VALGUS JA VALGUSTUS
TÖÖKOHAS Merlin -Hans Hiiekivi
1
Sissejuhatus
Kursusetöö eesmärgiks on tutvuda valguse
mõõtmise ja arvutamise meetoditega, erinevate
valgustustüüpidega, valgustuse valimise alustega,
valgustuse nõuetega töökohale, liigse või vähese
valguse mõjuga inimesele ning eri lambipirnide
tüüpidega, samuti valgustuse planeerimisega.
Kuna nägemise kaudu saab inimene u. 90% infost,
mida ta töös kasutab, on valgustus üks tähtsamaid
mõjureid töökohal. Halb valgustus madaldab
tööviljakust, soodustab silmade väsimist ning
silma-, närvi-, südame-veresoonte jt haiguste teket
ja arengut.
2
Valguse liigitus
Valgust liigitatakse spektri ehk
värvi järgi. Värv tuleneb valguse
lainepikkusest.
3
Ultravalgus
inimese
silmale nähtamatu valgus, mille
lainepikkus on λ = 10…380 nm.
Ultravalgust kirjeldab UV indeks, mis
näitab ultravalguse intensiivsust ja mille
mõõtühikuks on 1 mW/m2 .
Ultravalgust
indeksiga alla 2 võib pidada
inimesele ohutuks, väärtustel 3-5 on
mõistlik esmakordsel päevitamisel
piirduda 30-60 minutiga. Kui indeksi
väärtus on üle 5, tuleb päikese käes
töötamisega olla ettevaatlik,
ultravalguse ohtlik kogus võib tekitada
nahavähi 4
Nähtav valgus
laine sagedus jääb vahemikku 1014
Hz...1015 Hz ja lainepikkus vahemikus λ
= 380...760 nm.
Sellise sagedusega elektromagnetlaineid
nimetatakse valguseks.
5
Infravalgus
Lainepikkusel λ = 760 nm...1 mm on
lained inimsilmale nähtamatud.
Infravalgust kiirgavad kõik kehad, mille
temperatuur on ümbritseva keskkonna
temperatuurist kõrgem (näiteks,
radiaator , triikraud,
inimkeha ).
6
Loomulik valgustus. Üldnõue on, et tootmisruumid ja kontoriruumid oleksid
valgel ajal valgustatud loomuliku valgusega.
Ajaliselt väga
muutliku päevavalguse hindamiseks
kasutatakse suhtelist näitajat - loomuliku
päevavalguse tegurit (e).
e=E_S/E_V *100%
ES –
valgustihedus töötasapinnal (0,8 m
põrandapinnast)
EV - väline valgustihedus pilvise ilmaga.
(e)- valgustustiheduse protsent ruumis samal
momendil mõljuvast välisvalgustusest rõhtpinnas, kui
selle valgustamisest
otsesed päikesekiired osa ei
võta.
7
Tehisvalgustus
kasutatakse, kui loomulikust valgustusest ei piisa.
Jaotatakse:
1) ülavalgustus: valgustid on
laes paigutatud ühtlaselt või lokaliseeritult
2)
kombineeritud valgustus, mis koosneb ülavalgustusest ja
kohtvalgustusest;
kohtvalgustus võib olla
statsionaarne või teisaldatav.
Ainult kohtvalgustuse kasutamine tööstuses ei ole lubatud,
kuna sel juhul tekivad
teravad varjud ja
kontrastid . See väsitab
silmi ja suurendab töövigastuste ohtu.
Ülavalgustuse osa kombineeritud valgustuses peab olema
vähemalt 10%.
Ainult kunstliku valgustuse kasutamine tööstuses on lubatud
üksnes sel juhul, kui seda nõuab
tehnoloogia ,mis töötleb
päevavalgust mitte taluvaid materjale.
8
Avarii- ehk hädavalgustus peab
aitama tööprotsessid ohutult lõpetada, ohutult hoonest või
ruumist lahkuda ning päästjatel või remondimeestel oma tööd teha.
jaguneb:
evakuatsiooniteede hädavalgustuseks,
evakuatsioonimärkide valgustamiseks,
avatud ala paanikavältimisvalgustuseks,
riskialavalgustuseks.
Valgustitena kasutatakse põhiliselt hõõglampe ja
päevavalguslampe
Päevavalguslampe kasutatakse täpsema töö puhul. Nende
puuduseks on
valgusvoo kõikumine, mida nimetatakse
stroboskoopiliseks efektiks.
Sellest saab
vabaneda , kui
- lambid lülitada vooluvõrgu erinevatesse faasidesse
- nihutada
lampe kondensaatorite abil.
9
Hõõglamp
Põleb kiiresti läbi sest mõnes kohas on
hõõgniit paratamatult pisut peenem, aga
sellises kohas on tema takistus suurem ja
vastavalt elektrivoolu seadustele ka
soojuse eraldumine ning temperatuuri
tõus, mis veelgi kiirendavad selles kohas
niidi peenemaks põlemist.
Lisaks on hõõglambil vähene kasutegur:
ainult 5–10% tarbitavast elektrienergiast
muudab hõõglamp valguseks, ülejäänud
90–95% energiat muundub tarbetuks või
kahjulikuks soojuseks.
10
Halogeenlamp
Väga kuum, mõnel juhul isegi üle 500 ºC.
Kvartsklaasist kolbi läbib ka kahjulik UV kiirgus, mille
kõrvaldamiseks võib valgustil olla vastav kaitseklaas.
Hõõgniidi aurustumist ja kolvi mustumist takistavad
täitegaasile lisatud halogeenid (
jood ja broom), mis
võimaldavad tõsta hõõgniidi töötemperatuuri ja
valgusviljakust 30% ja tööiga 2–4 korda. Hõõgniidilt
aurustunud osakesed sadestuvad tagasi, eelistades
kuumemaid (peenemaid) kohti.
Volframi ja halogeeni ühendite sadestamise tõkestamiseks
kolvi
seintele on kolvisisene temperatuur viidud 300–600 C-
ni.
Kõrge temperatuur suurendab halogeenlampide
tuleohtlikkust. Samuti on nende miinuseks sageli ka
ultraviolettkiirgus, mis võib kahjulikult mõjuda näiteks
tapeetide , tekstiilide ja maalide värvidele.
11
Säästu e. Luminofoorlamp
Tuntud ka päevavalguslampide (torukujulised) ja kompaktlampide
(koosnevad tavaliselt mitmest väiksemast torust) nime all. Selle
lambi
kolb on täidetud madalarõhulise elavhõbedaauruga, millele on
lisatud argooni või krüptooni (100–200 Pa). Süütamiseks on neis
lampides etteköetavad
elektroodid , mis elektrivoolu toimel
kuumenevad kuni 1000C ja hakkavad intensiivselt eraldama
elektrone.
Elektrivälja toimel kiirendatud elektronid põrkuvad elavhõbedaauru
aatomitega ja viivad väliskatte elektrone ebastabiilsetesse
ergastatud seisunditesse, millest nad kohe langevad tagasi
stabiilsele põhinivoole, kiirates seejuures energia ülejäägi UV-
kiirguse footonina.
Valgusviljakus on tavaliselt vahemikus 50–100 lm/W, seega vähemalt
viis korda suurem kui tavahõõglampidel (10–20 lm/W), ja tööiga
5000–15 000 tundi, mis ületab hõõglambi oma ca 10 korda. Niisiis
vähendaks hõõglampide asendamine luminofoorlampidega
valgustuseks kuluvat
elektrienergia hulka umbes viis korda nii igas
peres kui ka riigi mastaabis.
12
LED lamp
Valgusdioodi tähtsaimaks osaks on mõne millimeetri
suurune kahest
erinevast pooljuhist koosnev kiip, mis on
paigutatud räni- või galliumikristallist alusele.
Kiirgava footoni energia e lainepikkus (värvus) sõltub
LED-lampides pooljuhtmaterjali kihtidest ja
kasutatavatest lisanditest. Levinumad lisamaterjalid on
alumiinium,
arseen , gallium,
indium , fosfor ja
lämmastik .
Üksik LED on tavaliselt 3–5 mm läbimõõduga, vajab
tööks vaid mõnevoldilist alalispinget, ning tarbides vaid 1
vati voolu, võib anda mitmekümne luumeni jagu valgust.
erakordselt pikk tööIga (50 000–100 000 tundi)
väike tööpinge ja minimaalne soojenemine,
suur põrutuskindlus.
13
Elektripirnide võrdlus
Energiaklassid jagunevad järgmiste
protsentide alusel (
energiatarve võrreldes nn.
standardvalgustiga)
Mida kõrgem klass, seda parem on luumenite ja
võimsuse suhe.
Võimsus arvestatakse elektritarbe järgi ning
oodatav eluiga on antud hinnanguga, et lamp
põleb päevas keskmiselt kolm tundi.
Üks viise
pirni efektiivsuse hindamiseks on
arvutada, mitu luumenit see vati kohta toodab
Tabel 2. Lampide andmed
14
Võttes lisaks arvesse 20000 tunnise oodatava
eluea on selge, et
LED
pirn parim ja pikemas perspektiivis
odavaim Heledustemperatuur võrdleb musta keha ja mittemusta keha
kiirgusspektrit ning on sellise musta keha temperatuur (K), mille
heledus on sama suur kui vaadeldud mittemustal kehal.
Tabel 3.
Valguste heledused
15
1. Valgustuse valimineTöökohtade valgustus peab vastama tehtava töö
iseloomule . Mida täpsem on töö, seda suurem peab olema
valgustatus.
10-200 luksi ebatäpse töö korral, näiteks koridorides ja
ruumides, kus lugemine ei ole vajalik. Minimaalne
valgustatus, et eraldada objekte, on 10 lx.
200-800 luksi normaalseteks toiminguteks nagu
lugemine, masinatel töötamine, komplekteerimine
200 lx on piisav, kui informatsiooni on palju
ja taustpinnakontrast piisav, näiteks mustad tähed
trükitud valgele paberile
suurem
kontrast on vajalik, kui detailid on
väikesed ja kontrast ebapiisav
800-3000 lx eriotstarbeks.
16
Valgustuse mõju tervisele ja töövõimele
Kuni viimase ajani oli levinud seisukoht: mida tugevam
on tehisvalgustus, seda vähem silmad väsivad ja seda
suurem on tööviljakus.
Nüüdisajal arvatakse, et ka liialt suur valgustatus on
silmadele halb.
Joonis 1. Valguse ja töösoorituse
korrelatsioon 17
Kunstliku valguse ohudValgustusvigadest tulenevad tervisehäired:
•ebamugavustunne kuni räiguseni välja
•väsimus
•
peavalud •roidumus
•erinevad silmahädad(väsivad silmalihased,
punetavad silmad)
•süvenev stressiseisund (töötahte kadu,
vead töös) .
18
Valguse pimestav mõju
Kuvar ei tohi asetseda akna juures, kuna tausta
eredus põhjustab otsest pimestamist.
Akna pilt ei tohi samuti peegelduda kuvari
ekraanilt - kaudne pimestamine.
Halba valguslahendust iseloomustab termin
räigus, mis kujutab endast pimestusest või
peegeldusest tekkivat nägemisaistingut.
Tööruumide valguslahenduse väljatöötamisel
tuleks teha ka töökohtade räigusarvutused.
Valguse üledoosi vältimiseks on hea kasutada
juhitavat
valgustust .
19
Lisad•Tabel 4: 1.Ajagraafik
Tegevus/kuupäev
10-
17-
24.0
2-8.
9-15. 16-22. 23.-29. 30.03
6-12.
13-
20-
16. 02 23. 02 2-
03
03
03
03
-5.04
04
19.
26.04
1.03
04
Lähteandmete valik
xxxxx xxxxx
Kirjanduse otsimine
xxxxx
xxxxx
xxxxx xxxxx xxxxx
x
Kirjandusega
xxxxx xxxxx
xxxx tutvumine
x
Vormistamine
xxxxx
x
xxxxx
Esitamine ja
kaitsmine
x
Retsensioon x
Tabel 5: 2.Ajaraafik
10-16. 02
10-16. 17-23. 02
24.02 2-8. 9-15.
16.-
23.-
30.03-
6-12.
13-19.
02
- 1.03
03
03
22.03
29.
5.04
04
04
03
Lähteandmete valik
xxxxx
xxxxx
Kirjanduse otsimine
xxxxx xxxxx xxxxx
xxxxx
xxxx
Kirjandusega
xxxxx
xxxxx
xxxxx
tutvumine
Arvutused
Vormistamine
xxxxx
xxx
Esitamine ja
xx
x
kaitsmine
Retsensioon
x
20
Kasutatud kirjandus
[1] Tint, P. (2007). Töökeskkond ja ohutus. Tallinn: TTÜ Kirjastus.
[2] Ülu Kristjuhan. (2000). Kaasaegse ergonoomika alused. /Toim. P. Kulu, E. Hendre. Tallinn: Tallinna Tehnikaülikooli
Kirjastus. 49-53 lk..
[3] www.lihula.edu.ee/www/media/dokumendid/OT_opetaja.doc
[4]
https://www.riigiteataja.ee/akt/12843344
[5]
http://www.fagerhult.com/ee/Lighting-control/e-Sense2/e-Sense-ActiLume/Paigaldamise-naide-e-Sense-ActiLume -
klassiruumis/
[6]
http://www.aripaev.ee/uudised/2015/02/22/saastev-valgus-nouab-investeerimist
[7]
http://opik.fyysika.ee/index.php/book/section/8465
[8]
http://www.hkhk.edu.ee/valgus/valgus.html
[9] K. Tarkpea ja H. Voolaid, Elektromagnetism, Maurus, 2013.
[10] E. standardikeskus, Valgus ja valgustus - Töökohavalgustus, Tallinn: Eesti standardikeskus, 2003.
[11] „SI süsteemi ühikud,“ 4 märts 2015. [Võrgumaterjal]. Available:
https://et.wikipedia.org/wiki/SI-s%C3%BCstee mi_
%C3%BChikud. [Kasutatud 24 aprill 2016].
[12] T. Tamm, Praktiline valgutustehnika, Tallinn: EETEL-EKSPERT, 2011.
[13] „Luks,“ 13 märts 2013. [Võrgumaterjal]. Available:
https://et.wikipedia.org/wiki/Luks. [Kasutatud 2014 märts 2016].
[15] E. Standardikeskus, Töökohtade tehisvalgustuse mõõtmine ja hindamine, Tallinn, 2008.
21
Document Outline
- Slide 1
- Sissejuhatus
- Valguse liigitus
- Ultravalgus
- Nähtav valgus
- Infravalgus
- Loomulik valgustus
- Tehisvalgustus
- Avarii- ehk hädavalgustus
- Hõõglamp
- Halogeenlamp
- Säästu e. Luminofoorlamp
- LED lamp
- Elektripirnide võrdlus
- Slide 15
- 1. Valgustuse valimine
- Valgustuse mõju tervisele ja töövõimele
- Kunstliku valguse ohud
- Valguse pimestav mõju
- Lisad
- Kasutatud kirjandus
Kõik kommentaarid