitenergieluminoasW. Energialuminoasnuesteomrimeobiectiv, fiindenergiaunei radiaii electromagnetice dar validat subiectiv de ctre ochiul uman.Energiaradiatnunitateadetimp(puterearadiat) i validatdectreochiul umanse definete ca fiind fluxul luminos

tWdd . (1.2)Unitatea de msur, lumenul (lm), corespunde unui flux luminos emis de o surs monocromatic cu lungimea de und de 555, 5 nm (f = 540,0154 1012 Hz) i care consum 1/683 W. Altfel spus, rezult un flux de 1 lm n cazul unei transformri ideale a puterii de 1/683 W, absorbit deosursdelumincareemiteoradiaiemonocromaticculungimeadeundde555, 5nm (galben).Toate celelalte mrimi fotometrice se raporteaz la fluxul luminos.Fluxul luminosdefinetecaracteristicileenergeticealesurselor delumini esteutilizat pentru determinarea randamentului i eficienei luminoase a surselor de lumin i a instalaiilor de 4Radiaii cosmice, Raze p p 380 555 760 [nm]Fig 1.2. Sensibilitatea spectral.Fig. 1.3 Intensitatea luminoas.120 130140 160180160 140130120 iluminat.Dac o surs de lumin emite o putere spectral p (fig. 1.2), ochiul uman observ n mod diferit fiecare lungime de und. Sensibilitatea spectral a ochiului uman depinde nu numai de puterea spectral ci, n mare msur, i de compoziia spectral a luminii. Ochiul uman nu recepioneaz n mod egal toate radiaiile luminoase. Maximul spectrului luminos al ochiului uman se afl la 555,5 nm unde sensibilitatea spectral k prezint o valoare unitar pk. (1.3)Fluxul luminos poate fi determinat din relaia nm 760nm 380nm 760nm 380d d p k.(1.4)Eficiena luminoas a unei surse de lumin reprezint raportul dintre fluxul luminos emis de surs i puterea absorbit din reeaua electric P de ctre sursa de lumin

0nm 760nm 380dd pP.(1.5)Eficiena luminoas este un indicator economic al unei surse de lumin.n cazul unei transformri ideale a energiei electrice absorbite de o surs care emite o lumin monocromatic cu lungimea de und de 555, 5 nm rezult o eficien luminoas = 683 lm/W. n realitate, sursele actuale de lumin artificial au o eficien luminoas mult mai mic. n tabelul 1.3 sunt prezentate cteva exemple n acest sens.Tabelul 1.3. Eficiena luminoas a unor surse de luminSursa de lumin Eficiena luminoas lm/WLampa cu incandescen8 20Lampa fluorescent75 110Lampa cu descrcare n vapori de mercur de nalt presiune32 60Lampa cu descrcare n vapori de sodiu de nalt presiune66 130Intensitatea luminoas I a unei surse de lumin (fig. 1.3), n direcia , se definete ca fiind fluxul luminos emis n direcia , raportat la unghiul solid n care are loc emisia (densitatea spaial a fluxului luminos n direcia )

I . (1.6)5Radiaii cosmice, Raze p p 380 555 760 [nm]Fig 1.2. Sensibilitatea spectral.Fig. 1.3 Intensitatea luminoas.1101009080706050 40120 130140 160180160 14013012030 20100 10 2030 Intensitatealuminoasdetermincantitateadeluminemisntr-oanumitdirecie, fiind dependentnspecial desuprafeelereflectantecareasigurorientarealuminii (deexemplu, un reflector).Unghiul solid poate fi calculat din relaia2cosrA , (1.7)n care A este aria suprafeei iluminate, r distana dintre sursa de lumin i suprafaa iluminat, iar unghiuldintredireciarazei luminoaselasuprafaailuminati normalapeaceeastsuprafa (unghiul de inciden).Unitatea de msur a unghiului solid este sterradianul [sr].Surseleuzualeprezintvalori diferitealeintensitii luminoasepediferiteledirecii.Este posibil a ataa intensittii luminoase noiunea de vector. Modulul acestuia se determin din relaia de definiie (1.7), direcia este , iar sensul este radial.Unitatea de msur a intensitii luminoase este candela [cd].Repartiia n spaiu a intensitii luminoase a unei surse este o caracteristic important a unei surse de lumin. Fiind cunoscut repartiia intensittii luminoase n spaiu (n plan) a unei surse pot fi determinate principalele caracteristici fotometrice ale acesteia. Locul geometric al vrfurilor vectorilor intensitateluminoasreprezintcorpul fotometric(nspaiu) saucurbafotometric(n plan).Pentru a obine curba fotometric (n general corpul fotometric) al unei surse de lumin este necesar a msura intensitatea luminoas n diferitele direcii i, la o anumi scar, s fie trasat locul geometric al vrfurilor vectorilor corespunztori.n mod uzual, curbele (corpurile) fotometrice sunt indicate pentru o surs standard de 1000 lm.Valoarea real a intensittii luminoase, pentru o surs de lumin, cu un flux total , rezult din relaia

10000 I I , (1.8)n care I0 este valoarea indicat de constructorul sursei de lumin.Ca exemplu, n fig. 1.4 este indicat o curb fotometric pentru o surs uzual de lumin. Nivelul de iluminare E definete fluxul luminos care ajunge pe suprafaa iluminat. Nivelul de iluminare este un criteriu pentru necesarul de lumin i deci determin numrul de surse de lumin ntr-o zon.Unitatea de msur a nivelului de iluminare este luxul [lx].6Fig. 1.3 Intensitatea luminoas.QFrIn1101009080706050 40110100908070605040120 130140 160180160 14013012030 20100 10 2030306090120150180210240270300 cdI Fig. 1.5 Luminana.Sursa de luminFig. 1.4 Curba fotometric pentru o surs de lumin.Nivelul de iluminare reprezint mrimea de baz pentru dimensionarea instalaiilor de iluminat AEdd .(1.9)Acuitatea vizual a ochiului uman depinde n mare msur de nivelul de iluminare a cmpului vizual. Odat cu creterea nivelului de iluminare crete, n general, i acuitatea vizual. Un nivel de iluminare corespunztor pe planul delucru determin randamentul activitilor n zon.Valori tipice ale nivelului de iluminare n exterior sunt: zi de var nsorit 60 000 100 000 lx; zi de var nnouratpn la 20 000 lx; zi de iarn nnourat pn la 3000 lx; noapte cu lun plinpn la 0,25 lx; noapte senin cu stele pn la 0,01 lx.n tabelul 1.4 sunt indicate valorile minime ale nivelului de iluminare pentru birouri i spaii administrative.Suprafaadelucruesteunplanfictivlacareserefer msurtorileprivindnivelul de iluminare. n general acest plan este orizontal i plasat la 0,85 m deasupra podelei.

Tabelul 1.4. Valori minime ale nivelului de iluminare n birouri i spaii administrativeTipul ncperiiValoarea minim admisbil a nivelului de iluminare, EminlxSuprafaa la care se refer nivelul de iluminareSpaii administartive i birouri, sli de lectur, sal de edine i spaii culturale200 Nivelul suprafeei de lucruSpaii pentru pregtirea, distribuirea i preluarea mncrii (buctrii, sli de mese, bufet)200 Nivelul suprafeei de lucruSpaii de baie, camere de mbrcare. toalete 75 Nivelul soluluiHoluri cu scri, scri, rampe de ncrcare, coridoare principale, casa scrilor50 Nivelul soluluiAlte culoare i scri 50 Nivelul soluluiReducerea nivelului de iluminare determinat de o instalaie de iluminat datorit mbtrnirii i murdririi poatefi luat nconsideraieprinintermediul factorului demenineresubunitarM. Rezult, n acest fel, c iniial sunt instalate mai multe surse de lumin, pentru ca dup un timp s rezulte valoarea impus a nivelului de iluminare. 7Fig. 1.5 Luminana.Sursa de luminFig. 1.7. Legea cosinusurilor.Valoarea invers a factorului de meninere M este factorul de depreciere (tabelul 1.5). Tabelul1.5. Factorul de meninere i factorul de depreciereReducerea nivelului de iluminare datorit murdririi i mbtrnirii lmpilor, a instalaiilor de iluminat i a pereilor ncperiiFactorul de meninere MFactorul de depreciere normal 0,8 1,25ridicat0,7 1,43puternic 0,6 1,67Repartiianivelului deiluminarepeosuprafaesteindicatprincurbeizolux. Acestea rezult prin unirea punctelor cu acelai nivel de iluminare.Luminana L este o msur a senzaiei de strlucire a unei suprafee care emite sau reflect lumin, asupraochiului uman, determinndfenomenul deorbire. Orbireaestedefinitcafiind senzaia de perturbare a vederii, datorit unei repartiii necorespunztoare a luminanei i/sau a unui contrast prea ridicat al luminanelor n cmpul vizual al observatorului.LuminanaLeste mrimeafotometric de baz, care este receptat de ochiul uman, fiind definit ca raportul dintre intensitatea luminoas i suprafaa emitoare (fig. 1.5) cos ddAIL , (1.10)n care este unghiul de observare i determin aria suprafeei vizibile a suprafeei luminoaseUnitatea de msur este candela/m2 [cd/m2].Repartiialuminanelor peosuprafa, ntr-unspaiuiluminat, esteuncriteriuimportant pentru evaluarea calitii mediului luminos.Exemplu de valori ale luminanei n mediul ncojurtor sunt prezentate mai jos: soare la amiaz pn la 150000 cd/cm2 ; lamp cu incandescen mat 2 5 cd/cm2 ; lamp fluorescent compact0,9 2,5 cd/cm2 ; lamp fluorescent tubular0,4 1,7 cd/cm2 ; luna0,25 cd/cm2 .Pentru a se asigura un confort vizual i limitarea oboselii rapide se recomand asigurarea unei repartiii practic uniforme a luminanelor.Altfel spus, nueste admis depirea unei anumite neuniformiti a nivelului de iluminare pe suprafaa de lucru. Ca indicator este utilizat factorul de neuniformitate k determinat ca raport ntre valoarea minim Emin i valoarea medie Emed a nivelului de iluminare.n cazul unui iluminat general n birouri, factorul de neuniformitate ktrebuie s fie mai mare ca 1/1,5.8Fig. 1.5 Luminana.ndAdISursa de luminOchiul umanFig. 1.7. Legea cosinusurilor.Fig.1.8 Calculul fluxului luminos.1.3. Legile fotometriceLegile fotometrice prezint relaia dintre nivelul de iluminare E ntr-un punct al suprafeei de lucru (nivel de iluminare punctual) i intensitatea luminoas I a unei surse de lumin, distana r fa de sursa de lumin i unghiul de inciden a razei luminoase.Din relaiile (1.6), (1.7) i (1.9) rezult

2 2cos cos dd ddddrIrFAIAIAE . (1.11)Legea ptratelor distanelorarat c nivelul de iluminare pe o suprafa este invers proporional cu ptratul distanei dintre sursa de lumin i suprafa iluminat (fig. 1.6)

212221rrEE . (1.12)Legea cosinusurilorarat c nivelul de iluminare pe o suprafa este direct proporional cu cosinusul unghiului de inciden (fig. 1.7)

2121coscosEE. (1.13)Nivelul de iluminare maxim rezult n cazul incidenei perpendiculare a razei luminoase pe suprafaa iluminat.Legea lui Lambertse refer la suprafeele luminoase difuze i uniform radiante, prezentnd astfel valori ale luminanei egale n toate direciile LAILAIL ddcos ddmax2 /. (1.14)n cazul surselor care respect legea lui Lambert, din relaia (1.14) rezultdImax = dI cos. (1.15)Intensitatea luminoas scade cu cosinusul unghiului direciei razei luminoase fa de normala la suprafa.1.4. Determinarea practic a eficienei luminoase a uneisurse punctiformeEficiena luminoas = /Peste mrimea de baz n evaluarea energetic a unei surse de lumin i poate fi determinat prin msurtori. Puterea electric absorbit de o surs de lumin poate fi msuratcuajutorul unui wattmetru. Pentruevaluareafluxului luminos trebuiecunoscut sau determinat corpul fotometric al sursei. n acest scop, n jurul sursei de lumin S este trasat un cerc fictiv de raz r(fig. 1.8).Dac corpul fotometric I, = f (, ) este cunoscut, valoarea fluxului luminos poate fi calculat sub forma 9Innr1r2Fig. 1.6 . Legea ptratelor distanelor.BrennstellungI2n1n21rFig. 1.7. Legea cosinusurilor.dAFig.1.8 Calculul fluxului luminos.Fig 1.9 Luxmetru.

20 0d I. (1.16)Unghiul solid d rezult din relaia 2ddrA (2.17)deoarece ntr-o sfer unghiul de inciden este /2.Aria elementar dA rezultdA= r d r sin d= r2 sin d d (1.18)Relaia (1.16) poate fi deci scris sub forma

d d sin20 0I. (1.19)n mod obinit, sursele de lumin prezint o curb fotometriccu simetrie axial, iar relaia (2.17) devine

d sin 2 d sin d020 0I I. (1.20)Curba fotometric I = f (), n cazurile practice, se mparte n 18 intervale egale i sunt sunt indicate valorile I(2 k 1) /36 (k = 1 18) n mijlocul fiecrui interval. Se consider c n fiecare zon intensitatea luminoas este constant i egal cu valoarea de la mijlocul intervalului I(2 k 1) /36. Cu aceast ipotez, relaia (1.20) devine 18136 / ) 1 2 ( 36 / ) 1 2 (2kk kS I(1.21)n relaia (1.21) 18 /18 / ) 1 (36 / ) 1 2 (d sinkkkS.Funcia S(2 k 1) /36este dat sub form tabelat i astfel din relaia (1.21) poate fi calculat fluxul luminos . n continuare poate fi determinat eficiena luminoas.1.5. Msurarea nivelului de iluminareMrimea fotometric nivel de iluminare poate fi determinat prin msurare cu ajutorul unui luxmetru. Echipamentul de msurare a nivelului de iluminare const n principiu dintr-un receptor fotoelectric (celul fotoelectric) i un instrument indicator (fig. 1.9).Pe o plac 1din oel este plasat un disc 2din seleniu. Stratul semitransparent 3 din aur sau platin permite ca lumina s cad pe discul din seleniu. Atunci cnd pe discul de seleniu ajunge fluxul 10dddAFig.1.8 Calculul fluxului luminos.QFig 1.9 Luxmetru. a) b)c)Fig.1.6 Caracteristicile fotometrice ale corpurilor., ntre aiba metalic 4 i placa 1 din oel trece curentul electric I proporional ca valoare cu fluxul .aibametalic4vaaveaopolaritatenegativ, iarplaca1polaritatepozitiv. Deoarecearia suprafeei iluminate rmne constant i este cunoscut, curentul I va avea valoarea proporional cu nivelul de iluminare, iar echipamentul poate fi etalonat direct n luci. Rezistorul R este utilizat pentru etalonarea echipamentului ca luxmetru. Fluxul incident parcurge filtrul 5 care permite ajustarea sensibilitii spectrale a seleniului n raport cu sensibilitatea spectral a ochiului uman.Luxmetrul poatefi utilizat i pentrumsurareaintensitii luminoase.Pentruaceastaeste necesar a fi cunoscut distana rntre sursa de lumin i suprafaa iluminat precum i unghiul de inciden .Pe durata msurtorilor este necesar a lua n consideraie cu exactitate unghiul de inciden saumaisimpluseurmreterealizarea unui unghi= /2 (rezult valoarea maxima indicaiei echipamentului de msurare).Dac pentru msurarea intensitii luminoase este utilizat luxmetrul, din relaia (1.21) poate fi determinat fluxul luminos. n acest scop trebuie determinate prin msurtoare cele 18 valori I(2 k 1) /36 .Msurarea nivelului de iluminare prezint un interes deosebit pentru evaluarea instalaiilor de iluminat, pentrucomparareavalorilor impusecucelerealealenivelului deiluminarei pentru adoptarea de msuri necesare mbuntirii sistemului de ilumnat.1.6. Caracteristici fotometriceLumina incident pe o suprafa, n funcie de caracteristicile fotometrice ale acesteia,poate fi absorbit, transmis sau reflectat.Factorul deabsorbieaesteraportul dintrefluxul luminosabsorbitai fluxul luminos incident (fig. 1.9, a):

aa . (1.22)Factorul de reflexie r este raportul dintre fluxul luminos reflectat r i fluxul incident (fig. 1.9, b): rr . (1.23)Factorul de transmisie teste raportul dintre fluxul luminos transmis ti fluxul incident (fig. 1.9, c):

tt . (1.24)Factorii de absorbie, de reflexie i de transmisie pot lua valori cuprinse ntre 0 i 1.Suma celor trei factori este totdeauna unitar. Valori tipice ale acestor factori fotometrici sunt indicate n tabelul 1.6.11IFig 1.9 Luxmetru.54321ARrt a) b)c)Fig.1.6 Caracteristicile fotometrice ale corpurilor.Fig.2.1. Aparate de iluminat. Tabelul 1.6. Valori tipice pentru factorii fotometrici1.7. Redarea culorilorRedarea culorilor este unui dintre criteriile principale privind calitatea luminii, indicnd ct de corect i se pare unui observator culoarea corpurilor iluminate artificial.Culoarea corpurilor este corect cnd este privit la lumina natural.Esenialpentru calitatearedriiculorilor ntr-o instalaie de iluminat este spectrul radiaiei sursei de lumin.IndiceleRaderedareaculorilor definetecaracteristicilederedarealeculorilor dectre surselor de lumin artificial (tabelul 1.7).Nivelul 1A de redare a culorilor definete cea mai ridicat capacitate de redare a culorilor i este cerut la ncercare/controlul culorilor. n ncperile cu birouri, n general, este suficient nivelul 1B.Tabelul 1.7.Nivele de redare a culorilor RaCaracteristici Nivel de redare a culorilor Indicele de redare a culorilorFoarte bune1 A90 1001 B80 90Bune2 A70 802 B60 70Medii 340 60Slabe 420 40Nedefinite< 202. Aparate de iluminatAparatele de iluminat au rolul de a dirija i reforma fluxul luminos al unei surse de lumin i de a asigura protecia contra orbirii. Acestea trebuie s asigure i o funcie estetic, avnd n vedere c forma, poziia i implementarea lor ntr-un spaiu trebuie s armonizeze cu arhitectura zonei.Aparatele de iluminat trebuie s asigure modificarea luminaei i a curbei fotometrice a unei lmpi pentru a obine caracteristici fotometrice optimale n funcie de scopul propus. Material Factorul de absorbieFcatorul de reflexieFactorul de transmisieSticl clar0,02 0,04 0,06 0,08 0,90 0,92Sticl prismatic0,05 0,10 0,05 0,20 0,70 0,90Material plastic (alb, opac)0,10 0,20 0,20 0,50 0,40 0,60Lemn. de culoare deschis0,40 0,70 0,30 0,60 Lemn, de culoare nchis0,85 0,90 0,10 0,15 Ciment, Beton, nefinisat0,70 0,80 0,20 0,30 12a)b) c)Fig.2.2.Reflectoare a)b)c)Fig. 3.1 Unghiul de protecie:a) Lamp fluorescent cu un aparat de iluminat metalic simplu;b) Lamp cu incandescen cu un aparat de iluminat netransparent; c) Lamp fluorescent cu aparat de iluminat cu lamele. a)b)c)d)e)Fig.2.1. Aparate de iluminat.Aparatele de iluminat au i funcii de protecie i siguran, necesare n zonele n care sunt plasate. Deasemenea, aparateledeiluminat asigurposibilitateaconectrii elementelor auxiliare necesare funcionrii lmpii.Aparatele de iluminat au rolul de a asigura iluminarea spaiilor sau suprafeelor, acionnd astfel direct asupra ochiului uman.Aparatele de iluminat pot fi clasificate astfel: pentru utilizare general; pentru utilizare n ncperi de locuit; pentru utilizare n ncperi cu funcii culturale.Aparatele de iluminat de utilizare general reprezint clasa cea mai important pentru iluminarea spaiilor de producie i de lucru, precum i a iluminatului stradal. Sunt realizate pentru iluminat interior, iluminat exterior sau pentru scopuri speciale.Pentru evaluarea aparatelor de iluminat se folosete randamentul A , definit ca raportul dintre fluxul luminos A emis de aparatul de iluminat i fluxul luminos l emis de lampa (lmpi) lAA , (2.1)Aparatele de iluminat, n funcie de modul de transmitere a fluxului luminos, pot fi mprite, n principiu, n urmtoarele categorii:curepartiiedirect(fig. 2.1,a), avndpeste90%dinfluxul luminosemisnsemisfera inferioar;curepartiiesemidirect (fig. 2.1,b), avnd60 90%dinfluxul luminos emis n semisfera inferioar;curepartiiemixt(fig2.1, c), avndavnd40 60%dinfluxul luminosemisn semisfera inferioar; cu repartiie semiindirect (fig 2.1,d), avnd avnd 40 60% din fluxul luminos emis n semisfera superioar;cu repartiieindirect(fig2.1,e), avnd peste 90% din fluxul luminos emis n semisfera superioar.Aparateledeiluminatcuemisienumai nemisferainferioarasigur, deobicei, unnivel ridicat de iluminare pe suprafeele orizontale, ns, deseori, o suprtoare neuniformitate a iluminrii cu umbre pronunate, atenuate n mic msur de celelalte surse de lumin.Suntutilizat, nprincipal, aparatedeiluminat curepartiiesemidirectsausemiindirect deoarece o parte din lumina transmis de aparatele de iluminat cade pe perei sau tavan, de unde este reflectat, obinndu-se astfel o iluminare aproape fr umbre.Evitarea fenomenului de orbire este unul dintre criteriile care trebuie luat n vedere la alegerea i dimensionarea aparatelor de iluminat. n cazul aparatelor de iluminat dintr-un material transparent, 13a)b) c)Fig.2.2.Reflectoare a)b)c)Fig. 3.1 Unghiul de protecie:a) Lamp fluorescent cu un aparat de iluminat metalic simplu;b) Lamp cu incandescen cu un aparat de iluminat netransparent; c) Lamp fluorescent cu aparat de iluminat cu lamele. Vid sau gaz (argon)(Argon)Fig. 3.2 .Lamp cu incandescen:1 Elementul cald (filament din wolfram); 2 Balon din sticl; 3 Soclu; 4 Electrod; 5 Tij din sticl;6 Element de contact. 400450 500 550 600 650 [nm]Fig.3.3. Puterea spectral relativ p* a uneisurse de lumin:1 Lampa cu incandescena cu vid; 2 Lampa cu incandescena cu gaz; 3 Lampa fluorescent.p*1,81,41,00,60,2 0luminana sursei este limitat datorit materialului. Sunt utilizate n acest scop aparate de iluminat cu sticl opalin sau mat, precum i din materiale plastice cu caracteristici asemntoare.Reflectoarelesunt aparatedeiluminat specialecucaracteristici dedirecionarearadiaiei luminoase. Cu ajutorul aparatelor de iluminat oglindate este posibil ca fluxul luminos al unei lmpi s fie orientat pe o direcie bine determinat sau s se modifice ntr-un mod substanial curba fotometric a sursei.Sunt ntlnite urmtoarele tipuri de aparate de iluminat pentru reflectoare: cu oglin sferic (fig. 2.2, a); cu oglind parabolic (fig. 2.2, b), cu oglind elipsoidal (fig. 2.2, c).Unghiul deprotecieal unuiaparat deiluminat, estemsurat fadeorizontali este definit cacel mai mareunghi pentrucarenumai esteposibilobservareadirectalmpii din interiorul aparatului deiluminat. Observareadirectaunei surseluminoaseliberedetermin, de obicei, fenomenul de orbire datorit luminanei ridicate.Pentru a evita fenomenul de orbire direct, aparatele de iluminat utilizeaz materiale netransparente pentru carcas precum i lamele sau rastru pentru ecranarea lmpilor (fig. 3.1). De asemenea, capacele din material opal sau de form prismatic asigur reducerea luminaelor.3. Surse de luminSursele de lumin i tehnica iluminatului se refer la sursele artificiale, ca surse de radiaii electromagnetice n domeniul vizibil al spectrului.Lmpile electrice reprezint modul practic de realizare a surselor de lumin utilizate n special pentruiluminatulartificial. nprezent,n tehnica iluminatului exist o mare varietate desursede lumin artificial adecvate diferitelor scopuri. Deosebirea const nu numai n dimensiuni i form, ci ntr-omsurchiar mai important nmodul deproducerealuminii, putereanominal, fluxul luminos, culoarea luminii, tipul soclului etc.Principial sursele de lumin pot fi mprite n dou clase: surse termice (lmpi cu incandescen); surse cu descrcri electrice (lmpi fluorescente, lmpi cu descrcare n vapori metalici de nalt presiune);ncazul surselor termice, energiaabsorbitesteutilizatpentrunclzireaunui metal (de obicei, wolfram), obinndu-sepelngradiaietermici oanumitradiaieluminoas (spectru continuu).n cazul surselor cu descrcare electric, este utilizat radiaia electromagnetic ce rezult n canalul de descrcare (spectru discontinuu linii spectrale). Aceasta este convertit n spectrul vizibil cu ajutorul unui strat fluorescent.14a)b) c)Fig.2.2.Reflectoare a)b)c)Fig. 3.1 Unghiul de protecie:a) Lamp fluorescent cu un aparat de iluminat metalic simplu;b) Lamp cu incandescen cu un aparat de iluminat netransparent; c) Lamp fluorescent cu aparat de iluminat cu lamele. Vid sau gaz (argon)(Argon)Fig. 3.2 .Lamp cu incandescen:1 Elementul cald (filament din wolfram); 2 Balon din sticl; 3 Soclu; 4 Electrod; 5 Tij din sticl;6 Element de contact. 400450 500 550 600 650 [nm]Fig.3.3. Puterea spectral relativ p* a uneisurse de lumin:1 Lampa cu incandescena cu vid; 2 Lampa cu incandescena cu gaz; 3 Lampa fluorescent.p*1,81,41,00,60,2 00,85 0,9 0,95 1,0 1,051,1U/Ur Fig. 3.4. Mrimile relative ale lmpii cu incandescen n funcie de tensiune.Radiaie infraroie a filamentului din wolfram 58%Pierderi prin conducie i convecie de la filament la balonul din sticl 34%3.1. Lmpi cu incandescen3.1.1. Lmpi cu incandescen normaleLmpile cu incandescen sunt surse termice de lumin.Un fir metalic plasat n interiorul unui balondinsticlesteaduslaincandescenprinefect Joule, latrecereaunui curent electric (fig. 3.2). n funcie de temperatura sa, filamentul emite un anumit spectru de radiaii electromagnetice (fig. 3.3).Casursdeluminesteutilizat nprezent filamentul dinwolfram(punctdetopirecirca 3400C).Lmpile cu incandescen cu puteri nominale de 15 40 W sunt realizat n mod obinuit cu vid n interiorul balonului din sticl, iar lmpile cu puteri nominale peste 60 W sunt realizate, de obicei, cu un gaz inert n interiorul balonului.Ceamaimarepartearadiaiiloremise, pentrutemperaturileuzualede2200 2500C corespund domeniului radiaiilor termice, astfel nct lampa cu incandescen este, n primul rnd, un element nclzitor, cuoponderereduscasursdelumin. Arfi fost avantajosdacelementul nclzit ar fi ajuns la circa 5000C, ceea ce ar fi condus la o eficien luminoas de circa 95 lm/W. n prezent nu sunt materiale care ar putea lucra la aceste temperaturi.Cele mai importante avantaje ale acestor lmpi sunt urmtoarele: dimensiuni reduse; o foarte bun redare a culorilor; o mare varietate de puteri nominale i forme; apariia imediat a luminii dup conectare n circuitul electric; cost redus la achiziie; posibilitate de reglare continu a fluxului luminos; receptor liniar (nu rezult armonici de curent electric); nu determin defazare ntre curentul absorbit i tensiunea de alimentare (nu necesit putere reactiv).Principalele dezavantaje ale lmpii cu incandescen sunt:eficien luminoas foarte redus (8 20 lm/W);durat de utilizare redus (1 000 ore);solicitare termic ridicat (temperatura balonului din sticl poate atinge 150C);1524145Vid sau gaz (argon)(Argon)36Fig. 3.2 .Lamp cu incandescen:1 Elementul cald (filament din wolfram); 2 Balon din sticl; 3 Soclu; 4 Electrod; 5 Tij din sticl;6 Element de contact. 400450 500 550 600 650 [nm]Fig.3.3. Puterea spectral relativ p* a uneisurse de lumin:1 Lampa cu incandescena cu vid; 2 Lampa cu incandescena cu gaz; 3 Lampa fluorescent.p*1,81,41,00,60,2 01230,85 0,9 0,95 1,0 1,051,1U/Ur Fig. 3.4. Mrimile relative ale lmpii cu incandescen n funcie de tensiune.Radiaie infraroie a filamentului din wolfram 58%Pierderi prin conducie i convecie de la filament la balonul din sticl 34%Fig 3.6. Lamp cu incandescen cu halogeni:1 Filament; 2 Balon din cuar; 3 Soclu; 4 Electrod;5 Element de contactDescrcare autonomluminana are valori deosebit de ridicate (200 1200 cd/cm2) ceea ce conduce la pericol de orbire;curentul electric I0n momentul conectrii lmpii (n starea rece a filamentului) este foarte diferit de curentulIrde funcionare normal (I0/Ir 8), ceea ce determin o puternic solicitare a lmpiiia circuitului de alimentare (raportul ntre rezistena electric a lmpii n stare rece in funcionare este aproximativ 14); datorit vaporizrii wolframului, pe partea interioar a balonului din sticl, se depune un strat netransparent;caracteristicile fotometrice ale lmpii cu incandescen,pe durata funcionrii, devindin ce n cemai reduse(negrirea balonului datorit depunerii vaporilor de wolfram); dup 1000 ore de funcionare, lampa prezint un flux luminos care nu depete 80% din valoarea iniial;prezint o sensibilitate ridicat la variaii de tensiune; o influen deosebit o are nivelul de tensiune U asupra duratei de via D

14

,_

r rUUDD,(3.1)n care Dr = 1000 ore este durata normat, iar Ur = 230 V tensiunea normat.Din relaia (3.1) rezult c la o supratensiune de 105% durata de via se reduce la 50% , iar la o reducere a tensiunii cu 5% fluxul luminos scade cu 17%.Nivelul tensiunii la bornele lmpii are o influen ridicat asupra caracteristicilor fotometrice i electrice ale lmpii (fig. 3.4).n afara lmpilor de utilizare general exist o mare varietate de lmpi cu utilizri speciale: lmpi pentru faruri auto, lmpi pentru proiectoare, lmpi lumina zilei cu balon albastru etc. n fig. 3.5 este prezentat bilanul energetic al unei lmpi incandescente normale. 3.1.2. Lmpi cu incandescen cu halogeniAcestelmpi auprincipalul avantaj cpentreagaduratdeviaemit unfluxluminos constant. Lampa(fig. 3.6) constdintr-unbalondincuar, deformcilindric, avndplasat un filament liniar pe axa cilindrului. Balonul din cuar este umplut cu argon i o parte bine determinat devapori deiod. Peduratafuncionrii, wolframul vaporizeaz i oparteajungepesuprafaa interioar a balonului. La temperatura relativ redus a balonului are loc reacia wolframului cu vaporii deiodi rezultoiodurgazoasdewolfram. napropiereafilamentului, datorittemperaturii ridicate din zon, iodura se descompune i are loc depunerea wolframului pe filament.Peduratafuncionrii arelocunechilibruntreprocesul devaporizarei dedepunerea wolframului. Se poate considera c rezult un proces regenerativ.160,85 0,9 0,95 1,0 1,051,1U/Ur Fig. 3.4. Mrimile relative ale lmpii cu incandescen n funcie de tensiune.D/DrD/Dr/r/rP/PrP/Pr /r/r1,61,41,21,00,80,60,4Energia absorbit 100%Radiaie vizibil8%Radiaie infraroie a filamentului din wolfram 58%Pierderi prin conducie i convecie de la filament la balonul din sticl 34%Pierderi termice prin conducie i convecie12%Radiaie infraroie80%Radiaie infraroie a balonului din sticl 22%8% 58%34%22%Fig. 3.5.Bilanul energetic al unei lmpi cu incandescen normaleFig 3.6. Lamp cu incandescen cu halogeni:1 Filament; 2 Balon din cuar; 3 Soclu; 4 Electrod;5 Element de contacta) b)Fig. 3.7.Caracteristica tensiune-curent electric a unei descrcri n mediu gazosDescrcare autonomUB UTUr = 230 V

n cazul lmpilor cu incandescen cu halogeni nu apare negrirea balonului din cuar. Pentru a se realiza reacia chimic dintre wolfram i vaporii de iod trebuie ca temperatura balonului s fie de circa 600C. Din acest motiv poate fi folosit numai cuarul.Lampa cu incandescen cu halogeni trebuie s aib dimensiuni reduse i o form simetric axial pentru a se obine un proces regenerativ al iodului.Deoarece costurile sunt relativ ridicate, aceast lamp este utilizat pentru scopuri speciale: echiparea farurilor automobilelor (lmpi auto), lmpi fotografice sau pentru proiecie film, iluminatul slilor de sport, a teatrelor, studiourilor etc.Lmpile cu incandescen cu halogeni au urmtoarele caracteristci principale: eficiena energetic20 25 lm/W; durata de via 2000 ore; posibilitatea de reglare continu a fluxului luminos.n cazul lmpilor cu descrcare electric sunt utilizate radiaiile electromagnetice care apar n procesele de schimb de energie ce rezult la ionizrile prin ciocnire.ntr-un tub care cuprinde vapori metalici (n general un gaz) figura 3.15 sub influena unui cmp electric exterior rezult, la bornele tubului, o relaie specific ntre curentul electric din tub i tensiunea la bornele tubului. Principial, gazele sunt materiale izolante. n lipsa purttorilor de sarcin nu poate s apar curent electric la aplicarea tensiunii la borne. n realitate, n spaiu exist totdeauna oanumit cantitate de purttori de sarcin, determinat de slaba ionizare datorat unor surse exterioare, de exemplu radiaia cosmic.17Fig 3.6. Lamp cu incandescen cu halogeni:1 Filament; 2 Balon din cuar; 3 Soclu; 4 Electrod;5 Element de contact55125EFa) b)Fig. 3.7.Caracteristica tensiune-curent electric a unei descrcri n mediu gazosmARUrIArc electricDCZon de trecereBDescrcare autonomDescrcare ntunecatAUB UTOUTUr = 230 VSub influena unui cmp electric, determinat de tensiunea UT la bornele tubului, purttorii de sarcin sedeplaseazspreelectrozi. Pentruuncmp electricredus(pn n punctul A)rezult o relaie liniar ntre tensiunea aplicat i curentul electric din tub.ncepnddinpunctul A aproape to purttorii de sarcin, produi n fiecare moment,sunt transportai la electrozi. Pn n punctul B, curentul electric rmne constant la o valoare de saturaie. Ocretere a tensiunii aplicate (a intensittii cmpului electric) determin ocretere a vitezei purttorilor de sarcin. Atunci cnd energia cinetic a acestora este mai mare ca energia de ionizare, datoritionizrilorprinciocnireapareunsurplusdepurttoridesarcinideci curentul electric prezint o cretere a valorii sale.Creterea intensitii curentului electric are loc dup o curb exponenial (pn n punctul C). Acestei descrcri ntunecoase i corespunde o densitate relativ redus de curent electric.La o cretere n continuare a densitii de curent electric, n spaiul de descrcare rezult o intensificare a proceselor de apariie a electronilor prin termoionizare i fotoionizare. ncepe etapa de descrcare autonom. n prima parte are loc un proces de trecere (CD) i apoi rezult o descrcare n arc electric.Canalul descrcrii electrice determin ointens emisie electromagnetic, deobicei, n domeniul radiaiilor ultraviolete.Pentru a obine o radiaie luminoas este necesar o conversie n spectrul vizibil. n acest scop este folosit substana fluorescent plasat pe partea interioar a tubului de descrcare.n cazul lmpilor cu descrcare n vapori metalici curentul electric trebuie limitat n domeniul EF (fig. 3.8). n acest scop sunt folosite elemente pentru limitarea curentului (stabilizarea descrcrii electrice ntr-un anumit domeniu al caracteristicii tensiune-curent electric), numite balast. De cele mai multeori, pentrulimitareacurentului electricsunt utilizatebobine(balast inductiv). Uneori sunt folosite i condensatoare (foarte rar rezistoare).3.2.1. Lmpi fluorescenteLmpilefluorescentesunt lmpi cudescrcarenvapori demercurdejoaspresiune. n interiorultubului este un amestec gazos de argon i krypton mpreun cu un miligram demercur (presiuneagazului 150 160Pa; presiuneavaporilor demercur0,15 15Pa). Pepartea interioara tubuluidinsticl este plasat un strat subire pulverulent dintr-un material fluorescent. Canaluldescrcriielectricedetermino intensradiie ndomeniul ultraviolet(nprincipal linia spectral de 253 nm, aa numita linie rezonant a mercurului) care este convertit n domeniul vizibil cuajutorul stratului dinmaterial fluorescent. Materialul fluorescent determincalitatealuminiii eficiena sursei de lumin.18Fig. 3.8. Lampa fluorescent.Ur = 230 VBCRE1E2S1S2StCsEaEbTGn cazul surselor liniare (tuburi fluorescente), descrcarea electric se dezvolt n interiorul unui tub din sticl (16 38 mm diametru) prevzut, pe partea interioar, cu un strat fluorescent, iar lacapetetubului sunt plasai doi electrozi. nmodobinuit electrozii constaudinfilamentedin wolfram, acoperite cu un strat activ din pmnturi rare. Filamente trebuie prenclzite.Lungimea tubului este determinat de fluxul luminos nominal al lmpii.Descrcarea electric este amorsat iniial n mediul gazos din tub, iar apoi are loc vaporizarea mercurului i dezvoltarea descrcrii n vapori metalici.Tensiunearelativridicat(pnla2,5kV)necesaramorsrii descrcrii esteobinutn multe dintre lmpile fluorescente actuale cu ajutorul unui starter St (fig. 3.9). Starterul const dintr-un tubdedescrcareG, dedimensiuni reduce, avndnparalel conectat uncondensatorCspentru limitarea perturbaiilordenaltfrecven.Tubul de descrcare G este umplut cu neon i are doi electrozi Ea (de form liniar) i Eb (element bimetalic).Dac la bornele de alimentare se aplic tensiune alternativ de 230 V, ntre electrozii Ea i Eb se iniiaz o descrcare luminiscent.Cldura dezvoltat n tubul Gconduce la deformarea elementului bimetalic Ebpn la atingerea celor doi electrozi. Curentul de scurtcircuit rezultat (de circa 1,5 mai mare dect curentul nominal) determin nclzirea rapid a celor doi electrozi (filamente) E1 i E2 pn la circa 800C. n tubul G, atingerea celor doi electrozi Ea i Eb ai starterului (circa 0,3 s) conduce la dispariia descrcrii electrice, rcirea elementului bimetalic i revenirea sa la forma iniial. La ntreruperea circuitului ntre electrozii Ea i Eb ai starterului, la bornele bobinei B apare un impuls de tensiune (circa 2,5 kV) care determin strpungerea spaiului ntre electrozii E1 i E2 . n cazul n care n tubul T nu a avut loc iniierea descrcrii, ntregul proces de aprindere se reia. Descrcarea se iniiaz n amestecul gazos de baz apoi are loc vaporizarea mercurului i continuarea descrcrii n vapori de mercur.Radiaialuminoas emiseste foarte redus,avnd n vedere c emisia unei descrcrin vapori de mercur are loc practic numai n domeniul ultraviotet. Stratul fluorescent plasat pe partea interioar a tubului de descrcare convertete circa o treime din radiaiile invizibile UV n radiaii vizibile a cror culoare depinde de materialul fluorescent utilizat.Tensiunea la bornele tubului UT , dup amorsarea acestuia, este mai mic dect tensiunea de aprindere a starterului [UT = (0,3 0,6) Ur], nct starterul nu mai are n continuare niciun rol.Starterul are urmtoarele funciuni: asugurarea prenclzirii filamentelor tubului principal; realizarea unei deschideri brute a circuitului electric inductiv astfel nct la bornele bobinei B s se obin o tensiunea ridicat; limitarea perturbaiilor de nalt frecven n perioada iniial de aprindere a lmpii. 3%18%Radiaie Radiaie ultra-Pierderi

luminoas 21% violet37% termice42%19 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 Fig. 3.9. Mrimile relative ale lmpii fluorescente n funcie de tensiune 0,80,85 0,9 0,95 1,0 1,05 1,11,15U/Ur Bobina B trebuie s asigure aprinderea lmpii, dar are i rolul de a limita curentul electric de prenclzire n perioada de aprindere a lmpii precum i de a stabiliza descrcarea electric n zona impus EF a caracteristicii tensiune-curent electric a lmpii (limitarea curentului prin tubul principal n regimul normal de funcionare).Tubul dedescrcare Testeconectat n circuit prin intermediul soclurilor S1i S2, cudoi electrozi.Condensatorul CRarerolul deaasigurambuntireafactorului deputereal lmpii (n funcionare normal factorul de putere natural nu depete 0,6).Prin alegerea corespunztoare a stratului fluorescent, lmpile fluorescente pot fi realizate n principal cu urmtoarele culori:alb culoare (temperatura de culoare circa 4400 K) care permite obinerea unei eficiene luminoaseridicate i outilizare general.Aceste lmpi sunt largutilizate pentruiluminaren industrie, birouri, ncperi comerciale, n exterior.lumina zilei culoare alb-albstruie (temperatura de culoare circa 6400K) care este asemntoare luminii zilei. Aceste lmpi sunt utilizate n locurile n care este important distingerea real a culorilor (tipografii, ateliere foto, industrie textil .a.);albcald culoarecald(temperaturadeculoare3300K), cuopondereimportanta domeniului rou, esteadecvatiluminrii spaiilordeodihn(ncperi delocuit, spaii culturale, restaurante etc.).O durat ridicat de via, o eficien luminoas relativ mare i o bun redare a culorilor au condus la o larg utilizare a acestor lmpi.Principalele caracteristici ale lmpilor fluorescente sunt: eficien luminoas ridicat 75 110 lm/W; o mare varietate de modele (cele mai des sunt utilizate lmpile cu puterea nominal de 20 W i 40 W); o redare a culorilor de la bun pn la foarte bun; o durat ridicat de via (16 000 ore); posibilitate de reglare continu a fluxului luminos pn la 1% , n cazul utilizrii balastului electronic;mai puin sensibile dect lmpile cu incandescen la variaii de tensiune (fig. 3.9); micile variaii pn la 5% influeneaz relativ puin puterea absorbit i durata de viaa a lmpii; luminan redus (0,4 1,7 cd/cm2). 3%18%Radiaie Radiaie ultra-Pierderi

luminoas 21% violet37% termice42%20ui 0B2C2B1 E21E11 E12E22 ui 0 = 1 + 2 I = I1 + I2 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 Fig. 3.9. Mrimile relative ale lmpii fluorescente n funcie de tensiune 0,80,85 0,9 0,95 1,0 1,05 1,11,15U/Ur DC 1 3579 11131517 19 2123252729n I [A]

0,30,2 0,1 0I [A]10,5 0- 0,5- 1230 VBilanul energetic al unei lmpi fluorescente este indicat n fig. 3.10.Principalele dezavantaje ale lmpii sunt urmtoarele: fluxul luminosal lmpii esteputernicdependent detemperatur; valorileoptimaleale temperaturii mediului ambiant sunt de la 25C (la tuburile T26* ) pn la 35C (la tuburile T16). datoritbobinei delimitateBrezultunfactor deputerenatural decirca0,6; pentru mbuntirea factorului de putere este prevzut un condensator de o anumit valoare (dac nu se iau alte msuri);dimensiuni mari;costuri relativ mari;* nota ie utilizatpentru a indica forma ( Tubular )i diametrul tubului (26 mm) 53%44%35% 3%18%Energia absorbit 100%Radiaie ultravioletConversie n stratul fluorescentCldur79%Radiaie Radiaie ultra-Pierderi

luminoas 21% violet37% termice42%21ui 0B2C2B1 E21E11 E12E22 ui 0 = 1 + 2 I = I1 + I2 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 D/DrI/IrP/Pr/r Fig. 3.9. Mrimile relative ale lmpii fluorescente n funcie de tensiune 0,80,85 0,9 0,95 1,0 1,05 1,11,15U/Ur Fig.3.10.Bilanul energetic al unei lmpi fluorescente. DC 1 3579 11131517 19 2123252729n I [A]

0,30,2 0,1 0I [A]10,5 0- 0,5- 1230 Vdurata de via este sensibil la frecvena conectrilor (n cazul unei frecvene reduse a conectrilor crete durata de via); lampafluorescentesteunreceptor puternicneliniar; datoritcaracteristicii neliniarea lmpii curentul electric absorbit are o form distorsionat n raport cu o sinusoid; curentul electric cuprinde armonici de valoare ridicat (fig. 3.11); dac la bornele lmpii seaplic otensiunealternativu(fig. 3.12) rezult unefect stroboscopic, deoarecefluxul luminosemis urmreate formacurentului electricidintub(fluxul luminos variaz cu o frecven dubl fa de a curentului electric); n mod normal aceast variaie de 100 Hz nu este sesizat, ns obiectele care de mic sau se rotesc repede (de exemplu, piesele ntr-un strung) pot fi percepute n mod incorect, ceea poate genera accidente.Calitatea luminii emise poate fi evaluat prin factorul de neuniformitate (min/max) care, n cazul lmpilor fluorescente clasice are valoare de circa 0,4.Valoarea minim diferit de zero este determinat de remanena stratului fluorescent.22ui 0uitFig. 3.12. Variaia mrimilor la o lamp fluorescent230 V;50 HzB2C2i1USt1St2ANB1 E21E11 E12E22 T1T2i2ua)iI2I1Ib)12ui 0ui11 2ti2 = 1 + 2 a)Fig. 3.13. Montaj duo a lmpilor fluorescente.I = I1 + I2Fig. 3.15Lamp fluorescent compact:1 tub din sticl n form de U; 2 balast electronic; 3 Soclu; 4 Pies de contact.UF Ua) b)Fig. 3.16 Aprinderea lmpii fluorescente ntr-un circuit rezonant L-C:a) nainte de aprinderea lmpii; b) n funcionare normal.230 V;50 Hz DC 1 3579 11131517 19 2123252729na)2,5 5 7,5 1012,51517,520t [ms] I [A]

0,30,2 0,1 0I [A]10,5 0- 0,5- 1Filtru de reeaRedresorCircuit inter-mediar de tensiune continui230 VInvertor Transformator de adaptare de nalt frecvenCircuit rezonantL-CuLuituucuLtc)uuca)b)ib)Fig 3.11. Forma curentului electric n lampa fluorescent a) i componen sa spectral b).Efectul stroboscopicpoatefi limitat saueliminat prinutilizareamontajulul duo(fig.3.13), conectarea trifazat a lmpilor sau prin utilizarea balastului electronic (fig. 3.14). Balastul electronic asigur alimentarea tubului de descrcare cu o tensiune alternativ la o frecven de 20 40 kHz.Datorit frecvenelor nalte, canalul descrcrii electrice arde continuu i fr variaii, ceea ce conduce la creterea gradului de confort vizual.3.2.2. Lmpile fluorescente compacteLmpile fluorescente compacte funcioneaz dup acelai principiu ca i lmpile fluorescente liniare.Sunt utilizate n aparate de iluminat de dimensiuni reduse. Aa numitele lmpi economice sunt lmpi fluorescente compacte avnd n soclu inclus balastul electronic (fig. 3.15). Aceste lmpi sunt utilizate n mod obinuit pentru nlocuirea lmpilor cu incandescen.Aprinderea descrcrii se realizeaz, de cele mai multe ori, cu ajutorul unui circuit rezonant L-C (fig. 3.16); aceast soluie este utilizat din ce n ce mai des i n cazul lmpilor liniare.nainte de aprinderea lmpii trece un curent electric prin circuitul serie compus din bobina B, filamentele lmpii i condensatorul C. n regim rezonant rezult o tensiune ridicat UC (fig. 3.16, a), ceeaceconducelaamorsareadescrcrii ntub. nfuncionarenormal(fig. 3.16,b), condensatorul este scurtcircuitat de ctre canalul descrcrii electrice n lamp.Principalele avantaje ale lmpilor compacte sunt: dimensiuni reduse, o form compact; o varietate mare de puteri nominale; eficien luminoas ridicat55 88 lm/W; redare foarte bun a culorilor; durat mare de via (peste 10000 ore);posibilitate de a regla continuufluxul luminos pn la 3%, la utilizarea balastului electronic; balastul electronic determin un factor de putere unitar.23Fig. 3.15Lamp fluorescent compact:1 tub din sticl n form de U; 2 balast electronic; 3 Soclu; 4 Pies de contact.UF Ua) b)Fig. 3.16 Aprinderea lmpii fluorescente ntr-un circuit rezonant L-C:a) nainte de aprinderea lmpii; b) n funcionare normal.230 V;50 Hzu i 0 In/I [%] 80 60 40 20 0 2,557,5 1012,5 15 17,520t [ms] 13579 1115 1923 2731nFig. 3.18. Spectrul curentului n cazul lmpii cu descrcare n vapori de mercur de nalt presiune.230 V;50 HzAFig. 3.14. Schema bloc a unui balast electronic a), forma curbelor de tensiune i curent la 50 Hzb) i tensiunea la bornele tubului de descrcare c)Principalele dezavantaje ale lmpilor compacte sunt:o intens disipare de cldur ntr-un volum redus;datorit caracteristicii neliniare, curentul absorbit din reea prezint un spectru important de armonici.3.2.3. Lmpi cu descrcare n vapori de mercur de nalt presiuneLmpile cu descrcare n vapori de mercur de nalt presiune au fost primele lmpi pentru iluminat general, alimentatela230Vi prevzutecubalast inductiv. Constaudintr-untubde descrcare T din cuar (fig.3.17), n care se dezvolt o descrcare electric ntre electrozii principali E1i E2. Dup conectarea lmpii n circuit, ntre electrodul principal E2i electrodul auxiliar Ease dezvolt o descrcare electric auxiliar, n mediul gazos din interiorul tubului (gaz inert), pentru a asiguraocantitatesuficientdepurttori desarcin. Limitareacurentului naceastdescrcare secundaresterealizatderezistorul R. Dupunanumit timp(3 5minute) mercurul din interiorul tubului vaporizeaz i descrcarea electric continu, ntre electrozii principali, n vapori metalici. Limitarea curentului electric n descrcarea principal i stabilizarea descrcrii electrice se realizeaz cu ajutorul unui element conectat n serie i numit balast.n mod obinuit drept balast se folosete o bobin (balast inductiv) avnd n vedere pierderile active reduse.Descrcarea electric n vapori de mercur de nalt presiune (circa 0,15 MPa) este nsoit de o intens linie spectral n domeniul vizibil al spectrului (Galben 577 nm pn la violet 404,7 nm). De asemenea, rezultointensradiaieultraviolet(liniespectralnprincipal 365,5nm), utilizat pentru excitarea stratului fluorescent cu nuana roiatic. Materialul fluorescent este plasat pe partea interioar a balonului exterior K.Balonul exterior Kdinsticlasigurproteciatubului dedescrcareTcontraaciunilor exterioare (limitarea influenei temperaturii exterioare) i absoarbe o parte dintre radiaiile ultraviolete.Lampa este echipat n mod uzual cu soclu S de tipul E 27*sau E 40 i cu un element de contact E.Utilizarea balastului inductiv drept limitator de curent electric determin un defazaj al curbei curentului electricfadetensiuneaaplicati rezultunfactor deputeredecirca0,6.Apare necesitatea utilizrii unui condensator C pentru compensarea puterii reactive.Acest tip de lamp este utilizat pentru iluminatul halelor industriale i n iluminatul stradal.* Nota ia E indictipul filetului (Edison), iar cifrele indicdiametrul soclului n mm. 241234Fig. 3.15Lamp fluorescent compact:1 tub din sticl n form de U; 2 balast electronic; 3 Soclu; 4 Pies de contact.UULB ICUCUF/2UF/2IUF UULUa) b)Fig. 3.16 Aprinderea lmpii fluorescente ntr-un circuit rezonant L-C:a) nainte de aprinderea lmpii; b) n funcionare normal.UBICUIFig. 3.17. Lampa cu descrcare n vapori de mercur de nalt presiune..TE1E2REaKSEBC 230 V;50 Hz~u i 0 In/I [%] 80 60 40 20 0 2,557,5 1012,5 15 17,520t [ms] 13579 1115 1923 2731nFig. 3.18. Spectrul curentului n cazul lmpii cu descrcare n vapori de mercur de nalt presiune.230 V;50 HzAPrincipalele avantaje ale acestor lmpi sunt: un cost relativ redus; nu necesit elemente suplimentare pentru amorsare; o eficien luminoas medie 32 60 lm/W; durat de via ridicat (peste 20 000 ore).Principalele dezavantaje ale lmpii sunt:caracteristici reduse de redare a culorilor;durat mare de lansare i relansare (circa 5 minute); dup deconectarea lmpii, relansarea are loc numai dup rcirea i astfel reducerea presiunii din interiorul tubului de descrcare;datorit caracteristicii neliniare a descrcrii electrice curentul electric din circuitul lmpii prezint o important componen spectral (fig. 3.18).Dezavantajele lmpii determin ca n prezent smai fie puin utilizat. Acest tip de lamp st ns la baza realizrii lmpilor moderne.3.2.4. Lmpi cu descrcare n vapori de sodiu cu nalt presiunen cazul acestor lmpi, arcul electric se dezvolt ntr-o atmosfer de vapori de sodiu. Lampa const, nprincipiu, dintr-untubT(fig.3.19) i doi electrozi E1i E2ntrecaresedezvolt descrcarea electric. Tubul T este umplut cu un gaz inert (Xe, Ar, Ne) i este introdus puin sodiu n stare solid. La conectarea lmpii la reeaua electric, blocul de amorsare A genereaz impulsuri de tensiune cu amplitudine de circa 4 kV, determinnd amorsarea descrcrii n gazul inert. Dup timpul de lansare (pn la 8 minute) natriul vaporizeaz i descrcarea electric continu n vapori metalici. n funcionare normal, tensiunea la bornele tubului T este de circa 170 V i blocul de amorsare iese din funciune.Rezult n principal o intens radiaie monocromatic (galben intens) cu o lungime de und de 589 nm, n apropiere de valoarea corespunztoare sensibilitii spectrale maxime a ochiului uman. Pentru a obine o mbuntire a spectrului luminii emise, pe partea interioar a balonul K este plasat un strat fluorescent.Eficienaluminoasalmpii creteodatcunivelul deizolaretermic. Pentrulimitarea pierderilor de cldur datorate conveciei, n interiorul balonului K este necesar a avea un vid naintat.Avnd n vedere atmosfera agresiv datorat vaporilor de sodiu, tubul T este realizat dintr-o sticl special.Principaleleavantajealelmpilor cu descrcare n vapori de sodiu cu nalt presiunesunt urmtoarele: durat mare de via (peste 20 000 ore);25u i 0 In/I [%] 80 60 40 20 0ui 2,557,5 1012,5 15 17,520t [ms] 13579 1115 1923 2731nFig. 3.18. Spectrul curentului n cazul lmpii cu descrcare n vapori de mercur de nalt presiune.EFig. 3.19. Lampa cu descrcare n vapori de sodiu de nalt presiune.TE1E2KSC230 V;50 Hz~AB o eficien luminoas ridicat (pn la 130 lm/W); form compact.Principalele dezavantaje ale lmpii sunt:o slab redare a culorilor (Ra < 20);necesit utilizarea unui balast i a unui bloc de amorsare;durat mare a timpului de lansare i relansare (pn la 8 minute);costuri ridicate;datorit caracteristicii neliniare a descrcrii electrice, curentul electric absorbit din reeaua de alimnetare prezint un important spectru armonic.Avnd n vedere forma compact, durata mare de via, o eficien luminoar ridicat ns o slab redarea culorilor, lmpilecu descrcare n vapori de sodiu cu nalt presiune sunt utilizate practic numai pentru iluminatul stradal i al tunelurilor.nprezent suntrealizatei lmpicudescrcarenvapori desodiucunaltpresiune, cu eficien luminoas mai redus, ns cu o bun redare a culorilor, care pot fi utilizate i n iluminatul interior.3.2.5. Lmpi cu halogenuri metaliceLmpile cu halogenuri metalice sunt realizate pe baza lmpilor cu descrcare nvapori de mercur de nalt presiune. Redarea culorilor i eficiena luminoas pot fi mbuntite prin introducerea n tubul de descrcare de ioduri de Na, In i Tl precum i mercur. Descrcare n interiorul tubului, n funcionare normal, are loc n vaporii iodurilor metalice i nu apar liniile spectrale ale mercurului.Principiul lmpii const n faptul c cele mai multe dintre halogenurile metalice vaporizeaz la temperaturi mult mai mici dect metalul cu care sunt aliate. n tubul de descrcare este argon, puin mercur i diferite halogenuri metalice (I, Br, Cl).niial se amorseaz o descrcare n argon care trece n vapori de mercur, iar apoi halogenura este vaporizat n canalul de plasm (temperatura peste 3000K) i disociat. n continuare are loc descrcarea n vaporii metalelor care au fost n componena halogenurilor i rezult un spectru de emisie corespunztor acestora.n prezent sunt utilizate iodura de sodiu, iodura de thaliu, iodura de indiu, ioduradescandiu, iodura dethoriu, ioduradedysposiu,bromurade dysposiu,bromura de holmiu, bromura de tuliu. La temperaturi reduse metalul se aliaz din nou cu halogenul respectiv.Principalele avantaje ale lmpilor cu halogenuri metalice sunt: o bun pn la foarte bun redare a culorilor (Ra > 60);26 durat mare de via (peste 15 000 ore); o bun pn la foarte bun eficien luminoas (60 110 lm/W); dimensiuni reduse; o ridicat stabilitate a culorilor n cazul utilizrii tubului de descrcare din material ceramic.Principalele dezavantaje ale lmpii cu halogenuri metalice sunt:necesit blast inductiv i bloc de amorsare;durat mare de lansare i relansare (cteva minute);costuri ridicate;datorit caracteristicii neliniare a descrcrii electrice, curentul electric absorbit din reeaua de alimentare prezint un important spectru armonic.Lampa cu halogenuri metalice este utilizat pentru iluminatul halelor industriale, a spaiilor comerciale etc.3.3. Alegerea lmpilorAlegerea adecvat a lmpilor se face n funcie de condiiile impuse sistemelor de iluminat.Principalele caracteristici ale lmpilor electrice utilizate n prezent sunt indicate n fig. 3.20 i n tabelul 3.1.Tabelul 3.1.Principalele caracteristci ale lmpilor electriceSursa de luminPuterea nominalWEficiena luminoaslm/WDurata de viaoreRedareaculorilorLmpa cu incandescen lmpi normale; lmpi cu halogeni15 50075 20008 2020 251 0002 000foarte bunfoarte bunLmpi cu descrcare n vapori metalici de joas presiune tuburi fluorescente lmpi fluorescente compacte lmpi cu sodiu5 1405 4018 18075 11055 88150 200> 16 000> 10 0008 000bun foarte bunBun NedefinitLmpi cu descrcare n vapori metalici de nalt presiune lmpi cu mercur lmpi cu sodiu lmpi cu halogenuri100 2 00050 1 00032 6066 13060 110> 20 000> 24 000> 15 000slab bunmedie bun bun foarte bun27Fig. 4.2 nlimea sursei de lumin deasupra planului de lucru pentru sursele cu repariie direct i pentru cele cu repartiie indirect isemiindirect:H nlimea sursei deasupra planului de lucru; HE nlimea planului de lucru; HP Diastana de suspendare.70 1 800Lmpi cu inducie55 150 > 60 000 foarte bun4. Dimensionarea instalaiilor de iluminatLa dimensionarea instalaiilor de iluminat trebuie stabilite urmtoarele date: tipul lmpii utilizate;cte lmpi trebuie montate pentru a asigura nivelul mediu de iluminare impus i valoarea minim a factorului de neuniformitate; locul n care trebuie montate lmpile; circuitele electrice de alimentare.La dimensionarea instalaiilor de iluminat sunt folosite, n principal, urmtoarele dou metode:metoda factorului de utilizate, adecvat n special la dimensionarea instalaiilor de iluminat interior; metodapunct cupunct, adecvat nspecial ladimensionarea instalaiilor deiluminat exterior.4.1. Metoda factorului de utilizareMetoda factorului de utilizare este folosit n mod obinuit pentru dimensionarea instalaiilor deiluminat dinbirouri, ateliere, spaii cuechipamente, coridoaredecirculaie. Metodapermite determinarea numrului aparatelor de iluminat i lmpilor necesare pentru realizarea unui nivel de iluminareimpus. Estenecesar acunoate: geometriancperii i caracteristiciledereflexieale pereilor, curbele fotometrice ale aparatelor de iluminat, modul de plasare a aparatelor de iluminat n spaiu.Sunt adoptate urmtoarele ipoteze de calcul:ncpere de form drepotunghiular (ncperile cu alt form de mpart n zone dreptunghiulare); spaiul nu conine alte obiecte; caracteristicile de reflexie ale pereilor sunt constante i au un caracter defuz; aparatele de iluminat sunt plasate n mod uniform pe tavan.Pentru calculul numrului necesar de aparate de iluminat n scopul obinerii valorii dorite ale nivelului de iluminare pe suprafa de lucru sunt parcurse urmtoarele etape:a) stabilirea valorii medii a nivelului de iluminare Emed n funcie de activitile desfurate n spaiul respectiv sau tipul ncperii (tabelul 4.1);28Fig. 4.2 nlimea sursei de lumin deasupra planului de lucru pentru sursele cu repariie direct i pentru cele cu repartiie indirect isemiindirect:H nlimea sursei deasupra planului de lucru; HE nlimea planului de lucru; HP Diastana de suspendare.b) alegerea tipului de surs de lumin (a se vedea seciunea 2.3.3);c) calculul ariei suprafeei de lucruA = lungimea ncperii L limea ncperii l;d) stabilirea numrului nL de lmpi ntr-un aparat de iluminat;e) stabilirea fluxului luminos nominal (valoare de catalog) L pentru lmpile care ar putea fi utilizate;f) stabilirea factorului de meninere p(a se vedea tabelul4.1) pentru a lua n considerarea murdrirea lmpilor precum i mbtrnirea acestora;g) stabilirea nlimii H a sursei deasupra planului de lucru (fig. 4.2);h) calculul indicelui i al ncperii din relaia

) ( l L Hl Li+ . (4.1)i)stabilireafactorului deutilizareaLdintabelecucaracteristici fotometrice(indicatede furnizorii de aparate de iluminat), n fuuncie de indicele ncperii i i de caracteristicile de reflexie ale pereilor i tavanului;j) calculul numrului necesar n de aparate de iluminat29Eficiena luminoasDurata de via CuloareRedarea culorilorCaracteristici ale lmpilorDurata de lansareDurata de relansarePosibilitatea de reglare a fluxului luminos emisTemperatura balonuluiFig. 4.1. Caracteristici ale lmpilor electriceHHHEHEHPFig. 4.2 nlimea sursei de lumin deasupra planului de lucru pentru sursele cu repariie direct i pentru cele cu repartiie indirect isemiindirect:H nlimea sursei deasupra planului de lucru; HE nlimea planului de lucru; HP Diastana de suspendare.

L L Ln pA En med; (4.2)k)rotunjireavaloriinpentruaobineovaloarentreagiadecvataezrii uniformepe tavan.Metodafactorului deutilizareofer, decelemai multeori, numai dateleprincipaleale instalaiei de iluminat: numrul de lmpi; tipul de lamp, plasarea lmpilor pe tavan. Rezult relativ puineinformaii privindmodul deiluminareaspaiului (numai valoareamedieanivelului de iluminare). Pentru verificarea neuniformitii nivelului de iluminare pe supradaa de lucru i pentru determinarea curbelor izolux trebuie efectuat un calcul mai detaliat. Metodele de calcul mai complete permit obinereacurbelor derepartiieanivelului deiluminarepesuprafaadelucrui pealte suprafee din ncpere, pentru o configuraie dat a surselor de lumin.4.2. Metoda punct cu punctUtilizarea metodei punct cu punct este adecvat n principiu la iluminatulexterior. Metoda poate fi utilizat i n cazul iluminatului interior pentru pentru calcule mai exacte, atunci cnd aportul suprafeelor reflectante (iluminat indirect) este redus sau n spaiile foarte mari atunci cnd influena prezenei pereilor, asupra nivelului de iluminare pe suprafaa de lucru, este nesemnificativ. Metoda poate fi extins pentru cazul n care suprafeele care mrginesc spaiul analizat sunt considerate surse de lumin.Nivelul de iluminare n metoda punct cu punct se determin pe baza relaiei: 2cos ddrIE , (4.3)n care dIeste intensitatea luminoas emis de o surs punctiform n direcia ; unghiul de inciden (unghiul dintre raza de lumin incident pe suprafaa analizat i normala pe suprafat) i r distana dintre sursa de lumin i suprafaa iluminat.4.2.1. Metoda punct cu punct pentru surse punctiformePentru o surs punctiform S (fig. 4.3), nivelul de iluminare EPntr-un punct P pe suprafaa orizontal H poate fi determinat din relaia (2.28). n acest caz relaia (2.28) se scrie sub forma 2cosrIEP . (4.4)n fig. 4.3, unghiul este egal cu unghiul , iar relaia (4.4) devine30 i = i + 1j = 1k = 1E(k) k = N k = k + 1Emed ;EP,min ; EP,max Emed EI j =KL j = j + 1 K = EP,min/EP,max K = KI j , i , K ,Emed ( )2 / 32 2d hh IEP+. (4.5)n cazurile practice relaia (4.5) este utilizat sub forma ( )2 / 32 2 1000d hh I pEP+ .(4.6)nrelaia (4.6) este luat nconsideraie factorul de meninerep(tabelul 3.5)i curba fotometric real a sursei utilizate.n cazul n care sunt mai multe surse punctiforme de lumin, nivelul total de iluminare se calculeaz din relaia

KiPi PE E1. (4.7)n relaia (4.7),Keste numrul de surse punctiforme care determin nivelul de iluminare n punctul P.Calculul instalaiei de iluminat necesit urmtoarele date de intrare: valoarea medie EI a nivelului de iluminare pe suprafaa de lucru; factorul de neuniformitate a nivelului de iluminare pe suprafaa de lucru31ndhrS IFig. 4.3. Surs punctiformlLPH i = i + 1j = 1k = 1E(k) k = N k = k + 1Emed ;EP,min ; EP,max Emed EI j =KL j = j + 1 K = EP,min/EP,max K = KI j , i , K ,Emed STOP

medmin2maxmin1sauEEKIEEKI ; (4.8)lungimea LLi limea Llale suprafeei de lucru (de obicei suprafa dreptunghiular sau divizabil n suprafee dreptunghiulare); un tabel cu sursele punctiforme posibil a fi utilizate (existente pe pia); sursele de lumin se ordoneaz n tabel n funcie de fluxul luminos; prima surs din tabel prezint fluxul cel mai mic; pentru fiecare surs este cunoscut curba fotometric I = f ().Rezultatele de calcul trebuie s indice:tipul lmpii utilizate;cte lmpi trebuie montate;unde trebuie montate lmpile.Calculul efectuat are urmtoarele etape:suprafaa orizontal de lucru este mprit n N dreptunghiuri mici egale;primul tip de lamp din tabel (din cele NL lmpi aflate la dispoziie), j = 1 (fig. 4.4) este plasat n centrul tavanului ncperii;se calculeaz nivelul de iluminare EPk n centrul fiecrui dreptunghi mic de pe suprafa de lucru;se calculeaz valoarea medie Emed a nivelului de iluminare pe suprafa de lucru

NkPiENE1med1; (4.9) se compar Emed cu valoarea impus EI; pentruEmed< EI, ncentrul tavanului seplaseazadoualampdintabel (flux luminos mai mare) i ntregul calcul se reia pn se ajunge la Emed >EI ;pentru Emed > EI : se determin valorile EP,min i EP,max ; se calculeaz factorii de neuniformitate

medmin ,max ,min ,2 sau 1EEKEEKPPP ; (4.10) se compar K1 sau K2 cu valoarea impus KI pentru K1 < KI, se plaseaz simetric pe tavanul ncperii dou lmpi i se ncepe calculul cu primul tip de lamp din tabel; calculul continu pn se obineEmed > EI iK1 > KI; rezult tipul de lamp i numrul de lmpi.Schema de calcul indicat n fig. 4.4 ia n consideraie numai nivelul de iluminare determinat de sursele punctiforme, fr a ine seama de nivelul de iluminare suplimentar dat de perei i tavan. 32 i = i + 1Fig. 4.4. Calculul instalaiilor de iluminat cu surse punctiforme.STARTLL, Ll, h, N, KI, EI,((j), j =1,KL))i = 1j = 1k = 1E(k) k = N k = k + 1NUEmed ;EP,min ; EP,maxDA Emed EINU j =KL j = j + 1NU K = EP,min/EP,max K = KIDANUDA j , i , K ,Emed STOPDAPentru mbuntirea schemei de calcul trebuie luat n consideraie prezena tavanului i pereilor ca surse luminoase plate. 4.2.2. Metoda punct cu punct pentru surse liniareUtilizarealmpilorfluorescentetubularepermiterealizarea, nluminatul exteriorincel interior, a unor surse linare.Metodapunct cupunct poatefi utilizatpentrucalculul sistemelor deiluminat cusurse liniare, considerate ca sum de surse punctiforme, iar prin integrare poate fi determinat nivelul de iluminare ntr-un punct P pe suprafaa orizontal (fig. 4.5).Pentru tuburile fluorescente, utilizate pentru realizarea surselor liniare, este valabil legea lui Lambert i deci se poate scrie33PxdxlA BA BMMdImaxhndIhBbarFig. 4.5. Surse liniare de lumin.dI = dImax cos = dI cos. (4.11)IntensitatealuminoasdI(ndirecia, nplanul perpendicular peaxalmpii) poatefi determinat din relaia lxI Idd ,(4.12)n care leste lungimea sursei liniare, iar I intensitatea luminoas n direcia (obinut din curba fotometric a lmpilor utilizate).Din relaia (4.12) rezult xrlIEPdcos cosd2 . (4.13)n triunghiul dreptunghic MAP se obine bx tan . (4.14)Din relaia (4.14) rezult

dcosd2bx .(4.15)Din triunghiul dreptunghic PMM rezult

rh cos ,(4.16)iar din triunghiul dreptunghic PAM rb cos . (4.17)Din relaiile (4.16) i (4.17) se obine cos cosbh. (4.18)Relaia (4.18) devine

d cos cos d2 2h lIEP, (4.19)n care bh cos. (4.20)Relaia (4.20) poate fi scris sub forma

+ d ) 2 cos 1 ( cos2d2h lIEP(4.21)i

+ Bh lIEP02d ) 2 cos 1 ( cos2. (4.22)Prin integrarea relaiei (4.22) rezult nivelul total de iluminare EP n punctul P

,_

+ B B Ph lIE 2 sin21cos22.(4.23)Relaia (4.23) permite determinarea numai a nivelului de iluminare ntr-un punct P, situat ntr-un plan perpendicular pe axa sursei de lumin i care trece prin captul sursei.Pentru alte situaii trebuie luate n vedere cazurile indicate n fig. 4.6:34a) punctul Pesteninteriorul proieciei, peplanul orizontal, asursei liniaredelumin (fig. 4.6, a);b) punctul P este n afara proieciei, pe planul orizontal, a sursei liniare de lumin(fig. 4,6,b).n primul caz rezult( )1]1

+ + + B A B A Ph lIE 2 sin 2 sin21cos22, (4.24)iar n al doilea caz se obine( )1]1

+ A B A B Ph lIE 2 sin 2 sin21cos22. (4.25) n cazul general, pentru dimensionarea sistemelor de iluminat cu surse liniare este utilizat relaia( )1]1

t + t A B A B Ph lI pE 2 sin 2 sin21cos2 10002.(4.26)n relaia (4.26), p este factorul de meninere, iar fluxul luminos al sursei.Dimensionarea instalaiei de iluminat cu surse linare se face conform aceluiai algoritm de calcul indicat n fig. 4.6.4.2.3. Calulul surselor plane prin metoda punct cu punct35A BMxlAPMABBa)AB MxlAPMABBb)Fig. 4.6. Calculul nivelului de iluminare dat de sursele liniare, n cazurile reale.Pentru iluminatullocurilor de munc sau a altor spaii pot fi utilizate tavanul luminossau panourile luminoase.Pentru a determina nivelul de iluminare ntr-un punct P (fig. 4.7), care corespunde proieciei unui col al sursei dreptunghiulare(celemai ntlniteformedeasemeneasurseluminoase), se calculeaz nivelul de iluminare dEP , determinat de un element de suprafa dA i apoi se integreaz pe toat suprafaa sursei de lumin.Pentru sursele luminoase dreptunghiulare, n mod obinuit, se poate utiliza legea lui Lambert (luminana n toate direciile este constant L = constant) i se poate scrie cos d d A L I. (4.27)Din relaia (4.27) se obine

2d d cos cosdry x LEP . (4.28)Din figura 4.7 rezult

2 2 2cos cosz y xhrh+ + (4.29)i36xyhyy + dybAxx + dxPaMBCDdIFig. 4.7.Calculul surselor luminoase dreptunghiulare ( )22 2 22d ddz y xy x h LEP+ + . (4.30)Din relaia (4.30) rezult ( ). arctanarctan2d d2 2 2 22 2 2 20 022 2 22

,_+++

+++ + + h aah bbh bbh aa Lh y xy xh L Ea bP(4.31)n cazurile reale punctul P are o alt poziie dect cea indicat n fig. 4.6.Pot s apar trei situaii, prezentate n fig. 4.7.Dimensionarea instalaiei de iluminat cu surse plane se face conform aceluiai algoritm de calcul indicat n fig. 4.37 5. Iluminatul exteriorn cazul iluminatului exterior nu apar suprafee laterale care limiteaz spaiul analizat i deci calculul poate fi efectuat prin metoda punct cu punct, plecnd de la curbele fotometrice ale surselor de iluminat utilizate.384 3 2 1 P P P P PE E E E E + + + 4 4 3 1 2 1 P P P P PE E E E E + + +P1234a)b)MP1 23 4MP1 23 4Mc)1 4 2 4 3 2 12P P P P PE E E E E + + +Fig. 5.1. Calculul surselor de iluminat dreptunghiulare.nstalaia de iluminat trebuie dimensionat n mod distinct pentru carosabil i pentru trotuar.Este necesar a fi cunoscute date privind densitatea vehiculelor, tipul de acopermnt al strzii, limea, att pentru carosabil ct i pentru trotuar, tipul de surse utilizate, nlimea de prindere etc.Strzile nguste sunt iluminate cu surse plasate pe o singur parte (fig. 5.1) sau pe mijlocul strzii. Pentru strzile mai late, n mod obinuit, se folosete iluminatul pe ambele pri (fig. 5.2).Dimensionareainstalaiei deiluminatpentrutrotuaresefacepebazavalorilorimpuseale nivelului de iluminare, indicate n funcie de zona circulat i importana arterei. Sursele de lumin pot fi considerate punctiforme i calculul are loc prin metoda punct cu punct pe baza algoritmului indicat n fig.5.2.Dimensionareainstalaiilor deiluminat pecarosabil sefacepebazavalorilor impuseale luminaeloriavnd n vedere suprapunerea contribuiilor diferitelor surse. Pentru cazul simplu al unei surse de lumin (fig. 5.4) luminana n punctul Pi rezult din relaia

Pi Pi t PiE q p L ,(5.1)n care pt = pl pa este factorul de meninere al sursei de lumin (produsul dintre factorul de meninere al lmpilorpli factorul de meninere al aparatului de iluminatpa),qPi coeficientul de luminan (mrime cunoscut, n funcie de tipul sursei i de unghiurile i),EPi nivelul de iluminare n punctul Pi .

39WOHTSFig. 5.2 Iluminat stradal unilateralWOHTSHTOSa)WOHTSHTOb)Fig. 5.4Calculul instalaiilor de iluminat exteriorAxade referinSursa de luminFig. 5.5. Caracteristici ale unui aparatde iluminat.Relaia (5.1) poate fi scris i sub forma

23cosHIq p LcPi t Pi . (5.2)IntensitatealuminoasIc asursei delumin, ndireciaestecunoscutdincurbafotometric indicat de constructorul corpului de iluminat pentru sursa standard de 1000 lm( )10001000 c cI I ,(5.3)ncare este fluxul luminos al sursei utilizate, iar (Ic)1000se citete dincurba indicat de constructor.n cazul general, n care sunt mai multe surse de lumin, luminaa total (LPi)totalrezult prin nsumarea contribuiilor celor n surse de lumin ( ) nk kk c k t PiHI r p L12total1. (5.4)n relaia (5.4) s-a considerat c toate sursele au acelai coeficient de meninere pt i s-a notat cu rk expresia factorului de luminan redus rk = qPi cos3. (5.5)Valorile factorului de luminan redus sunt tabelate pentru fiecare surs i diferite valori ale unghiurilor , i .Alegerea surselor deluminse face pe baza relaiei (5.4), printr-un calcul iterativ.Soluia obinut se verific din punctul de vedere al factorului de neuniformitate longitudinal, al factorului de Fig. 5.6 Unghiul de protecie vizual.Corp de iluminatSurs de lumin40SkOxkykyykSkSk Pixix0,250,51,0d = 60mO1,5 myiHIcPiFig. 5.4Calculul instalaiilor de iluminat exteriorAxade referinSursa de luminFig. 5.5. Caracteristici ale unui aparatde iluminat.Fig. 5.3.Iluminat stradal bilateral:a) dispunere alternat; b) dispunere faa n faneuniformitate transversal i al factorului de neuniformitate global, pentru un interval dintre doi stlpi succesivi, pe aceeai parte.5.1. Aparate de iluminat pentru exteriorAparatele de iluminat au rolul de a asigura redistibuia i transmisia fluxului luminos emis de sursa (sursele) de lumin.Un aparat de iluminat cuprinde n principal urmtoarele elemente:dispozitivul optic, care conine sursa (sursele) de lumin, unul sau mai multe reflectoare, difuzorul i ecranul de protecie vizual; armtura mecanic, prevzut pentru prindere i protecie mecanic; elemente auxiliare (circuite de alimentare cu energie electric, elemente de reglare, bloc de pornire).Un corp de iluminat este definit n principiu prin (fig. 5.5):axa de referin;axa optic;randamentul luminos lLn ,(5.6)n care L este fluxul luminos emis de aparatul de iluminat; l fluxul luminos emis de una dintre cele n surse de lumin plasate n interiorul aparatului de iluminat.Clasificarea aparatelor de iluminat:din punct de vedere mecanic: 12 clase IKxx, n care grupul de cifre xx indic energia (J) ocului pe care l poate suporta corpul (clasa 00 neprotejat);dinpunct devedereelectric: 4clase0, I, II, III nfunciedenivelul deproteciela electrocutare (clasa 0 neprotejat);dinpunctul devedere al repartiiei intensitii luminoase: 10clase BZx(BZ1curba fotometric cea mai ngust).Unghiul de protecie vizual prezint oimportan deosebit pentruevitarea orbirii de inconfort. Sedefineteunghiuldeprotecie(fig. 5.5)cafiindunghiul limitsubcaresursade lumin devine vizibil observatorului.Orbirea de inconfort este determinat n primul rnd de repartiia neuniform a luminanelor factorul de neuniformitate global kg al luminanelor pe toat zona de carosabil

medgLLkmin,(5.7)ncareLminesteluminanaminimpetoat zonadecarosabil, iarLmedeste valoareamediea luminanei; factorul kl de neuniformitate logitudinal pe axa strziiFig. 5.6 Unghiul de protecie vizual.Corp de iluminatSurs de lumin41Axa verticalAxade referinAxaopticReflectorSursa de luminFig. 5.5. Caracteristici ale unui aparatde iluminat.

max ,min ,lllLLk , (5.8)n care Ll,min este luminana minim pe axa strzii, iar Ll,max luminana maxim pe axa strzii.Se consider c rezult un iluminat corespunztor dac kg 0,4, pentru care probabilitatea de observare a obiectelor pe carosabil este peste 80% i dac kl 0,7. Pentruevaluareaorbiriide inconfort se folosete factorulGavnd o expresie empiric de calcul i care ia n consideraie urmtoarele mrimi caracteristice: culoarea sursei de lumin; luminana medie pe carosabil; nlimea de montare a surselor de lumin; numrul de surse de lumin montate pe un kilometru de drum (efectul de flicker).5.2 Dimensionarea circuitelor electrice ale instalaiilor de iluminatDiametrul conductoarelor circuitelor electrice care alimenteaz instalaii de iluminat trebuie ales astfel nct pn la bornele lmpii s nu rezulte o cdere mai mare de 2,5% fa de tensiunea nominal (230 V).5.3. Instalatii de iluminat cu surse cu incandescenInstalaiile de iluminat care cuprind numai surse cu incandescen sau surse fluorescente cu compensare complet a puterii reactive sunt caracterizate de un factor de putere = 1.n cazul unei singure lmpi (fig. 5.7), aflat la o distan l de tabloul de alimentare, cderea de tensiune U poate fi calculat din relaiaIAlU 2.(5.9) nrelaia(5.9),esterezistivitateamaterialului (=17, 84 109m pentru conductoare din cupru i= 29, 78 109m Fig. 5.6 Unghiul de protecie vizual.Corp de iluminatSurs de lumin42U ULIlLFig. 5.7. Schema circuitului de alimentare a unei lmpi electricepentru conductoaredinaluminiu),I curentul electric din circuit,A aria seciunii transversale a conductorului.Relaia (5.9) poate fi scris i sub forma

UPAlU 2,(5.10)n care P este puterea nominal (activ) a lmpii, iar U tensiunea nominal.Deoarece U = U UL trebuie s fie mai mic dect valoarea admis Ua , din relaia (5.10) rezult UPUlAa 2. (5.11)Se alege conductorul care prezint o arie standardizat a seciunii transversale mai mare dect valoarea rezultat din relaia (5.11).Dac n circuit sunt mai multe lmpi cu incandescen (fig. 5.8) sau lmpi fluorescente cu compensare total a puterii reactive (factor de putere unitar), cderea de tensiune U , pentru ultima lamp din circuit, rezult

n nU U U U U + + + + 1 2 1(5.12)sau( )n n n nl I l I l I l IAU + + + + ' ' ' '21 1 2 2 1 1 . (5.13)nrelaia(5.13)s-aluat nconsideraiecntrgcircuitul prezintaceeai arieaseciunii transversale.Din relaia (5.13) rezult nkk kal IUA1'2, (5.14)n care nk ii kI I '. (5.15)5.4. Dimensionarea circuitelor electrice n cazul lmpilor fluorescente43U ULnInInIn-1In-1I1I2I1I2LnLn-1L2L1l1l2lnFig. 5.8 Circuit cu mai multe lmpi electrice.nstalaiiledeiluminat culmpi fluorescentesunt caracterizatenmodobinuit printr-un factor de putere 1. Pentru aceste lmpi (fig. 5.9) se poate scrie I jX I R U U UL + . (5.16)La dimensionarea circuitului se consider

U U . (5.17)Din fig. 5.9 se obine

+ sin cos0l X I R U. (5.18)n figura 5.9 i n relaia (5.18) se face ipoteza c tensiunea i curentulu electric din circuit prezint o variaie practic sinusoidal.Relaia (5.18) poate fi scris i sub forma + sin cos20l X IAlU ,(5.19)n care X0 este reactana pe unitatea de lungime a liniei.Din relaia (5.19) rezult

sincos 20I l X UI lAa. (5.20)n cazul mai multor lmpi fluorescente conectate n acelai circuit (fig. 5.10) se poate scrie

n nU U U U U + + + + 1 2 1 (5.21)44U ULIlLULIR IUUj X IR ; XFig. 5.9.Circuitul electric al unei lmpi a) i diagrama fazorial corespunztoare b).UULnInInIn-1In-1I1I2I1I2LnLn-1L2L1l1l2lnFig. 5.10 Circuit electric cu mai multe lmpi fluorescente.sau + nknkk k k k k kI l X l IAU1 10' sin ' ' cos '2(5.22)i

nkk k k ankk k kI l X UI lA101' sin '' cos ' 2.(5.23)6. Principalele condiii pentru un iluminatcorespunztorOlumindecalitateestenecesarpentrurealizareaunui mediuluminosoptimnspaii interioare i n exterior. La dimensionarea instalaiilor de iluminat trebuie avute n vedere o serie de reguli care influeneaz calitatea luminii realizate:un nivel de iluminat corespunztor este determinant pentru eficiena activitilor; odat cu reducerea nivelului de iluminare scade eficiena activitii i crete probabilitatea erorilor sau accidentelor; o neuniformitate redus a luminanelor pe diferitele suprafee determin condiii optime de munc; un contrast prea redus sau prea puternic devine suprtor i conduce la obosirea ociului uman;limitarea fenomenului de orbireasigur condiii corespunztoare de munc; fenomenul de orbire poate fi deranjant i conduce la o suprasolicitare a ochiului uman; un contrast corespunztor al obiectelor din zon permite observarea corect a acestora; o corect direcionare a luminii limiteaz apariia umbrelor accentuate; o bun redare a culorilor permite evaluarea corect a culorilor reale;un consum redus de energie prezint un deosebit interes practic i poate fi determinant n alegerea unei instalaii de iluminat; efectele reduse asupra reelei electrice de alimentare,prin limitarea distorsiunii curentului electric absorbit, determin relaiile cu furnizorul de electric.7. CALCULUL SECIUNII CONDUCTOARELORCriteriilededimensionareaconductoarelor reelei dedistribuienincintaconsumatorului menionate in I.7-78, PE 107 i PE 135 sunt:- tehnice: stabilitateatermicdenclzirenregimul normal defuncionare, stabilitatea termiclanclzirenregimul descurtduratlapornireamotoarelor electrice, pierdereade tensiune, rezistena mecanic, stabilitatea termic i dinamic n regimul de avarie de scurtcircuit,- economice: cheltuieli totale minime ntr-o perioad de funcionare dat.45Corespunztor acestor criterii, se stabilete o seciune tehnic sti o seciune economic seca conductoarelor, adoptndu-se cea mai mare din valorile rezultates = max( st, sec) .Criteriilededimensionaretehnicesunt dealegerei deverificare, nfunciedeanumite caracteristici ale instalaiei electrice dedistribuie. Instalaiile exterioare sunt caracterizate , n general, de lungimi mari, alegerea seciunii conductoarelor fcndu-se pe baza pierderii de tensiune (linii electrice n cablu LEC) sau a pierderii de tensiune i a rezistenei mecanice (linii electrice aeriene - LEA) iar verificarea pe baza stabilitii termice n regimul normal de funcionare i n regimul de avarie de scurtcircuit.Alegerea seciunii la pierderea de tensiuneAvndnvedereformuladedefiniiearezistenei electriceR=l/saunuiconductorde lungime l, sciune s i conductivitate electric (=53 m/ mm2 pentru cupru, 32 m/ mm2pentru aluminiu i 4 m/ mm2 pentru oel)se obine relaia U Ul Psn* ** (7.1)Determinarea seciunii economice a conductoarelor Inreeauadedistribuiedecurent alternativsedefineteseciuneaeconomicseccaaceea valoare a conductorului activ pentru care se obine regimul de funcionare optim economic, ce conduc la cheltuieli totale minime (de investiie i exploatare) pentru reeaua respectiv ntr-o perioad de funcionaredat. Introducndnoiuneadecurent maximdeduratImaxcorespunztor regimului normal de funcionare al consumatorului se obine densitatea economic de curent Jec = Imax/sec. Densitatea economic se alege n funcie de tipul liniei electrice i de durata de utilizare a puterii maxime T, dup PE 135.Tabelul 7.1 Densitatea economica a linieiTipul linieiT ore/anKjSmaxmm23000 4000LEC cu conductoare de aluminiu cu izolaie din PVC0,49 0,41 1,09 240Determinarea sarcinii maxime de calcul Imax pentru diferite situaii concrete (-innd seama de evoluia sarcinii n viitor; -n cazul liniilor radiale cu sarcini n derivaie cu seciunea constant sau cu seciunea variabil; -linii cu seciunea constant alimentat pe la dou capete) se face conform PE 135. De exemplu, n cazul unei linii radiale cu seciune constant de lungime L care alimenteaz n sarcini n derivaie sarcina de calcul este dat de 46 Ll I l I l IIn n* .... * *2222 121max+ + +(7.2)Fig.7.1 Schema de alimentare a corpurilor de iluminatFuncie de valoarea seciunii de calcul sec i a seciunii maxime constructive la tipul respectiv de linie smax pot apare dou situaii :-secsmax, n care caz se determin numrul optim N i seciunea s a conductoarelor identice ce se vor monta n paralel pe fiecare faz.Numrul optim de calcul Nc al conductoarelor unei faze se obine cu relaia

max* s KsNjecc (7.3)n careKj este un coeficient de cretere a densitii economice de curent. Se alege N=1, dac1< Nc2sau se rotunjete (n plus sau n minus) la cel mai apropiat numr ntreg, dac N2.Seciunea s a conductoarelor n paralel se alege astfel nct valoarea N*s s fie ct mai apropiat (n plus sau n minus) de valoarea sec.

47Figura 7.2 Schema de principiu a circuitelor electrice ale sistemului de iluminat exterior

cosifPiU , (7.4) P = 250 W Uf= 230 Vcos = 0,93 Se va efectua calculul seciunii conductoarelor numai pentru o parte a strzii. Pentru a se evita apariia unei cderi de tensiune ce ar depi valoarea admisibil, se va face alimentarea tronsonului din ambele capete ale strzii, iar dispunerea fazelor pe un tronson se va face ca n figura 7.2. Se vor folosi conductoare din Aluminiu cu izolaie din PVC pozate n pmnt la 20 C.Avnd n vedere c TSM = 3650 ore/an conform tabelului 4.1 se obine:

0, 49 3000 36500, 4380, 49 0, 41 3000 4000ececjj A/mm2n continuare se va efectua calculul pentru faza A:250230 0, 93i Ai = 1,164 A

n nI i

1 1 n n nI i i + . . .

1 1.....nI i i + +n tabelul 7.2 sunt prezentate valorile curenilor (A),pe fiecare tronson

Tabelul 7.2. Valorile curenilor48T 1 T2 T 3 T4 T 5 T 6T7 T 8 T 9 T 10 T 11 T 12 T 13 T 1416,29 15,13 13,96 12,8 11,64 10,47 9,31 8,14 6,98 5,82 4,65 3,49 2,32 1,16Conform formulei (7.2) se calculeaz curentul echivalent:Iech = 10,156 A (pentru faza A)10,15623,1870, 438ecs mm2 Iech = 10,477 A (pentru faza B)10, 47723, 920, 438ecs mm2Iech = 10,79 A (pentru faza C)10, 7924, 6340, 438ecs mm2Pentru aflarea seciunii tehnice folosesc formula (7.1) i rezult:2100 14 250 100022, 7832 400 3ts mm2,unde:% 3adU %s = max( sec,st ) = 24,634 mm2 rezult sSTAS = 25 mm2 cu r0 = 1,144 /km iar x0 = 0,086 /kmCalculul cderilor de tensiunePentrucalculul componentei transversalei longitudinaleacderi detensiunesefolosesc formulele de mai jos:0 12k knr L PUU (7.5)0 12k knx L PUU (7.6)2 2dU U U +(7.7) Tabel 7.3 Calculul cderilor de tensiune pentru faza ACorpul de iluminatU U dU1 0.186522 0.014022 0.1870482 0.373043 0.028043 0.3740963 0.559565 0.042065 0.561144494 0.746087 0.056087 0.7481925 0.932609 0.070109 0.935246 1.11913 0.08413 1.1222887 1.305652 0.098152 1.3093368 1.492174 0.112174 1.4963849 1.678696 0.126196 1.68343210 1.865217 0.140217 1.8704811 2.051739 0.154239 2.05752812 2.238261 0.168261 2.24457613 2.424783 0.182283 2.43162414 2.611304 0.196304 2.618673Tabel 7.4 Calculul cderilor de tensiune pentru faza BCorpul de iluminatU U dU1 0.248696 0.018696 0.2493972 0.435217 0.032717 0.4364453 0.621739 0.046739 0.6234934 0.808261 0.060761 0.8105415 0.994783 0.074783 0.997596 1.181304 0.088804 1.1846387 1.367826 0.102826 1.3716868 1.554348 0.116848 1.5587349 1.74087 0.13087 1.74578210 1.927391 0.144891 1.9328311 2.113913 0.158913 2.11987812 2.300435 0.172935 2.30692613 2.486957 0.186957 2.49397414 2.673478 0.200978 2.681022 Tabel 7.5 Calculul cderilor de tensiune pentru faza CCorpul de iluminatU U dU1 0.31087 0.02337 0.3117472 0.497391 0.037391 0.4987953 0.683913 0.051413 0.685843504 0.870435 0.065435 0.8728915 1.056957 0.079457 1.0599396 1.243478 0.093478 1.2469877 1.43 0.1075 1.4340358 1.616522 0.121522 1.6210839 1.803043 0.135543 1.80813110 1.989565 0.149565 1.99517911 2.176087 0.163587 2.18222712 2.362609 0.177609 2.36927513 2.54913 0.19163 2.55632314 2.735652 0.205652 2.743371

3230 6, 9100adU VSe observ c valorile obinute n calculul cderilor de tensiune pe cele trei faze nu depesc valoarea admisibil.8. ALIMENTAREA CU ENERGIE ELECTRIC A INSTALAIEI DE ILUMINAT ELECTRICEficienasistemului deiluminat, optic i energetic depindnmaremsur decalitatea energiei electrice n circuitul de alimentare. De asemenea, sistemele de iluminat conduc la apariia de perturbaiielectromagneticenreeauaelectricdealimentareideci potafecta calitateaenergiei electrice livrat altor consumatori din zon.Variaiatensiunii dealimentareUfadetensiuneanominal(UN=230V)determino influen important asupra parametrilor de funcionare ai lmpii. Creterea tensiunii de alimentare conducelaodrasticreducereaduratei deviaD(fig. 8.1), iarreducereatensiuniiconducela reducerea parametrilor fotometrici i energetici ai lmpii. n cazul lmpilor cu incandescen, reducerea tensiunii conduce la reducerea temperaturii filamentului i deci la modificarea compoziiei spectrale a luminii emise (crete ponderea componentelor rou i galben) afectnd calitatea iluminatului. De asemenea, sunt influenate fluxul luminos emis , eficiena energetic i puterea absorbit P.n cazul lmpilor fluorescente (fig. 8.1,a) variaia tensiunii de alimentare are, n general, o influen mai redus dect n cazul lmpilor cu incandescen (fig. 8.1,b).Realizarea unor parametri superiori ai sistemului de iluminat interior impunecontrolul tensiunii de alimentare pentru a se ncadra n limitele impuse de t2,5% fa de tensiunea nominal.51Fig 8.1 Variaia cu tensiunea a parametrilor


Recommended