Осветительный прибор состоит из источника света и осветительной аппаратуры.
Осветительные приборы, предназначенные для создания освещенности на поверхностях, расположенных на сравнительно близких расстояниях от источника света (не более 20-30 м),называются светильниками. Освещение более отдаленных предметов производится прожекторами.
Источники света излучают световой поток во всех направлениях в окружающем пространстве. Но для создания требуемой освещенности на рабочих поверхностях необходимо перераспределить световой поток лампы в определенном направлении. Для этой цели применяется осветительная арматура. Помимо перераспределения светового потока осветительная арматура предохраняет глаза от слепящего воздействия открытого источника света, защищает лампы от загрязнения, механических повреждений, воздействий окружающей среды, а также служит для крепления ламп, подвода к ним напряжения и украшения помещений.
Перераспределение светового потока источника света осуществляется при помощи рассеивателей, отражателей, различных преломляющих оптических систем. Рассеиватели изготовляются или из обычного стекла, подвергнутого химической ими механической матировке, или из стекла, в состав которого вводят примеси, изменяющие коэффициент преломления света. Отражатели обычно делают из металла. Они могут дать рассеянное, направленное или направленно-рассеянное отражение света.
По способу защиты ламп от воздействия окружающей среды светильники подразделяются на следующие типы:
- открытые, в которых лампа не отделена от внешней среды;
- защищенные, в которых лампа и патрон отделены от внешней среды оболочкой, укрепленной таким образом, чтобы не препятствовать обмену воздуха между окружающей средой и внутренней полостью светильника;
- влагозащищенные, корпус и патрон которых противостоят воздействию влаги и обеспечивают сохранность изоляции в проводах, введенных в светильник;
- пылеводонепроницаемые, имеющие оболочку, уплотненную таким образом, что она не допускает проникновения в полость расположения лампы и патрона пыли и паров влаги;
- взрывозащищенные, исключающие возможность взрыва при установке в помещениях с взрывоопасной средой.
Выбор типа светильника определяется условиями окружающей среды, экономичностью и эксплуатационными соображениями. Заключение лампы в арматуру приводит к тому, что часть светового потока, излучаемого лампой, поглощается в материале арматуры, т.е. к снижению общего к.п.д. осветительного прибора.
Величина к.п.д. осветительного прибора определяется отношением светового потока осветительного прибора Fcвк световому потоку источника света Fл:
Коэффициент полезного действия осветительного прибора зависит от световых свойств материала арматуры, ее формы. Современные конструкции светильников имеют к.п.д.= 0,8 - 0,85.
В зависимости от величины светового потока, излучаемого в нижнюю полусферу, различают светильники прямого света, излучающие не менее 90% светового потока; преимущественно прямого света (45-55%); преимущественно отраженного света (10-45%); отраженного света, излучающие до 10% светового потока.
Светильники прямого света экономичны, так как большая часть излучаемого ими светового потока концентрируется на рабочих поверхностях. В помещениях со светлыми стенами и потолками, обладающими высоким коэффициентом отражения (служебные помещения, читальные залы и т.п.), целесообразно применять светильники рассеянного света, обеспечивающие более равномерное распределение света. При необходимости максимального смягчения теней, например, в чертежно-конструкторских бюро, используются светильники отраженного света; хотя они и менее экономичны, но обеспечивают наиболее высококачественное распределение света.
Светильники, помимо к.п.д., характеризуются кривой светораспределения и защитным углом. Кривые светораспределения обычно строятся для условий лампы со световым потоком 1000 лм.Фактическая сила света светильника с заданной лампой определяется путем умножения значения силы света, найденного по кривой светораспределения, на поток заданной лампы в тысячах люменов. Светораспределение светильников может быть симметричным и несимметричным. Светильники с симметричным распределением силы света характеризуются одной кривой светораспределения в меридиональной плоскости, проходящей через ось светильника. Светораспределение источника света изображается графически в полярных координатах кривой, отражающей зависимость
Iα = f(α),
где Iα− сила света в данном направлении;
α – угол между осью симметрии и данным направлением.
Очевидно, что применение арматуры позволяет рационально и экономично использовать световой поток источника света.
Защитный угол светильника является показателем, определяющим защиту глаз от прямых лучей источника света. Этот угол образуется между горизонталью, проходящей через нить накала лампы, и линией, соединяющей крайнюю точку нити накала с противоположным краем отражателя. Чем больше защитный угол, тем ограниченнее слепящее действие. Защитный угол в светильниках создают непрозрачные колпаки или затенители из молочного стекла.
