Свойства и конструкция светильников с призматическими устройствами

Основываясь на законах преломления света в призме, можно рассчитать профиль призматических элементов, позволяющих осуществить практически любое светораспределение.

Основные свойства призматических устройств светильников. Призматические устройства светильников по характеру светораспределения делятся на симметричные и несимметричные.

Симметричное светораспределение осуществляется горизонтально расположенными кольцевыми призмами на поверхности стеклянного колпака, перераспределяющими световой поток в меридиональной плоскости (так же, как и симметричный зеркальный отражатель). Действие призматического устройства светильника аналогично действию цилиндрической френелевской линзы (широкоизлучающего) или дисковой (глубокоизлучающего). Однако в отличие от цилиндрической линзы широкоизлучающий призматический светильник создает изображение, высота которого (размер в меридиональной плоскости) не равна высоте колпака и меняется в зависимости от необходимой силы света. Ширина изображения (размер в экваториальной плоскости) определяется размером источника.

Несимметричность светораспределения призматического светильника достигается нанесением на поверхность стеклянного колпака вертикально расположенных призм, перераспределяющих световой поток источника в экваториальной (поперечной) плоскости. В отличие от призматического устройства с круглосимметричным светораспределением здесь на поверхности образуется изображение, переменное по ширине для разных углов.

Призматические колпаки обычно имеют круглосимметричную и корытообразную формы. Для ЛН наиболее распространены чашеобразные, куполообразные и конические формы. Некруглосимметричная форма призматических колпаков часто применяется в светильниках с разрядными лампами типа ДРЛ, ДРИ и ДНаТ (горизонтально расположенными) для освещения городских улиц и площадей.

Призматические светильники имеют ряд преимуществ перед зеркальными. Они могут создавать значительную концентрацию лучистого потока под большими углами (80—85°) в нужных продольных плоскостях  и осуществлять требуемую несимметричность КСС.

Призматические светильники имеют высокий КПД, доходящий для одиночного колпака до 0,86, а также большой коэффициент усиления. Стеклянные призматические колпаки имеют большую устойчивость против воздействия окружающей среды, что обеспечивает их продолжительный срок службы. Основным недостатком, ограничивающим применение призматических светильников, является их большое слепящее действие. Это объясняется тем, что яркость изображения, создаваемого поверхностью колпака, хотя и меньше яркости светящего тела, однако остается достаточно большой, и блескость светильника имеет значительные значения. Поэтому светильники с призматическими колпаками подвешивают на большую высоту, что характерно для приборов наружного освещения

Вторым недостатком призматических светильников является сравнительно трудная очистка их поверхности от пыли и грязи, оседающих между ребрами призм, запыление которых резко меняет светораспределение и снижает КПД светильника. Поэтому при конструировании таких светильников следует  защищать  ступенчатые

поверхности от непосредственного соприкосновения с окружающим воздухом. Удачным решением с этой точки зрения являются колпаки, у которых ребристые поверхности расположены во внутренней области. Гладкие поверхности омываются конвекционными потоками воздуха, что сводит к минимуму их запыление. К тому же очистка от пыли гладкой поверхности значительно легче, чем ступенчатой.

В установках наружного освещения требующих от светильников большие коэффициенты усиления, несимметричность светораспределения и большую стойкость против атмосферных воздействий, призматические устройства находят широкое распространение.

Призматические колпаки изготовляются способом прессовки стекла в форме, что обеспечивает их достаточную дешевизну. Однако призматическим светильникам присущи недостатки, характерные для прессованных массовых изделий, которые выявляются в неточном воспроизведении теоретического профиля. Производственными погрешностями призматических светильников могут быть различного рода недопрессовки, закругление острых ребер призм, некоторая кованность поверхности стекла преломлятеля и т. д. Указанные погрешности сказываются в некотором дополнительном рассеянии светового потока, не предусмотренном расчетом. Это уменьшает степень концентрации светового потока призматическим светильником.

Материалы сайта svetoprom.ru - СветоПром.ру - Светотехника России