Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

1 Předmět : A1M15EST ELEKTRICKÉ SVĚTLO A TEPLO Magisterský studijní program Elekroenergetika část : ELEKTRICKÉ SVĚTLO 1.Přijímače záření. Soustavy efektivních.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "1 Předmět : A1M15EST ELEKTRICKÉ SVĚTLO A TEPLO Magisterský studijní program Elekroenergetika část : ELEKTRICKÉ SVĚTLO 1.Přijímače záření. Soustavy efektivních."— Transkript prezentace:

1 1 Předmět : A1M15EST ELEKTRICKÉ SVĚTLO A TEPLO Magisterský studijní program Elekroenergetika část : ELEKTRICKÉ SVĚTLO 1.Přijímače záření. Soustavy efektivních veličin. Účinky záření 2.Charakteristiky světelného pole 3.Prostorové vlastnosti osvětlení 4.Řízení provozu osvětlovacích soustav. Dynamické osvětlení 5.Parametry a vlastnosti moderních světelných zdrojů 6.Tendence ve vývoji optických soustav svítidel

2 2 PŘIJÍMAČE ZÁŘENÍ Obecně: přijímače záření jsou látky [tělesa], v nichž v souladu se zákonem o zachování a přeměně energie probíhá proces přeměny pohlcených fotonů záření na jinou formu energie; jde tedy o proces přeměny jedné formy pohybu hmoty na jinou formu pohybu hmoty, o přeměnu zářivé energie na jiný druh energie (např. na elektrickou, bioelektrickou, chemickou, tepelnou aj.) Přeměnu části energie (přenášené zářením, dopadlou na určitou látku [těleso] a jí pohlcenou) na jinou formu pohybu hmoty lze popsat rovnicí W    zářivá energie pohlcená látkou v čase od t 1 do t 2,,    integrální činitel pohlcení složeného záření danou látkou,  e (t)  funkce popisující časový průběh zářivého toku dopadajícího na látku v čase od t 1 do t 2, W p  energie přeměněné formy (např. elektrická, tepelná aj.), W z  ztrátová energie (všechny druhy energií vznikající současně se sledovanou přeměnou) [nejčastěji se část pohlcené energie přemění na teplo] Běžné přijímače: biologické – např.oko, fyzikální a chemické – fotoelektrické články, luminofory, fotoemulze, listy rostlin aj. (J;  W, s; J; J)

3 3 CITLIVOST PŘIJÍMAČE citlivost s = podíl získané efektivní energie W ef k zářivé energii W dop dopadlé na přijímač = podíl získaného efektivního výkonu P ef k zářivému toku  e dop dopadlému na přijímač k j  součinitel závislý na volbě jednotek efektivní energie W ef nebo výkonu P ef t   čas (s), po který se děj sleduje základní energetická charakteristika přijímače Většina přijímačů nepohlcuje záření různých vlnových délek stejně  selektivní přijímače Integrální citlivost Citlivost přijímače k monofrekvenčním zářením se označuje pojmem spektrální citlivost s( ) poměrná citlivost s r poměrná spektrální citlivost s r ( ) hodnoty spektrální citlivosti vztažené ke smluvní hodnotě citlivosti, např. k maximu s m

4 4 EFEKTIVNÍ TOK  ef = k j P ef zavádí se na základě všeobecné dohody pro zjednodušení výpočtů pro usnadnění kvantitativního hodnocení procesu přeměny zářivé energie  ef je ekvivalentní výkonu  e záření zhodnocenému podle citlivosti přijímače k dopadajícímu zářivému toku  e. Stejným efektivním tokům odpovídá stejná míra reakce přijímače. Stanovení efektivního toku  ef  pro složené záření charakterizované zářivým tokem  e [ integrální citlivost přijímače s ]  pro monofrekvenční záření  e ( ) [ spektrální citlivost přijímače s ( )]  pro záření složené z řady monofrekvenčních zářivých toků  e  [známý průběh spektrální citlivosti přijímače s ( ) = s m · s r ( ) ]  ef = s ·  e  ef ( ) = s  ·  e  Spektrální hustota zářivého toku  e  pro vlnovou délku

5 5 Optické čidlo – přijímač záření k měření radiometrických veličin Fotoelektrické čidlo  přijímač záření k měření fotometrických veličin SOUSTAVY EFEKTIVNÍCH VELIČIN Efektivní tok se liší od zářivého toku jen tím, že podle spektrální citlivosti přijímače hodnotí míru jeho reakce na dopadlé záření Proto lze obdobně jako je na základě zářivého toku vybudována soustava veličin záření vytvářet na základě efektivního toku jako výchozí veličiny soustavy efektivních veličin Příklad : na základě světelného toku je vytvořena soustava světelně technických veličin Podkladem je spektrální citlivost daného přijímače záření Základem pro měření efektivních veličin jsou čidla :

6 6

7 7 VLIVY A ÚČINKY VIDITELNÉHO ZÁŘENÍ SVĚTLO SVĚTLO  prostředek k přenosu a získání zrakových informací o obklopujícím prostředí Dobré osvětlení pro zrakový výkon zrakovou pohodu bezpečnost osob Světlo důležitý činitel tvorby prostředí obtížnost úkolu příjemné prostředí subjektivní pocity psychologické aspekty úrazy, pocit bezpečí Nesprávné osvětlení únava zraku celková únava organismu signalizace přetížení pálení očí, bolest hlavy Časté příčiny chyb oslnění nesprávná chromatičnost světla zdrojů nesoulad s hladinou osvětlení chybné rozlišení barev úrazy, havárie

8 8 Zrakový systém člověka se skládá zhruba ze tří částí: periferní (oči člověka), spojovací (zrakové nervy), centrální (podkorové a korové části mozku). Zjednodušené schéma zrakového systému : SPO, SLO - sítnice pravého a levého oka PZN, LZN - pravý a levý zrakový nerv CH - místo částečného překřížení nervových vláken (chiasma) PZT, LZT - pravý a levý zrakový nervový provazec (tractus opticus) LG - laterální genikulát (primární mozkové centrum) HH - horní hrbolky (colliculi superiores) ZK - zrakové korové ústředí Na všech úrovních četné vazby s centry ostatních smyslových orgánů ZRAKOVÝ SYSTÉM Zrakový systém tvoří soubor orgánů, které zajišťují příjem, přenos a zpracování informace přinášené světelným podnětem v komplex nervových podráždění, jejichž výsledkem je zrakový vjem.

9 9 Světlo řídí naše biologické pochody Mnohé probíhají v cca 24 h (tzv. cirkadiánních ) cyklech aktivní fáze ve dne – klidová fáze v noci v závislosti na otáčení Země kolem Slunce Např. tělesná teplota, krevní tlak, tepová frekvence, látkový metabolismus, imunitní funkce, sexuální funkce, fyzická a duševní aktivita Světlo řídí naše vnitřní hodiny – čidlem: třetí typ fotoreceptorů „C“ Poměrná spektrální citlivost „C“ - cirkadiánního čidla V - očí při denním vidění (převažují čípky ) V´ - očí při nočním vidění (převažují tyčinky )

10 10 Důsledky narušení biorytmů  pocit nepohody  poruchy spánku  až závažná onemocnění Příklady příčin rychlé přesuny mezi časovými pásmy práce ve střídavých či nočních směnách dlouhodobý pobyt v prostředí s velmi nízkými hladinami osvětlenosti Někteří obyvatelé velkoměst trpí [zejména v zimním období] (např. až 10% obyvatel New Yorku) syndromem sezónní deprese (SAD – seasonal affective disonder) Důsledky : - snižování pracovní, společenské i sexuální aktivity - pocity ospalosti během dne - změny v jednání jedince ve skupinách - zvyšování tělesné hmotnosti - pochody připomínající jevy při zimním spánku některých živočichů - u vyvíjejících se organismů až potlačení vývoje některých orgánů Zlepšení : opakované osvětlování hladinami 2500 lx 2 h denně lx 0,5 h denně

11 11 Onemocnění „Body Blues“Projevy : - vegetativní depresivní symptomy - potíže s koncentrací - pocit nedostatku energie - pocit mírné úzkosti až deprese - nechuť k sexu - problémy se spaním (ale ospalost i ve dne) - podrážděnost - větší citlivost na kritiku Hl. příčina: nízká hladina tkáňového hormonu serotoninu (hormon „štěstí“) [podílí se v mozku na procesech souvisejících se vznikem určité nálady] Úleva: sacharidy - po 1 h však nálada prudce klesá nemocní se přejídají sladkostmi a přibývají na hmotnosti Nemoc u žen 3 x častější – serotonin reprodukují mnohem pomaleji než muži odborný odhad: na světě nemocí trpí asi 1 milion žen Terapie: - minerály, vitamíny B1, B2, B6, D, selen, kyselina listová - pobyt v příjemném prostředí s vyšší hladinou osvětlenosti ► Vhodným intenzivním osvětlením se často kompenzuje nedostatek světla i při chovu užitkových zvířat (např. ve stájích), aby se zajistil normální růst vyvíjejících se organismů mláďat

12 12 Výzkum reakce mozkových center na vnější světelné podněty přijaté zrakem Působením světla určité barvy a vhodným kmitočtem jeho blikání lze stimulovat určitá mozková centra Využití : prevence a léčení některých onemocnění i psychického charakteru Vyrobeny přístroje, propracovány procedury a návody – pacient pozoruje (cca 20 min) vymezené zorné pole, v něm se po zvolenou dobu (3, 5, 10 minut) v určitém rytmu ( f = 8, 10, 12 Hz) míhá světlo určitého jasu a barevného tónu – při jedné proceduře se aplikují např. 3 alternativy – každá procedura se předem naprogramuje podle předpisu lékaře Výzkum pokračuje i v rámci Mezinárodní komise pro osvětlování „ Vlivy dynamických a stereovizuálních zobrazení na lidské zdraví“

13 13 Další využití viditelného záření – léčení kojenecké žloutenky ozařováním novorozenců modrým světlem halogenidových výbojek – fotosyntéza [zabezpečuje základní koloběh látek na Zemi; bez ní by neexistoval život] Působením viditelného záření probíhá v zelených částech rostlin za přítomnosti chlorofilu (listové zeleně) jako katalyzátoru chemický proces (fotosyntéza), při němž z oxidu uhličitého a z vody vznikají některé organické sloučeniny. – optika – fotografie – elektrotechnika – chemie a v dalších oborech.

14 14 ULTRAFIALOVÉ ZÁŘENÍ UV ULTRAFIALOVÉ ZÁŘENÍ (UV) UV-A 315 až 400 nm UV-B 280 až 315 nm UV-C 100 až 280 nm Zdroje UV : Slunce, umělé zdroje (zvl. Hg výbojky) UV paprsky dobře procházejí vodou, křemenem, některými skly (např. fosfátovými draselnými), organickým sklem i vzduchem UV paprsky nepropustí i jen tenké vrstvy kovů a obyčejné sklo (zvl. olovnaté), [baňky výbojek pro všeobec. osvětlení propustí UV jen min.] Není-li výrazně narušena ozonová vrstva, pak vysoká vrstva vzduchu v atmosféře záření UV ze Slunce prakticky pohltí. V našem klimatickém pásmu se složky UV dostanou na povrch země jen za slunného dne na vysokých horách. Některé materiály (tkaniny, tiskoviny, obrazy aj.) po ozáření vyššími dávkami UV rychleji stárnou, ztrácejí barvu, může být narušena jejich struktura i mechanická pevnost. Intenzivní ozařování kůže UV paprsky může způsobit vážná onemocnění až rakovinu. UV záření vybuzuje luminiscenci luminoforů – využití u zářivek, k fluorescenční analýze aj. Pigmentační účinky (ochranné zhnědnutí) – 297 nm, 340 nm. Při vyšších dávkách rozšíření cév, krátkodobé zánětlivé zčervenání pokožky (erytéma). Erytemální účinky zvl. nebezpečné hl. pro sliznice. UV okolo 283 nm podporuje tvorbu vitaminu D – urychluje ukládání vápníku v kostech léčení řady nemocí (křivice, záněty dutin, poruchy látkové výměny, TBC kůže aj.) zdroj: vtl. Hg výbojky – horská slunce. Germicidní účinky (265, 254 nm) – ničení virů bakterií atd., sterilizace vzduchu, kapalin i pevných látek. Speciální germicid. výbojky. Široké využití ve zdravotnictví, v průmyslu i v zemědělství (např. proti plísním).

15 15 INFRAČERVENÉ ZÁŘENÍ (IR) IR-A 780 až 1400 nm IR-B 1400 až 3000 nm IR-C 3000 až 10 6 nm Zdroje IR : Slunce, teplá tělesa, infražárovky aj. IR snadno prostupuje vzduchem, mlhou, tenkými vrstvami kovů apod. velmi málo prostupuje sklem (zvl. s obsahem oxidů Fe) vodou, tepelnými izolanty IR – nosič sálavého tepla Užití : vytápění, ohřívání, sušení IR-A proniká pokožkou, rozšiřuje cévy, zlepšuje tak průtok krve, urychluje hojení, tiší bolest - využití k léčení různých onemocnění (včetně revmatických potíží) - diathermie Další využití IR : - infrafotografie - infradalekohledy (pozorování v noci – převedením na viditelné záření)

16 16 DĚKUJI VÁM ZA POZORNOST


Stáhnout ppt "1 Předmět : A1M15EST ELEKTRICKÉ SVĚTLO A TEPLO Magisterský studijní program Elekroenergetika část : ELEKTRICKÉ SVĚTLO 1.Přijímače záření. Soustavy efektivních."

Podobné prezentace


Reklamy Google