Что такое искусственное освещение: Виды искусственного освещения – Виды освещения: естественное и искусственное

Содержание

Виды искусственного освещения жилых и производственных помещений

Если говорить об источниках света, то разделяют естественное и искусственное освещение. С естественным, допустим, все понятно, а вот искусственный свет может быть представлен различными типами и способами. Виды искусственного освещения разделяют по реализации, функциям, направлению светового потока.

Нормы освещения

Чрезвычайно важно, чтобы освещение было хорошим, так как это сильно влияет не только на зрение, но и на психическое здоровье людей. В эпоху активного развития всех сфер деятельности человека необходимость в хорошем освещении постоянно возрастает.

Единица измерения насыщенности и яркости света — 1 люкс. Довольно трудно самостоятельно определить, что помещение освещено недостаточно или что свет в нем слишком яркий. Человеческий глаз не способен увидеть разницу между светом в 300 и 500 лк, например. А вот на зрение это может повлиять, причем весьма существенно. Что же делать? Следует с большой тщательностью подходить к выбору предметов освещения.

Нормы освещенности нужно повышать на одну отметку шкалы освещенности. Особенно четко эти нормы контролируются на разных производствах, где нагрузка на зрение людей гораздо больше обычного.

виды искусственного освещения

Для определения, нормальный ли свет, например, на производстве, используют специальные приборы. Такими приборами являются люксометр, флэшметр, фотометр. Если вам удастся найти один из таких приборов, то будет здорово, если вы проверите им уровень света в помещениях, где вам чаще всего приходится находиться.

Существуют общие критерии определения — нормально ли освещено помещение. Например, реакция глаз человека на попадание в помещение после улицы. Чтобы сетчатка глаз не раздражалась, свет делается в меру ярким в сравнении с уличным, но не темнее, иначе будет некомфортно работать.

Есть определенные объекты, где установлены обязательные нормы освещенности:

  • образовательные учреждения;
  • автозаправки и СТО;
  • жилые здания;
  • дороги, пешеходные переходы и т. д.;
  • парки, выставки, стадионы;
  • предприятия бытового обслуживания.

Естественного света на перечисленных объектах часто недостаточно для нормальной жизнедеятельности.

Наибольшую опасность неправильное освещение является для детей, так как их сетчатка еще недостаточно приспособлена к разным типам освещенности. Не содержание нормы освещения чревато серьезным падением зрения у ребенка, впрочем, нельзя сказать, что это полностью безопасно и для взрослого человека.

Норма света измеряется двумя основными параметрами — степенью освещенности и силой пульсации световых лучей. На самом деле свет, который излучают разные лампочки, постоянно пульсирует, но это остается незамеченным человеческим глазом. Пульсация освещенности представляет собой соотношение амплитуды колебаний освещённости к их среднему значению.

Частота мерцания света измеряется в Гц. По международному стандарту этот показатель должен быть не ниже 400 Гц. Часто на упаковках лампочек данный параметр указывается, на что несомненно следует обращать внимание.

Лампы накаливания подпадают под установленную норму, поэтому они достаточно безопасны для применения в разных помещениях, чего нельзя сказать о люминесцентных лампах.

Способы реализации освещения

Выделяют четыре основных виды искусственного освещения по способу реализации в помещении:

  • Общее. Свет за счет равномерного распределения светильников рассеивается равномерно. Самый простой пример – люстра посреди комнаты или распределенные по периметру помещения точечные светильники.

Если источник света лишь один, к примеру, большая люстра, то свет в разных частях комнаты будет разным, однако резких перепадов наблюдаться не будет. Впрочем, человеческий глаз довольно специфично воспринимает перепады света. К примеру, если в помещении уровень освещения будет в десять раз ниже, чем на улице при солнечной погоде, человек, войдя в дом, это не сильно почувствует.

общее освещение в комнате

  • Местное (локальное). Источник света располагается так, чтобы осветить конкретный участок комнаты (рабочий стол, кресло для чтения, прикроватный участок и т.п.). Многие дизайнеры сходятся на мнении, что такой свет является будто завершающим штрихом в оформлении интерьера.

Главное отличие локального вида освещения от общего состоит в возможности изменять направление света (повернуть лампу в другую сторону).

настольная лампа у кровати

  • Акцентное. Используется в дизайне для выделения светом определенного предмета. Например, в квартире это может быть подсветка картины, ниши.

Чаще всего акцентный тип искусственного освещения встречается в торговых центрах, магазинах, на выставках, когда при помощи направленного света привлекается внимание покупателя к товарам.

акцентное освещение в интерьере

  • Комбинированное. Совмещение общего и локального освещения. Наибольшее развитие получило в дизайне, так как позволяет выделить или затенить различные функциональные зоны помещения.

Типы направления светового потока

Главным критерием при выборе вида искусственного освещения является комфортное нахождение в помещении. Это достигается правильным подбором направления света.

  • Прямое. Световой поток направляется на конкретный объект, акцентируя внимание на нем. Также такой способ освещения позволяет визуально увеличить размеры предмета. Прямой свет преимущественно используется с декоративной целью в интерьерах жилых домов и торговых помещений.
  • Непрямое. Освещение, при котором обеспечивается достаточная освещенность помещения, без прямого направления лучей света. Например, распределение светильников по периметру комнаты, или если источник света один, то направление потока света от него строго в потолок. Это позволяет равномерно осветить помещение, а степень освещенности зависит от яркости света лампочек.
  • Рассеянное. Свет направляется в помещение через рассеивающий экран – непрозрачный плафон. Рассеянный свет распределяется по комнате равномерно, нет перехода между более яркими или темными участками. Применяются для рассеянного освещения люстры и подвесные светильники.
  • Смешанное. Применение в одном помещении всех перечисленных типов искусственного освещения.

Функциональное назначение освещения

Покупая люстру или светильник, нередко в первую очередь обращают внимание на декоративные качества источника света, а про функциональное назначение забывают. Однако эти параметры важны в равной степени, а порой функции светильника важнее. По функциональному критерию искусственное освещение разделяют на:

  • Рабочее. Освещение, устанавливаемое в рабочих зонах различных помещений, которое соответствует предъявляемым нормам освещенности. Оно обеспечивает слаженную работу производства, комфортное движение людей и транспорта. Если человек долгое время работает в условиях плохого освещения, уже вскоре его зрение существенно ухудшится, а еще позже может вообще пропасть. При этом речь идет не только о производствах. Работа в офисе не менее вредна, если там плохое освещение или чрезмерно активная пульсация светового потока.

рабочее освещение

  • Аварийное. Это освещение, которое включается при внезапном отключении света по причине чрезвычайных обстоятельств. Используются так называемые запасные резервы энергии. В аварийном режиме степень освещения рабочей зоны должна составлять не менее 5% от нормальной освещенности.
  • Охранное. Источники освещения, установленные вдоль пограничных зон, предназначены для работы в вечернее и ночное время суток. Они не должны быть сильно яркими, так как зрение довольно быстро привыкает к темноте, поэтому требуется лишь небольшой дополнительный источник света. Однако такими источниками должна быть обеспечена вся охраняемая территория.
  • Эвакуационное. Благодаря данному виду освещения при необходимости люди могут безопасно совершить эвакуацию. Минимальная освещенность должна составлять 0,5 лк в помещении и 0,2 лк на открытых территориях.
  • Сигнальное. Этот вид освещения представляет собой лучи света для фиксации безопасных зон в случае той же эвакуации, например.

Разобраться в видах искусственного освещения довольно просто, куда сложней — выбирать приборы для освещения. При этом обязательно следует придерживаться установленных норм, чтобы сохранить зрение и здоровье людей, которые будут находиться под влиянием созданного освещения.

Кроме этого полезно знать:

Освещение искусственное — виды и принцип работы

Где применяется освещение искусственное

Применение источников искусственного освещения

Технические изделия и устройства специальной конструкции, служащие для преобразования энергии каким-либо способом в световое излучение называются искусственными источниками освещения. Для этих целей используется электрическая, химическая, триболюминесцентная и другие виды энергии. В зависимости от области применения к таким источникам освещения предъявляются разные требованиям. Они могут быть эстетического, технического или экономического характера, а чаще всего сочетать в себе все перечисленные факторы.

Искусственные источники светаИскусственное освещение, которое пришло на смену лучине, свече, лампаде, газовым фонарям, широко применяется для помещений различного назначения, территорий и зданий. Основной задачей при этом является поддержание необходимого уровня освещенности при выполнении работ различной сложности, нахождении в квартирах, домах и других объектах, а также в эксплуатационных целях. Правильно спроектированное и выполненное освещение повышает эффективность профессиональной деятельности, работоспособности, безопасности и создает комфортные и безопасные условия пребывания в любом месте.

Виды и источники освещения

Освещение может быть общим для конкретного помещения и локальным для конкретного места. По назначению делится на следующие виды:

  • рабочее;
  • аварийное;
  • дежурное.

Рабочий свет на территориях и в помещениях является обязательным компонентом освещения. Он обеспечивает нормальный процесс труда в соответствии с выполняемыми функциями. Дежурный свет включается внерабочее время и чаще всего используется в охранных целях. Аварийный свет обеспечивает освещенность в случае отключения рабочего освещения.

Источники искусственного освещения любого вида являются важными компонентами освещения, включая совмещенный вид – когда для освещения объекта используется и естественные и искусственные световые излучатели. Главное при этом, чтобы существовала гармония между ними.

Современные искусственные источники света, подразделяются на следующие виды:

  1. накаливания;
  2. люминесцентные, включая компактные;
  3. газоразрядные;
  4. галогенные;
  5. светодиодные.

Они имеют различную природу возникновения свечения и могут эксплуатироваться в разных условиях. Выбор того или иного источника света зависит от многих факторов. Нормирование искусственного освещения указано в санитарных нормах и правилах (СНиП) 23-95-05. В документе можно узнать показатели искусственного освещения, рекомендации по применению и требования, которые являются обязательными при освещении производственных площадей, зданий общественных и других объектов.

Все выпускаемые лампы имеют 2 основные составляющие – корпус и цоколь (штыри) для подсоединения к источнику питания. В быту применяются 3 типа цоколей – Е14, Е27 (самый распространенный) и Е40 для соединения с патроном. Габаритные размеры патрона и цоколей регламентируются.

Принцип работы ламп

Лампа накаливанияКаждый вид источника излучения световой энергии имеет свой принцип работы. У лампы накаливания – происходит нагрев спирали, выполненной из тугоплавких материалов, до 3000 0С в колбе, наполненной криптоном или аргоном. В результате она испускает световое излучение и в процессе функционирования происходит ее нагрев. Срок службы таких ламп не более 1000 часов. Является самым дешевым источником света.

Виды люминесцентных лампЛюминесцентные источники света – относятся к типу газоразрядных источников света низкого давления. Для получения свечения в колбе, заполненной аргоном и парами ртути, нужен пускорегулирующий аппарат. В результате действия кратковременного большого напряжения пробивается газ и пары ртути. С помощью люминофора, нанесенного на стенки колбы, создают видимое излучение определенного цвета. Мощность таких ламп достигает 200 Вт. Изделия выпускаются различной формы. Изделия трубчатой формы снабжены двухштырьковым типом цоколя и в зависимости от диаметра лампы он маркируется G-5и G-13, где цифра указывает на расстояние между штырьками. Компактный источник света такого типа имеет изогнутую форму, встроенный дроссель электронного вида и типы цоколей Е14, Е27 и Е40. Цветовая характеристика таких ламп зависят от типа люминофора. Маркируются изделия цифрами и буквами, где буквы обозначают:

  1. Л – источник освещения люминесцентного типа;
  2. Б – белого цвета;
  3. ТБ – тепло-белого цвета;
  4. Д – дневная;
  5. Ц – цветопередача улучшена.

Цифры, идущие за этими буквами указывают мощность, указываемую в таких единицах, как Вт.

Газоразрядные источники света высокого давленияГазоразрядные лампы высокого давления это источники освещения дуговые ртутные с люминофором (ДРЛ). В колбе такой лампы имеются дополнительные электроды и резисторы. Благодаря такому строению они не нуждаются в пускорегулирующем устройстве. Срок эксплуатации не более 15000 часов. Имеют 2 существенных недостатка – пульсацию и низкую цветопередачу. Используются в основном для уличного освещения.

Галогенные лампы относятся к классу тепловых источников освещения. Световое излучение происходит в результате нагрева спирали, находящейся в колбе наполненной галогенами (йодом или бромом), током. Такие изделия излучают ультрафиолет. Однако многие компании борются с этим недостатком – они покрывают колбу специальным покрытием, которое не пропускает УФ-лучи. Срок эксплуатации ламп не превышает 2000 часов.

Внешний вид светодиодных источников светаСветодиодные источники света в настоящее время являются наиболее экономичными по потреблению электрической энергии. Состоят из корпуса, светодиода или определенного количества светодиодов, расположенных в нем, рассеивателя, радиатора охлаждения, цоколя и блока питания, преобразующего переменное напряжение в постоянный ток. Выпускаются нейтрально белого, мягкого теплого и холодно-белого свечения под патроны, обозначаемые следующим образом: E14, E27, GU5.3, GU10. Многие модели таких ламп снабжены регулятором управления яркостью (диммером). Срок службы светодиодных источников света составляет от 50000 до 100000 часов.

Все виды ламп искусственного освещения имеют различную природу свечения и в зависимости от конструкции и технических характеристик могут эксплуатироваться не только в нормальных условиях, но и во влаго и пыленасыщенных помещениях. Для этого их устанавливают в светильники с различной степенью защиты. При выборе конкретного типа освещения обращают внимание на такие показатели:

  • тип лампы;
  • мощность;
  • цветопередачу;
  • цоколь;
  • срок службы.

Немаловажно и то, что искусственное освещение в помещениях играет еще и эстетическую роль. Правильный выбор источника искусственного освещения —  комфорт и уют, а также безопасность.

Видео про искусственное освещение

Искусственное или естественное освещение лучше выбрать

Фото на улице и в студииКаждый фотограф начинал свою карьеру со съемок при естественном освещении и мечтал поскорее обзавестись профессиональными осветительными приборами. Некоторым кажется, что искусственное освещение – атрибут каждого успешного создателя фотографий, а съемки на природе – лишь вынужденная мера для начинающих. Другие же считают, что никакая лампа не сравнится с натуральным свечением, ведь без него фотография выглядит искусственно. На самом деле, каждый тип имеет свои преимущества и недостатки. Каждый сам для себя определяет, какое освещение лучше – искусственное или естественное, а данная статья в этом поможет.

Естественное освещение

Фото на улицеЕстественным светом называется свечение, издаваемое любыми натуральными объектами или создаваемое природными явлениями. Его источником являются:

  • Солнце;
  • Луна;
  • Молнии;
  • Различные живые люминесцирующие организмы, например, светлячки.

Самым значимым источником является солнце, поскольку именно под его лучами создается подавляющее большинство фотографий, остальные же служат фотографу для создания специфических снимков. Природное освещение, в отличие от искусственного достаточно нестабильно, оно может давать совершенно разный эффект на фотоаппарате в зависимости от нескольких факторов.

Погода

Туман на фотоПри съемках на улице погода имеет немалое значение, причем не только для фотоаппарата и фотографа. Естественный свет, в отличие от студийного, может падать совершенно по-разному в зависимости от погодных условий.

  • Солнечный день, казалось бы, лучший для создания фотографий, ведь ничего не мешает солнечным лучам осветить нужное пространство. Однако именно это станет проблемой для съемки людей или природы. В такую погоду солнечный свет концентрирован, его не рассеивают облака и туман, в результате чего границы теней будут очень четкими, а контраст слишком сильным;
  • В облачную погоду вероятность создать красиво освещенную фотографию очень велика. Солнечные лучи, проходя сквозь облака, рассеиваются. Благодаря этому создается приятное мягкое свечение с плавным переходом к теням. Однако, иногда небо может быть неплотно покрыто облаками, из-за чего “живое” освещение становится неравномерным, а яркость может постоянно меняться. В сравнении со студийным светом, это может создать некоторые затруднения;
  • Нестандартные погодные условия могут стать интересным фоном для съемок, чего не получится добиться с искусственным светом. К примеру, при надвигающейся грозе естественное освещение скорее всего будет удачно мягким, а темные тучи придадут атмосферу фотографии. Туман здорово рассеивает солнечные лучи, а также добавляет глубины снимку.

Положение солнца

Положение солнцаПоложение солнца также влияет на желаемый результат:

  • В обеденное время, когда солнце расположено практически перпендикулярно земле, будет сложно сделать хорошие снимки людей, ведь лучи падают прямо сверху, а значит большая часть лица будет в тени. Зато в такую погоду лучше получатся фотографии с высоты;
  • Положение солнца на закате и рассвете считается лучшим для создания фотографий. В эти часы солнце расположено прямо у земли, световой поток падает с одной стороны, благодаря чему объект съемки освещается равномерно. Помимо этого, небо окрашивается в теплые розовые и оранжевые оттенки, что создает приятное золотистое свечение, хорошо передаваемое фотоаппаратом. Такой эффект сложно заполучить с искусственным светом;
  • В остальные часы солнечные лучи падают на объект под углом, природный свет поможет подчеркнуть объем объекта. Также свет будет белым, а значит на фотографии все цвета будут иметь реальный оттенок.

Из информации, приведенной выше, можно вынести плюсы и минусы естественного света, в сравнении с искусственным.

Плюсы:

  • Доступность природного светового источника для каждого;
  • Оптимальная передача цвета.

Минусы:

  • Невозможно воспользоваться в темное время суток;
  • Нет возможности контролировать направление и силу светового потока;
  • Непостоянность цветовой температуры;
  • Непостоянная яркость.

Искусственное освещение

Фото в студииИскусственное освещение – это световой поток, создаваемый различными осветительными приборами. Его источниками могут быть как обычные лампы и светильники, которые есть в каждом доме, так и профессиональные приборы для фотографии. Среди них можно выделить оборудование постоянного освещения, которые различаются по цветовой температуре:

  • Ламповое освещение в фотостудииГалогенные лампы;
  • Натриевые лампы;
  • Лампы дневного или холодного света;
  • Лампы накаливания.

Также существует оборудование для импульсивного искусственного освещения, которое часто используется в качестве вспомогательного светового источника. Они создают световой импульс, который освещает фотографию исключительно в момент спуска затвора, оптимально выстраивая положение светлых и затененных участков на фотографии, чего с естественным световым источником добиться невозможно.

Свет для фотостудии

Такими приборами являются:

В отличие от естественного, искусственное позволяет полностью контролировать такие световые параметры, как:

  1. Расположение;
  2. Мощность;
  3. Угол падения;
  4. Количество;
  5. Мягкость;
  6. Цветовую температуру.

Может показаться, что искусственное освещение по всем параметрам превосходит естественное, однако наравне со всеми его плюсами стоят и минусы использования.

Преимущества:

  • Возможность контролировать все параметры светового потока;
  • Возможность построения самых разнообразных световых рисунков;
  • Помощь в получении различных интересных эффектов.

Недостатки:

  • Затраты как на саму технику, так и на электроэнергию или аккумуляторы;
  • Приборы могут нагреваться при длительном использовании, тем самым поднимая температуру в помещении;
  • В некоторых случаях необходимо работать с длинной выдержкой;
  • Импульсивные источники требуют подключения к фотоаппарату, что может создавать трудности в определенных ситуациях.

Какое же лучше

Так какое освещение лучше использовать для фотографий естественное или искусственное? Универсального ответа на этот вопрос просто не существует. Для каждого он будет складываться из множества факторов. В первую очередь, это зависит от индивидуальных предпочтений. Также немаловажную роль играет наличие определенного бюджета для приобретения того количества искусственных осветительных приборов, которые позволят в полном объеме создавать фотографии наиболее востребованных для фотографа форматов. Без этого возможно использование лишь естественного светового источника. Помимо этого, внимание должно уделяться непосредственно художественной задумке, ведь важно подобрать именно тот тип освещения, который лучшим образом поможет отобразить ее на фотографии.

Уровень мастерства фотографа также влияет на выбор источника света. Начинающим, прежде чем браться за студийное, предпочтительнее работать с естественным светом, чтобы понять принципы его наложения на объекты. Студийный же свет требует определенной практики, для полного овладевания управлением.

В конечном итоге, можно отдать предпочтение одному из типов, однако настоящий профессионал должен иметь опыт работы с каждым из них.

В общем, для каждого вида съемки зачастую используется лишь один тип освещения. Зачастую для репортажных, уличных съемок, а также для быстрого создания фотографий, когда нет времени на настройку, используется естественное. Для коммерческих съемок, предметной фотографии предпочтительнее искусственное, поскольку факторы в виде бюджета и времени не отсутствуют.

Естественное и искусственное освещение имеют как свои преимущества, так и недостатки, выбрать лучшее для всех невозможно. Выбирайте подходящее вам исходя из типа съемки, задумки, своих предпочтений и своего опыта. Планируя съемку при естественном свете, не забывайте проверить прогноз погоды и подобрать подходящее время суток. При создании фотографий в студии следует выбрать правильный осветительный прибор. Каждый тип по-своему хорош, и лучший способ определить лучший для себя – брать фотоаппарат и практиковаться в обоих направлениях.

Искусственное освещение. — это… Что такое Искусственное освещение.?

2.6.2. Искусственное освещение. В учебных помещениях обеспечиваются нормируемые уровни освещенности и показатели качества освещения (показатель дискомфорта и коэффициент пульсации освещенности) в соответствии с гигиеническими требованиями к естественному и искусственному освещению.

В учебных помещениях предусматривается преимущественно люминесцентное освещение с использованием ламп: ЛБ, ЛХБ, ЛЕЦ. Допускается использование ламп накаливания (при этом нормы освещенности снижаются на 2 ступени шкалы освещенности).

Не следует использовать в одном помещении люминесцентные лампы и лампы накаливания. Использование новых типов ламп и светильников согласовывается с территориальными центрами Госсанэпиднадзора.

В учебных помещениях следует применять систему общего освещения. Светильники с люминесцентными лампами располагаются параллельно светонесущей стене на расстоянии 1,2 м от наружной стены и 1,5 м от внутренней. Для общего освещения учебных помещений и учебно-производственных мастерских следует применять люминесцентные светильники следующих типов: ЛС002-2 ´ 40, ЛП028-2 ´ 40, ЛП0022 ´ 40, ЛП034-4 ´ 36, ЦСП-5-2 ´ 40. Могут использоваться и другие светильники по типу приведенных с аналогичными светотехническими характеристиками и конструктивным исполнением.

Классная доска оборудуется софитами и освещается двумя установленными параллельно ей зеркальными светильниками типа ЛПО-30-40-122 (125). Указанные светильники размещаются выше верхнего края доски на 0,3 м и на 0,6 м — в сторону класса перед доской.

При проектировании системы искусственного освещения для учебных помещений необходимо предусмотреть раздельное включение линий светильников.

В учебных кабинетах, аудиториях, лабораториях уровни освещенности должны соответствовать следующим нормам: на рабочих столах — 300 лк, на классной доске — 500 лк, в кабинетах технического черчения и рисования — 500 лк, в кабинетах информатики на столах — 300 — 500 лк, в актовых и спортивных залах (на полу) — 200 лк, в рекреациях (на полу) — 150 лк.

При использовании ТСО и необходимости сочетать восприятие информации с экрана и ведение записи в тетради — освещенность на столах обучающихся должна быть 300 лк.

При использовании диа- и кинопроекторов освещенность на столах обучающихся должна быть 500 лк. При этом следует использовать либо только одно местное освещение, либо создавать систему «функционального» искусственного освещения с «темным коридором» перед экраном. Необходимо проводить чистку осветительной арматуры светильников не реже 2 раз в год и своевременно заменять перегоревшие лампы. Привлекать к этой работе обучающихся не следует. Неисправные, перегоревшие люминесцентные лампы собираются и вывозятся из здания общеобразовательного учреждения.

В целях предупреждения возникновения массовых неинфекционных заболеваний (отравлений) хранение их в неприспособленных помещениях общеобразовательных учреждений запрещается (ст. 29, п. 1 Федерального закона «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30 марта 1999 г. № 52-ФЗ)*.

* Опубликован в «Российской газете» 06 апреля 1999 г. № 64 — 65 (2173 — 2174).

Профилактическое ультрафиолетовое облучение детей следует проводить в районах севернее 57,5° с. ш. и в районах с загрязненной атмосферой. Для этого рекомендуется использовать облучательные установки длительного действия или кратковременного (фотарии) в соответствии с рекомендациями по проведению профилактического ультрафиолетового облучения людей с применением источников ультрафиолетового излучения.

Искусственное освещение растений — Википедия. Что такое Искусственное освещение растений

Для выращивания растений при искусственном освещении используются, в основном, электрические источники света, разработанные специально для стимуляции роста растений за счет излучения волн электромагнитного спектра, благоприятных для фотосинтеза. Источники фитоактивного освещения используются при полном отсутствии естественного света или при его недостатке. Например, зимой, когда продолжительности светового дня недостаточно для роста растений, искусственное освещение позволяет увеличить продолжительность их светового облучения.

Впервые применил в 1868 году керосиновые лампы для выращивания растений русский ботаник Андрей Фаминцын[1].

Искусственный свет должен обеспечивать тот спектр электромагнитного излучения, который растения в природе получают от солнца, или хотя бы такой спектр, который удовлетворял бы потребности выращиваемых растений. Уличные условия имитируются не только путём подбора цветовой температуры света и его спектральных характеристик, но и с помощью изменения интенсивности свечения ламп. В зависимости от вида выращиваемого растения, его стадии развития (прорастание, рост, цветение или созревание плодов), а также текущего фотопериода требуется особый спектр, световая отдача и цветовая температура источника света.

Применение

Источники искусственного света применяются в садоводстве, при озеленении помещений, при выращивании посевного материала, в производстве пищи (включая гидропонику и выращивание водорослей). Несмотря на то, что большинство источников фитоактивного света разработаны для применения в промышленных масштабах, возможно их применение и в бытовых условиях.

Согласно закону обратных квадратов, интенсивность светового излучения падает обратно пропорционально квадрату расстояния до источника света. Если, например, расстояние до лампы увеличить в два раза, то интенсивность света, достигающего объект, уменьшится в четыре раза. Этот закон служит серьезным препятствием для садоводов, поэтому много усилий направлено на улучшение утилизации света. Фермеры используют всевозможные рефлекторы, позволяющие сконцентрировать свет на небольшой площади, стараются высаживать саженцы как можно ближе друг к другу, делают все для того, чтобы свет попадал как можно больше на растения, а не рассеивался в пространстве.

В качестве источников света можно использовать лампы накаливания, люминесцентные лампы (ЛЛ), газоразрядные лампы (ГР), индукционные лампы, а также светодиоды. В настоящее время профессионалами, в основном, используются газоразрядные и люминесцентные лампы. В помещениях теплиц обычно устанавливают натриевые лампы высокого давления (НЛВД) или металлогалогенные (МГ) лампы, последние, правда, все чаще стали заменять на люминесцентные в виду их большей эффективности и экономичности.

Металлогалогенные лампы иногда используют в первой (вегетативной) фазе роста растений, поскольку такие лампы излучают достаточное количество синего света, а синий свет способствует росту зелёной массы на первых стадиях развития растений; в то же время МГ-лампы имеют пик излучения в районе жёлтого цвета.

Натриевые лампы высокого давления используются во второй (репродуктивной) фазе роста, поскольку их излучение имеет красноватый оттенок. Красный спектр способствует цветению и образованию плодов. Если натриевые лампы использовать в стадии вегетативного роста, растения развиваются и растут быстрее, но при этом расстояния между междоузлиями у них больше и, в целом, растения оказываются выше.

Иногда в обоих периодах применяются МГ-лампы с добавлением красного спектра или НЛВД-лампы с добавлением синего спектра.

Используемые части светового спектра

Естественный свет имеет высокую цветовую температуру (примерно 5000 K). Видимый нами свет изменяется в течение дня в зависимости от погоды и высоты подъёма солнца, поэтому процесс фотосинтеза может протекать в различных условиях освещенности. Расстояние до солнца не играет существенной роли в процессе сезонных изменений освещенности, поэтому не берется в расчет при планировании искусственного освещения для выращивания растений. Наклон земной оси изменяется в течение года при вращении Земли вокруг Солнца. Летом свет падает почти под прямым углом, а зимой под углом 23,44 градусов к плоскости экватора. Этот небольшой наклон земной оси изменяет эффективную толщину атмосферы, которую необходимо преодолеть лучу света, для того чтобы достичь одной и той же площадки на поверхности Земли. При этом свет испускаемый Солнцем не остается неизменным, изменяется и интенсивность (летом больше, зимой меньше) и спектральный состав света, который достигает нас. Индекс цветопередачи позволяет оценить близость цветового оттенка к естественному освещению.

Разные стадии развития растения требуют освещения лучами из разных частей спектра. На начальной вегетативной стадии должна преобладать синяя часть спектра, тогда как на поздней репродуктивной — красно-оранжевая.

Источники фитосвета

Цветовая температура различных источников света, используемых в растениеводстве

Применяются лампы разных типов, включая металлогалогенные, люминесцентные, накаливания, натриевые высокого давления и светодиодные.

Металлогалогенные лампы (МГ)

Металлогалогенные лампы излучают в синем спектре и хорошо заменяют условия весеннего и летнего естественного освещения.

Лампы накаливания

Обычные лампы накаливания излучают в красно-желтой части спектра и имеют низкую цветовую температуру (примерно 2700 K). Лампы такого типа не используются в качестве фитоосвещения, а только для подсветки растений в интерьере. Некоторые лампы накаливания имеют маркировку «grow lights» и покрыты светофильтром синего цвета, который уменьшает количество испускаемого ими красного света. Лампы со светофильтром не имеют особых преимуществ, поскольку фильтр лишь задерживает часть излучения в красной области спектра. Такие фитолампы имеют короткий срок службы около 750 часов и крайне не эффективны в плане расходования электроэнергии.

Люминесцентные лампы

Люминесцентная фитолампа с полным спектром. Длина около 40 см

В настоящее время цветовая температура люминесцентных ламп может варьироваться в широких пределах: от 2700 K до 7800 K. стандартные люминесцентные лампы можно применять для выращивания овощей, трав или рассады. Стандартные лампы производят в два раза больше световой энергии на единицу электрической мощности, чем лампы накаливания и имеют ресурс непрерывной работы порядка 20000 часов. Иногда в качестве фитоламп используют менее эффективные, но дешевые люминесцентные лампы холодной цветовой температуры.

Высокоэффективные люминесцентные лампы производят вдвое больше световой энергии, чем стандартные лампы. Специальная форма светильника с очень тонким профилем особенно выгодна при использовании в боксах с ограниченной высотой. Высокоэффективные люминесцентные лампы выдают порядка 5000 Люкс на 54 Вт мощности и выпускаются с теплым цветовым оттенком (2700 K) и холодным (6500 K). Ресурс работы таких ламп составляет около 10000 часов.

Компактные люминесцентные лампы — это уменьшенные копии люминесцентных ламп, которые используют как при выращивании рассады дома так и в больших теплицах. Компактные люминесцентные лампы используются со специальными рефлекторами, которые направляют свет на растения, точно так же как и ГР-лампы. Выпускаются в вариантах: теплый/красный (2700 K), дневной свет (5000 K) и холодный/синий (6500 K) цветовых оттенках. Ресурс работы компактных люминесцентных фитоламп составляет около 10000 часов.

Натриевые лампы высокого давления (НЛВД)

Натриевые лампы высокого давления имеют жёлтое свечение (2200 K) с очень низким индексом цветопередачи 22. Как правило, такие лампы используются на поздних (или репродуктивных) стадиях роста. Если использовать фитолампы такого типа на ранних стадиях вегетативного роста, растения растут немного быстрее, чем обычно. Оборотной стороной этого процесса является слишком высокое и раскидистое растение с длинными междоузлиями. Натриевые лампы высокого давления ускоряют процесс образования цветков и плодов у растений. Растения используют красно-оранжевую часть спектра НЛВД-ламп в репродуктивных целях, что позволяет получать более высокие урожаи трав, овощей, фруктов или цветов. Иногда растения визуально, из-за особенностей цветового оттенка ламп, выглядят бледными и нездоровыми.

Натриевые лампы высокого давления имеют продолжительный срок службы и в шесть раз большую светоотдачу на 1 Вт электроэнергии чем стандартная лампа накаливания. Ввиду высокой эффективности натриевых ламп их используют в качестве дополнительной подсветки в теплицах, где необходимую им часть синего спектра растения получают из естественного освещения. Но в высоких широтах, где период недостатка солнечного света очень продолжительный, НЛВД-лампы должны сочетаться с другими источниками света для правильного роста. НЛВД-освещение может привлекать насекомых или других вредителей, что может представлять угрозу для растущих растений. Натриевые лампы высокого давления излучают много тепла, что может вызвать вытягивание стеблей, хотя при должном контроле температуры воздуха эта проблема не так актуальна.

Комбинация металлогалогенных ламп (МГ) и натриевых (НЛВД)

В комбинированной НЛВД/МГ лампе в одном рефлекторе сочетается металлогалогенная колба с натриевой колбой высокого давления, при этом может использоваться общий балласт или два индивидуальных балластных устройства. Комбинация синей металлогалогенной и красной натриевой лампы высокого давления, как утверждают производители, является идеальной по спектральному составу и крайне эффективной для растениеводства, хотя на самом деле представляет собой компромисс между двумя ситуациями. Лампы такого типа стоят дороже, а служат меньше. Из-за небольшого размера ламп охватываемая световым пятном площадь оказывается значительно меньше той, что получается при использовании стандартных ГР-ламп.

Переключаемые, конвертируемые, универсальные светильники

Переключаемые, конвертируемые, универсальные светильники — это светильники в которые можно установить металлогалогенную колбу или эквивалентную ей по мощности натриевую лампу высокого давления. Растениеводы используют такие светильники при выращивании рассады и в вегетативный период с установленной металлогалогенной лампой, а затем, в период созревания плодов, меняют её на натриевую лампу высокого давления. Для переключения светильника нужно заменить колбу и настроить соответствующий режим работы. Более распространены металлогалогенные конвертационные лампы для использования в НЛВД-светильниках.

Светодиоды

Последние разработки в светодиодной отрасли позволили производить недорогие, яркие, с большим сроком службы источники фитосвета. Большим преимуществом светодиодных источников является возможность получения излучения исключительно в фитоактивной части спектра. Привлекательность светодиодов для выращивания растений в помещениях обусловлена многими факторами. Среди них: низкая электрическая мощность, отсутствие балласта, низкое тепловыделение, что позволяет устанавливать светодиоды вплотную к растениям без риска повредить их. Также необходимо отметить, что использование светодиодов снижает испарение, приводя к удлинению периодов между поливами[2].

Существует несколько активных участков спектра: для хлорофилла и каротиноидов. Поэтому в светодиодном светильнике могут сочетаться несколько цветов, перекрывающих эти фитоактивные участки. Хотя более перспективными следует считать белые светодиоды, спектр которых близок к естественному солнечному.

Рекомендации по оптимальному сочетанию светодиодов сильно разнятся. Например, в одном из источников, для максимизации роста и здоровья растений рекомендуется следующая пропорция «12 красных светодиодов с длиной волны 660 нм плюс 6 оранжевых светодиодов с длиной волны 612 нм и один синий светодиод с длиной волны 470 нм»[3].

Пурпурный оттенок светодиодного фитоосвещения

Также имеются публикации, в которых на период вегетативного роста рекомендуется отдавать приоритет светодиодам синего цвета (с длиной волны в районе середины спектра 400—500 нм). Для роста плодов и цветов рекомендуется увеличить долю светодиодов глубоко красного оттенка (с длиной волны от 630 до 670 нм). Следует отметить, что точность при выборе длины волны красных светодиодов более важна, нежели при выборе светодиодов синего спектра. Исследования показали полезность дополнительной подсветки растений светодиодами инфракрасного и ультрафиолетового спектра. При смешении красного и синего света получается свет пурпурного (розового) оттенка. Зелёный свет при искусственном освещении растений может применяться в эстетических целях для нейтрализации неприятного для глаз пурпурного свечения фитосветодиодов или для облегчения визуального контроля зеленых побегов и состояния почвы, поскольку глаз человека лучше всего различает детали именно в зелёной части спектра. Фотосинтетическая эффективность зелёного света крайне низка ввиду высокой степени отражения лучей данного спектра хлорофиллом.

Мощность светодиодов, получаемых по старой технологии, составляла сотые доли ватта, что не позволяло эффективно заменять ими ГР-лампы. Современные усовершенствованные светодиоды и светодиодные матрицы обладают мощностью, исчисляемой десятками и даже сотнями ватт, что делает их достойной альтернативой ГР-лампам.

Мощность и эффективность фитосветодиодов продолжает расти. Наиболее важными параметрами при выборе светодиодов являются энергетическая эффективность и спектральный состав излучения.

Световая эффективность

В следующей таблице приведена световая эффективность различных источников света

Требования к свету у растений

У каждого растения особые требования к освещению для правильного развития. Источники искусственного света должны имитировать условия освещения, к которым приспособлено растение. Чем больше растение, тем большее количество света ему требуется. При недостатке света растение перестает расти, независимо от прочих условий.

Например, овощные культуры растут лучше всего при естественном дневном свете, поэтому для выращивания при искусственном освещении им требуется постоянный интенсивный источник света, такой, как белый светодиод. Лиственные растения (например, филодендрон) растут в условиях постоянного затенения, для нормального роста им не требуется много света, поэтому будет достаточно обычных ламп накаливания.

Растениям необходимо чередование темных и светлых («фото»-) периодов. По этой причине освещение должно периодически включаться и выключаться. Оптимальное соотношение светлых и темных периодов зависит от вида и сорта растения. Так некоторые виды предпочитают длинные дни и короткие ночи, а другие наоборот.

Однако освещённость является световой величиной, то есть характеризует свет в соответствии с его способностью вызывать зрительные ощущения у человека и соответствующим образом зависит от спектрального состава света. Поэтому освещённость плохо подходит для использования при определении эффективности систем освещения в садоводстве. Вместо этого используются другие величины, такие как облучённость (энергетическая освещённость), выражаемая в Вт/м2, или фотосинтетически активная радиация (ФАР). Альтернативная величина измерения выражается в микромоль- фотонах в секунду (μmol/s) на единицу площади.

Искусственное освещение растений из космоса

В 1970-х годах известный американский специалист по ракетной технике Краффт Эрике[en] предложил освещать посевы из космоса отражённым солнечным светом при помощи специального спутника с огромной отражающей поверхностью (200—2550 квадратных миль в зависимости от орбиты), названного автором Солеттой, с яркостью 0,2—0,5 солнечной. Планировали развернуть этот отражатель в 1995—2005 гг. с затратами порядка 30—60 млрд долларов. Предполагалось, что это увеличит мировое производство сельскохозяйственных растений на 3—5 процентов и окупится менее чем за 20 лет[21], однако проект не был осуществлён.

См. также

Ссылки

  1. Светокультура — статья из Большой советской энциклопедии. 
  2. Гавриленко А. П. светодиодный свет для теплиц. ООО «ЭНОВА Лайт» (май 2016).
  3. ↑ Patent US6921182 — Efficient LED lamp for enhancing commercial and home plant growth – Google Patents. Google.com. Проверено 26 февраля 2013.
  4. ↑ Нормированный так, чтобы максимальное значение составляло 100 %.
  5. ↑ 1 кандела*4π стерадиан/40 Вт
  6. ↑ Waymouth, John F., «Optical light source device», US patent # 5079473, published September 8, 1989, issued January 7, 1992. col. 2, line 34.
  7. Keefe, T.J. The Nature of Light (2007). Проверено 5 ноября 2007. Архивировано 1 июня 2012 года.
  8. ↑ How Much Light Per Watt?
  9. ↑ Bulbs: Gluehbirne.ch: Philips Standard Lamps (German)
  10. ↑ Osram halogen (нем.) (PDF). www.osram.de (недоступная ссылка — история). Проверено 28 января 2008. Архивировано 7 ноября 2007 года.
  11. ↑ Osram Miniwatt-Halogen. www.ts-audio.biz (недоступная ссылка — история). Проверено 28 января 2008. Архивировано 17 февраля 2012 года.
  12. Klipstein, Donald L. The Great Internet Light Bulb Book, Part I (1996). Проверено 16 апреля 2006. Архивировано 1 июня 2012 года.
  13. ↑ China energy saving lamp. Проверено 16 апреля 2006. Архивировано 17 февраля 2012 года.
  14. 1 2 Federal Energy Management Program (December 2000). «How to buy an energy-efficient fluorescent tube lamp» (U.S. Department of Energy). Проверено 2013-02-26.
  15. Department of the Environment, Water, Heritage and the Arts, Australia. Energy Labelling—Lamps (недоступная ссылка — история). Проверено 14 августа 2008. Архивировано 24 января 2007 года.
  16. 1 2 Technical Information on Lamps (pdf). Optical Building Blocks (недоступная ссылка — история). Проверено 14 октября 2007. Архивировано 27 октября 2007 года. Note that the figure of 150 lm/W given for xenon lamps appears to be a typo. The page contains other useful information.
  17. ↑ OSRAM Sylvania Lamp and Ballast Catalog. — 2007.
  18. 1 2 LED or Neon? A scientific comparison. Архивировано 9 апреля 2008 года.
  19. ↑ Why is lightning coloured? (gas excitations). Архивировано 17 февраля 2012 года.
  20. ↑ The Metal Halide Advantage. Venture Lighting (2007). Проверено 10 августа 2008. Архивировано 17 февраля 2012 года.
  21. ↑ Walter Sullivan «Huge Space Mirrors Proposed to Light the Night.” The New York Times. February 6, 1977

Комбинированное искусственное освещение — это… Что такое Комбинированное искусственное освещение?


Комбинированное искусственное освещение

9. Комбинированное искусственное освещение — освещение, при ко­тором к общему освещению добавляется местное.

6.5. Комбинированное искусственное освещение

Смотри также родственные термины:

Комбинированное искусственное освещение помещений — освещение, при котором к общему освещению добавляется местное.

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

  • комбинированное издание
  • Комбинированное искусственное освещение помещений

Смотреть что такое «Комбинированное искусственное освещение» в других словарях:

  • Освещение — получить на Академике рабочий купон на скидку Стройландия или выгодно освещение купить с бесплатной доставкой на распродаже в Стройландия

  • Комбинированное искусственное освещение помещений — освещение, при котором к общему освещению добавляется местное… Источник: ПОСТАНОВЛЕНИЕ Правительства Москвы от 23.03.1999 N 217 ОБ УТВЕРЖДЕНИИ МОСКОВСКИХ ГОРОДСКИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ НОРМ ЕСТЕСТВЕННОЕ, ИСКУССТВЕННОЕ И СОВМЕЩЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ МГСН 2.06… …   Официальная терминология

  • Комбинированное искусственное освещение помещений — освещение, при котором к общему освещению добавляется местное. Источник: ТСН 23 302 99: Естественное, искусственное и совмещенное освещение. г. Москва …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Комбинированное естественное освещение — 10. Комбинированное естественное освещение сочетание верхнего и бокового естественного освещения. Источник: ТСН 23 302 98: Естественное и искусственное освещение. г. Москва Смотри также родственные термины: Комбинированное естественное освещение… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • комбинированное естественное освещение — сочетание верхнего и бокового естественного освещения. (Смотри: СНиП 23 05 95. Естественное и искусственное освещение) Источник: Дом: Строительная терминология , М.: Бук пресс, 2006 …   Строительный словарь

  • Комбинированное естественное освещение помещений — сочетание верхнего и бокового естественного освещения. Источник: ТСН 23 302 99: Естественное, искусственное и совмещенное освещение. г. Москва …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ТСН 23-302-98: Естественное и искусственное освещение. г. Москва — Терминология ТСН 23 302 98: Естественное и искусственное освещение. г. Москва: 1. Аварийное освещение освещение при аварийном отклонении ра­бочего освещения для продолжения работы (освещение безопасности) или эвакуации людей из помещения… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ОСВЕЩЕНИЕ — ОСВЕЩЕНИЕ. Различают естественное и искусственное О. Естественным называют О. от природных источников, гл.обр. от солнца, причем солнечные лучи могут освещать непосредственно, или отражаясь от луны, рассеиваясь в атмосфере, на облаках, на… …   Большая медицинская энциклопедия

  • ОСВЕЩЕНИЕ — свет от какого л. источника; создание освещенности поверхностей предметов, обеспечивающей зрительное восприятие этих предметов. Аварийное О. О. объектов различного назначения, не прекращающееся или автоматически вводимое в действие при внезапном… …   Российская энциклопедия по охране труда

  • комбинированное освещение — освещение, при котором к общему освещению добавляется местное. (Смотри: СНиП 23 05 95. Естественное и искусственное освещение) Источник: Дом: Строительная терминология , М.: Бук пресс, 2006 …   Строительный словарь

  • Освещение —         создание освещённости (См. Освещённость) поверхностей предметов, обеспечивающее Видимость этих предметов или возможность их регистрации светочувствительными веществами или устройствами. Значение О. определяется тем, что посредством зрения …   Большая советская энциклопедия

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *