Cuprins Memoriu justificativ Cap.I.Notiuni generale despre instalatiile electrice de iluminat Cap.II.Lampi incandescente Cap.III.Lampi cu descarcari de gaze Cap.IV.Lampi fluorescente Cap.V.Amplasarea corpurilor de iluminat Cap.VI.Norme de protectie a muncii Bibliografie .. ... pag. ..pag. ..pag. .pag. ..pag. pag. pag. pag. I.Notiuni generale despre instalatiile electrice de iluminat Lumina este o radiatie sau un complex de radiatii electromagnetice,emise de sursele luminoase si care impresioneaza ochiul omenesc.Lumina alba perceputa de om se consider alumina mijlocie a unei zile senine de vara,care este produsa de radiatiile solare,contine toate radiatiile spectrului vizibil si are temperatura de culoare 6000K(grade Kelvin). Oamenii de stiinta au observat ca lumina se comporta ca o particula uneori si ca o unda alteori. Particulele de lumina se numesc fotoni. Fotonii sunt diferiti de particulele materiale prin faptul ca nu au masa si sa misca cu viteza constanta de 300.000 km/s. Undele asociate cu lumina sunt numite unde electromagnetice pentru ca consista in schimbarea campurilor magnetice si electrice. Polarizarea se refera la campului magnetic intr-o unda electromagnetica. O unda al carei camp electric oscileaza vertical sa spune ca avem o poarizare verticala. (idem pt orizontal). Campul electric din undele luminoase ale soarelui vibreaza in toate deci direct lumina soarelui poate fi numita nepolarizata. Ochelarii Polaroid blocheaza lumina polarizata orizontal si reduc luminozitatea luminii solare ce nu se mai reflecta pe suprafete orizontale. Sursa de lumina electrica(lampa electrica)este dispozitivul care produce radiatii luminoase prin conectarea la o retea electrica,direct sau prin elemente auxiliare,caracterizate prin: y y y y Proprietati fizico-chimice,energetice,fotometrice,colorimetrice care ii determina modul de utilizare si destinatia; Flux luminous-dirijat in toate directiile-nu se poate folosi independent; Lipsa rezistentei la lovituri; Absenta izolatiei electrice-poate provoca accidente,prin atingere. Corpul de iluminat este aparatul in care se monteaza sursa de lumina,cu rol de asigurare pentru aceasta,a: y y y y Sustinerii mecanice si protectiei la lovituri; Distributiei convenabile a fluxului luminous; Alimentarii cu energie electrica; Izolatiei fata de mediu. Clasificare surselor de lumina are in vedere diverse criterii,semnificative fiind: y y y y Mecanismul de conversie a energiei electrice in energie luminoasa; Constructie-de format normal(pentru uz general) si special(pentru utilizari speciale); Tensiunea nominala-pentru tensiuni joase(pana la 65 V) si inalte(de la 100 la 260 V); Destinatie-pentru iluminat general,autovehicule,avioane,nave,trenuri,pentru fotografie,proiectie,proiectare,pentru scale de aparate electrice sau electronice,pentru lantern,faruri,semnalizari,pentru exploatari industrial in diverse medii,pentru iluminat ornamental Culoarea luminii emise-uzual galbuie sau colorata(baloane colorate),mai putin eficienta; Tipul soclului ,forma si felul balonului,forma spiralei (simpla,dubla,rezistenta la trepidatii). y y Sursele de lumina difera in functie de cum distribuie energia particulelor incarcate (electroni) ale caror mi care produc lumina. Tipuri de surse de lumina electrice-dupa modul de obtinere al radiatiei luminoase: y Sursa Incandescenta. La sursa incandescenta atomii se ciocnesc unii cu altii. Aceste coliziuni transfera energie spre electroni impingandu-i pe acestia spre nivele suparioare. Cand electronii elibereaza aceasta energie, ei emit fotoni. Unele coliziuni sunt mai puternica iar alltele mai putin puternica astfer sun elminati fotoni de energie diferita. Lumina lumanarii este incandescenta si rezulta din excitarea atomilor de funingine in flacara incinsa. Lumina dintr-un bac incandescent provide din excitarea atomilor dintr-un fir subtire numit filament care sete incalzit de curentul ce trece prin el. Aproape 75% din radiatiile ce provin de la lumina incandescenta a unui bac sunt infrarosii. Oamenii de stiinta au invatat despre proprietatile luminii incandescente reale si le-au comparat cu o incandescenta teoretica numita ÄBlack Body´. Un ÄBlack Body´ este o sursa ideala de lumina incandescenta cu o emisie a spectrului ce nu depinde din ce material provine lumina, ci numai de temperatura acestuia. y Sursa Luminescenta absoarbe energie din alta sursa decat caldura, si este de obicai mai rece decat sursa incandescenta. Culoarea unei surse luminescente nu este raportata la menperatura sa. O lumina fluorescenta este un tip de lumina luminescenta care face uz de un element chimic numit fosfor. Tuburile fluorescente sunt umplute cu vapori de mecur si amestecate cu fosfor. Cand electricitatea trece prin tub vaporii de mercur se excita si emit lumina abastra, verde, violeta si ultravioleta. Componentele cu fosfor sunt folosite in convertirea energiei elecronilor in lumina la tuburile cinescopice ale televozoarelor. Razele electronilor din tub se ciocnesc cu atomii de fosfor in mici puncte pe ecran, excitand electronii din atomul de fosfor spre nivele mai inalte de energie. Cand electronii se intorca la nivelol original de energie ei emit lumina vizibila. Lumina de la toti electronii de fosfor creeaza imaginea. Daca intarzierea dintre absortia si emisia de energie este mai mare decat 1 secunda atunci sursa se numeste fosforescenta. Materialele fosforescente pot lumina intunericul cateva minute daca au fost expuse la soare. y Sursa Fluorescenta-utilizarea proprietatii de fluorescent a unor corpuri(de joasa presiunepentru interior si de inalta presiune pentru iluminat exterior,public si industrial). II.Lampi incandescente Principalele caracteristici ale lampilor electrice cu incandescent sunt: y y y y y y Randamentul luminos/eficienta luminoasa-relativ reduse(8-10 lm/W),datorita pierderilor termice(7-22%) si a energiei corespunzatoare radiatiilor invizibile(circa 68-88%); Durata de functionare redusa(circa 1000 ore pentru cele normale,2500ore pentru cele cu eficacitate luminoasa redusa,20-100 ore pentru cele special,ca cele de proiectare); Luminanta(stralucirea)filamentului-foarte mare,datorita dimensiunilor reduse (200-1200 stilbi sau cd/cm2),putand provoca orbirea (pentru protective se folosesc baloane opace/mate); Temperatura balonului ridicata(100-150 oC); Dependent tuturor parametrilor functionali de tensiunea de alimentare-foarte mare(la cresterea tensiunii,puterea,curentul,rezistenta,fluxul si eficacitatea luminoase cresc iar durata de viata scade); Posibilitatea conectarii directe la reteaua de alimentare (fara dispositive auxiliare). Lampile electrice normale cu incandescent au urmatoarele component: 1.filamentul-emite radiatii luminoase,adus la incandescent prin curentul care il parcurge; 2.carligele-sustin filamentul in zona mediana; 3.electrozii-sustin filamentul si il pun sub tensiune,prin intermediul contactelor electrice; 4.lopatica-sustine electrozii si carligele,izoleaza electrozii,permite evacuarea aerului din balonul de sticla si introducerea,in acesta,a unui gaz inert(in care wolframul incalzit nu se oxideaza); 5.soclul-permite fixarea becului in dulie si poate fi filetat sau nu. Marimile electrice si dimensiunile nominale ale becurilor cu incandescenta: Putere electrica(W) Tensiune elctrica(V) Dimensiuni(mm) D=27 25,40,60,75,100,150,200,300,500 120,220 E27 E40 B22 H=25-35 D=40 H=45 D=26 H=27 D=22 Racordarea becurilor cu incandescent la retea implica: y y Utilizarea unui intrerupator sau comutator,montat pe conducta de faza; Executarea unui traseu al conductelor de faza si nul,printr-un tub de protective ingropat in perete,de la corpul de iluminat la intrerupatorul/comutatorul de actionare,legaturile intrerupatorului/comutatorului la conducta de faza si corpului de iluminat la cea de nul fiind realizate in doza de ramificatie. Tipuri de corpuri de iluminat pentru lampile cu incandescent: Pendul-suspendate de plafon: o Cu glob opal-prinse de plafon prin carlige,fixate in bolturi impuscate sau dibluri de lemn,tija de suspendare fiind utilizata si ca tub de protectie pentru conductele electrice o Luster(cu unul sau mai multe brate)-care permit utilizarea rationala a becurilor,printr-un intrerupator cu 2 pozitii,conectat la cele 3 conducte electrice din tija de suspendare. Plafoniere-fixate direct pe plafon o Metalice-pentru becuri cu puteri de pana la 200W; o Din portelan sau aminoplast cu glob opal/sticla striata; Portabile-de tip lampadar,veioza,lampa de birou-prevazute cu un cordon de alimentare cu energie electrica de la o priza si becuri cu puteri de 25-40 W,usual; Etanse-protejate impotriva patrunderii prafului si vaporilor de apa,racordate prin conducte montate in tuburi etanse si prevazute cu becuri de pana la 200 W(utilizate mai ales in instalatiile de iluminat industriale). Sursele de lumina incandescente cu halogeni(cu ciclu regenerator)functioneaza pe baza unor fenomene ciclice de formare a unor halogenuri,la temperaturi coborate,in atmosfera din balonul de cuart(pentru rezistenta sporita la temperatura),in care se afla fluor,brom sau iod(halogeni),si descompunere a acesteia,la temperaturi ridicate(wolframul depus pe peretii de cuart se combina cu halogenul si apoi se redepune pe filament,prin descompunerea halogenurii adusa de curentii convective din balon in apropierea acestuia),care determina regenerarea filamentului de wolfram. Avantajele surselor de lumina cu halogen,fata de cele clasice cu balon de sticla: Balon permanent curat si flux luminous practice constant; Durata de functionare cel putin dubla; Eficacitate luminoasa cu circa 30% mai mare; Dimensiuni mai reduse cu circa 40%. III.Lampi cu descarcari in gaze Lampile electrice cu descarcari sunt dispositive a caror emisiune radiant nu se poate define in intregime numai prin temperatura corpului emitator. Tipuri de lumniscienta utilizate current in tehnica iluminatului: y Lumniscienta gazelor si a vaporilor metalici-prin trecerea curentului electric printr-un gaz sau prin vapori metalici(se realizeaza lampi cu lumina catodica,cu coloana pozitiva,cu descarcari in xenon,cu vapori de sodium de inalta presiune-utilizate in diverse domenii ca fotografie,masurari,oscilografie,stroboscopie,firme luminoase,iluminat public,etc.); y Lumniscienta corpurilor solide prin: Electrolumniscienta-asezarea unor substante special in campuri electrice alternative de joasa frecventa,sufficient de intense (105 V/m); Fluorescent-iradierea cu anumite radiatii a substantelor fluorescente(luminofori),capabile sa reemita energia absorbita ,sub forma radiatiilor vizibile,timp de 10-8-10-7 s. IV.Lampi Fluorescente Lampile fluorescente cu vapori de mercur de joasa presiune(tuburile fluorescente)au urmatoarele component: 1.Tubul de sticla-in care se produc descarcari in argon si vapori de mercur,pe peretii interior fiind depus un strat de luminofor(sub forma unei pulberi fine alb-galbuie),iar la extremitati fiind sudate doua socluri,cu cate doua picioruse,ce sustin ,in interiorul tubului,o spirala de wolfram,pe care e depusa o anumita cantitate de oxizi si care realizeaza emisia termoelectronica a unei mari cantitati de electroni,cu o cheltuiala mica de energie,cand constituie catodul tubului si este incalzita la circa 800-1000 oC; 2.Accesorii de amorsare-care asigura conditiile de aprindere ale tubului fluorescent(preincalzirea catorilor,tensiunea de aprindere,limitarea curentului,impusa de rezistenta negative a tubului in functiune): Starterul-la aplicarea unei tensiuni la bornele sale,asigura o descarcare lumniscienta,ce incalzeste electrozii,pana la stabilirea unui contact ferm(prin deformarea celui cu bimetal,care ajunge s ail atinga pe cel plat),dupa care descarcarea dispare,producerea caldurii inceteaza,electrozii se racesc,revenind la forma initiala si desfacand contactul dintre ei; Balastul inductiv sau capacitativ-pentru limitarea intensitatii curentului,dupa amorsare,si asigurarea functionarii stabile a lampii; Condensatorul-pentru imbunatatirea factorului de putere(cos )al lampii si cresterea randamentului energetic. Principalele caracteristici ale lampilor fluorescente de joasa presiune sunt: y y y Temperatura tubului fluorescent-redusa,in timpul functionarii normale(circa 40 oC) Durata medie de viata-pentru functionare normal,de peste 10 ori mai mareb ca cea a lampilor cu incandescent(circa 10.000 ore); Aprinderea(amorsarea) o se realizeaza la o tensiune de aprindere mult mai ridicata decat cea nominal a retelei,care nu asigura o intensitate a campului electric suficienta,datorita dimensiunilor mari ale tubului(pana la 1,5 m),prin intermediul unui starter(neamorsarea tubului dupa mai multe comutari provocand distrugerea rapida a starterului,nedimensionat pentru un regim de functionare repetitiv); o in conditii normale de functionare,dureaza 1-4 s; o implica o incalzire prealabila a catozilor tubului fluorescent,pentru asigurarea emisiei de electroni; o se face cu dificultate la temperature negative; y y dup arealizare,impune limiatrea cu un ballast a curentului prin lampa(aceasta prezinta rezistenta negativa),care scurtcircuiteaza starterul; fenomenul de pâlpâire,corespunzator alternantelor c.a.-poate crea un effect stroboscopic; culoarea luminii emise-dependenta de reteta luminoforului,impunand respectarea ei la inlocuirea tubului fluorescent,pe baza denumirii sau simbolurilor associate: o 1x alb lumina zilei corectat 2 alb 2x alb superior 3 alb cald 3x alb cald superior Tipuri de corpuri de iluminat pentru lampile fluorescente de joasa presiune: y se executa intr-o gama foarte larga de sortimente,avand formele constructive: cilindrice drepte-uzual,cu diferite diameter si lungimi; curbe-pe scara mai redusa(cerc,arc de cerc,in U); se indica prin simboluri literale specific: y F I R G D I(al 2-lea) S SI P y Corp de iluminat fluorescent Pentru interior Cu reflector(din tabla) Cu gratar difuzant Cu dispersor(din material plastic-stiplex) Pentru montaj apparent Pentru montaj îngropat Pentru montaj semiîngropat Protejat contra umiditatii si prafului se conecteaza la retea in diverse variante de montaj,care influenteaza modul de amorsare a tuburilor fluorescente incluse: cu balast inductiv si starter de aprindere-cu factor de putere cos =0,5 si timp scurt de amorsare(balastul,avand un miez de fier si o inductanta destul de mare,creeaza,in timpul functionarii,un defazaj de circa 60 o); cu balast capacitiv-cu factor de putere ridicat,dart imp de aprindere mai lung,de pana la 6 s; cu balast capacitiv si infasurare de aprindere -cu aprindere usurata prin efectul de transformator aparut(intre bobina de ballast sic ea suplimentara,in serie cu starterul),ce determina cresterea curentului de preincalzire; fara starter sau cu aprindere rapida -cu aprindere practic instantanee,prin crearea unei supratensiuni printr-un circuit oscilant,cu frecventa proprie apropiata de cea a retelei(lampa fiind de constructie speciala,cu electrozi reci la aprindere); montaj duo-cu factor de putere global imbunatatit si diminuarea semnificativa a efectului stroboscopic,prin utilizarea a 2 circuite(cu ballast capacitive si inductiv),care produc decalarea aprinderii celor doua tuburi,prin defazajul curentului; montaj tandem-cu un singur balast,dimensionat pentru 40 W,pentru doua tuburi fluorescente,de 20 W fiecare,legate in serie. Lampile fluorescente cu vapori de mercur de inalta presiune(executate sub forma de baloane)se utilizeaza la iluminatul exterior si al spatiilor mari(durata mare de functionare,flux luminos ridicat,acuratetea redarii culorilor mai scazuta,efect stroboscopic puternic). V.Amplasarea corpurilor de iluminat Amplasarea corpurilor de iluminat nu este reglementata prin norme ,dar,in general,respecta cateva reguli de baza,acceptate in tehnica iluminatului: 1.Amplasarea simetrica: y y se adopta cand arhitectura plafonului permite aceasta,numarul corpurilor de iluminat este mare si duprafata ferestrelor este sub 30 % din suprafata peretelui pe care se gasesc ele; implica prevederea unei distante duble intre corpurile de iluminat,fata de distant dintre ultimul rand de corpuri de iluminat si perete(pe ambele directii). 2.Amplasarea asimetrica: y pe o directie-se adopta cand unul dintre pereti este mult vitrat,tot campul de corpuri de iluminat trebuind sa se apropie de peretele vitrat,astfel ca distant dintre acesta si primul sir de corpuri de iluminat sa nu fie mai mare de 0,8-1 m pe ambele directii-se adopta cand incaperea are doi pereti perpendicular mult vitrati. y 3.Amplasarea corpurilor de iluminat fluorescente: y y in incaperile de lucru-uzual,cu axa longitudinala paralela cu peretele vitrat; pe culoare-uzual,cu axa longitudinal perpendiculara pe axa acestora.