История электротехники

8.48. Солнечные элементы и батареи / А.А. Полисан, К.А. Щуров, И.С. Оршанский и др. // Итоги науки и техники. Сер. Генераторы прямого преобразования тепловой и химической энергии в электрическую. 1989.Т. 9.

8.49. Лидоренко Н.С., Мучник Г.Ф. Электрохимические генераторы. М.: Энергоатомиздат, 1982.

8.50. Тейшев Е.А. Применение топливных элементов для энергопитания космических кораблей. М.: Информстандартэлектро, 1967.

8.51. Калайда Т.Н. Химические источники электрической энергии для летательных аппаратов. Л.: ЛВИКА им. Можайского, 1965.

8.52. Багоцкий B.C., Скундин A.M. Химические источники тока. М.: Энергоиздат, 1981.

8.53. Кедринский И.А., Дмитрием ко В.Е., Грудянов И.И. Литиевые источники тока. М.: Энергоатомиздат, 1992.

8.54. Иосифьян А.Г. Электротехника в космосе. Сер. Космонавтика, астрономия. М.: Знание, 1979.

8.55. Иосифьян А.Г., Шереметьевский Н.Н., Трифонов Ю.В. Советские космические аппараты для дистанционного зондирования типа «Метеор»// Электротехника. 1982. №6. С. 29–34.

8.56. Космические аппараты оперативного метеорологического и природно-ресурсного назначения. Проблемы. Технические решения. Международная интеграция/ В.И. Адасько, А.Г. Иосифьян, Ю.В. Трифонов, Н.Н. Шереметьевский // Электротехника. 1991. №9. С. 32–38.

8.57. Stoma S.A., Trifonov Y.V. Geostationary Space System «Electro» (GOMS): Preconditions for Creation and Structure // Space Bulletin. 1995. Vol. 2. №3. P. 2–4.

Глава 9. СВЕТОТЕХНИКА

9.1. ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время понятие «светотехника» включает в себя целый ряд разделов науки и техники, к которым относятся:

генерация излучения в оптическом диапазоне спектра — источники излучения;

физические процессы при распространении излучения в различных средах;

возникновение зрительного ощущения при попадании излучения в глаз человека;

взаимодействие излучения с различными средами и использование его в различных тепловых, химических, энергетических, медицинских и других установках;

фотометрия;

конструирование световых приборов различного назначения, т.е. создание приборов для перераспределения энергии излучения в пространстве;

светотехнические установки для внутреннего, наружного, архитектурного и специального освещения.

Такие разделы светотехники, как источники излучения, световые приборы и светотехнические установки имеют прямое отношение к электротехнике. Сегодня в мире на освещение тратится до 20% всей вырабатываемой электроэнергии (в России 14%). Поэтому сочетание вопросов светового дизайна и экономии электроэнергии на освещение весьма актуально.

В настоящей главе представлена история развития источников излучения, световых приборов, светотехнических установок и светотехнического образования.

9.2. ИСТОЧНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ

Развитие и совершенствование источников излучения (ИИ) определялось определенными целями, а именно:

повышением энергетической эффективности (светоотдачи, равной отношению светового потока, измеряемого в люменах, к затраченной энергетической мощности);

увеличением срока службы (времени, за которое начальный световой поток уменьшается на 30%);

улучшением цветовых характеристик излучения (цветовой температуры, индекса цветопередачи и т.д.);

выделением специальных спектров излучения для медицины, растениеводства, животноводства и т.д.;

конструированием ламп специального назначения для фотографии, областей тонкой технологии, проектирования и др.

Светоотдача в каждой стране является одним из показателей уровня научно-технического развития. Обеспечение необходимой освещенности при меньших затратах электроэнергии сказывается весьма заметно на экономике страны.

Первые электрические лампы накаливания А.Н. Лодыгина, усовершенствованные и выпускаемые серийно в Америке Т. Эдисоном (1879 г.) имели светоотдачу 2–3,5 лм/Вт.

Стремление повысить светоотдачу ламп накаливания привело к появлению сначала ламп с металлизированной угольной (1890–1900 гг.), затем с осмиевой (1898 г.) и танталовой (1902 г.) нитями. В 1906–1909 гг. была разработана технология изготовления вольфрамовых проволок для изготовления электродов. В 1913 г. появилась газонаполненная лампа И. Ленгмюра с вольфрамовой нитью. С целью повышения светоотдачи и увеличения срока службы меняли конструкцию электродов, наполняли колбу газом, не вступающим во взаимодействие с материалом электрода, что уменьшало интенсивность испарения материала электрода и должно было привести к увеличению срока службы (главная причина выхода из строя ламп накаливания — перегорание электрода). Причем возможность увеличения рабочей температуры электрода за счет газового наполнения не только компенсировало потери теплоты через газ, но и увеличивало светоотдачу.