प्रदीपन अभियांत्रिकी :आधुनिक औद्योगिक जगात मुख्यतः कारखाने दिवसातील तिन्ही पाळ्यांत चालू असतात. त्याचप्रमाणे औद्योगिक दृष्ट्या पुढारलेल्या शहरांतून सर्व करमणूक केंदे, नाट्यगृहे, चित्रपटगृहे, क्रीडागृहे, इ. मनोरंजनाची साधने दिवसा तसेच रात्रीही वापरली जातात. दिवसा सूर्यापासून मिळणारा नैसर्गिक प्रकाश उपलब्ध असतो. रात्रीच्या वेळी या नैसर्गिक प्रकाशाअभावी लेखन, वाचन, हस्तकौशल्यासारखी कामे सुलभ व आल्हाददायक करण्यासाठी पुरेसा कृत्रिम प्रकाश पुरविणे जरूरीचे असते. प्रकाश पुरेसा नसेल तर डोळ्यांवर ताण पडून तंत्रिकाजन्य (मज्जातंतूंशी संबंधित) ताण व शिणवटा आल्याने कार्यक्षमता व कामाचा दर्जा कमी होतो. शहरांत जवळ जवळ असणाऱ्या उंच इमारतींमुळे सूर्यप्रकाश अडला जाऊन, तसेच पावसाळ्यात ढगांमुळे दिवसादेखील पुरेसा भरपूर प्रकाश विशिष्ट कामासाठी मिळू शकत नाही. ज्या ठिकाणी नैसर्गिक प्रकाश पुरेसा किंवा अजिबात नाही त्या ठिकाणी आवश्यक तर जास्त खर्च करून कृत्रिम रीत्या योग्य विद्युत् प्रकाश पुरविण्याचा विचार प्रदीपन अभियांत्रिकी या विषयात केला जातो. विशिष्ट परिस्थितीचा विचार करून विशिष्ट प्रकारच्या कामासाठी पुरेसे प्रकाशन (प्रकाश-स्रोत घनता) ठरविणे, कोणत्या प्रकारचे दिवे लावावेत, कोणत्या प्रकारची आवरणे दिव्यांसाठी वापरावीत, एकूण दिव्यांची संख्या व ते कोणत्या ठिकाणी लावावेत हे निश्चित करणे या सर्वांचा समावेश या अभियांत्रिकी शाखेत केला जातो. कृत्रिम प्रदीपन योजनेस (प्रकाशयोजनेस) आजकाल फार महत्त्व प्राप्त झाले असून इतर प्रदीपन योजनांपेक्षा विद्युत् पुरवठा उपलब्ध असेल, तर विद्युत् प्रदीपनासच प्राधान्य मिळण्यास पुढील फायदे कारणीभूत आहेत : (१) विद्युत् प्रदीपन हे स्वच्छ, आर्थिक दृष्ट्या कमी खर्चिक व नियंत्रणसुलभ असते. (२) सौंदर्यवर्धक व आरास-सजावटीस विशेष उपयुक्त असून कमी वेळात मांडणी करता येते. (३) अपघाताचे प्रमाण व भय कमी करते. (४) कारखान्यातील उत्पादन वाढते तसेच कामगारांचे उत्पन्न वाढते. (५) डोळ्यांवरील ताण कमी झाल्याने शीण दूर होऊन उत्साह वाढतो समाजाचे प्रकृतिस्वास्थ्य वाढते.
प्रकाशाचे स्वरूप : विद्युत् चुंबकीय तरंगांपैकी ३८०X१०-९ मी. ते ७६०X१०-९ मी. या तरंगलांबींच्या पट्ट्यामधील तरंगांनाच मानवी डोळा संवेदनशील आहे. आधुनिक विचारसरणीनुसार प्रकाश हा तरंगरूप आहे, तसाच तो पुंजरूपही आहे [⟶ प्रकाश].
विशिष्ट पृष्ठभागावर प्रकाश पडला असता त्याचे विसरित (निरनिराळ्या दिशांनी होणारे) परावर्तन होते व त्यापैकी काही अंश पहाणाऱ्याच्या डोळ्यांत शिरतो. त्यामुळे तो पृष्ठभाग आपणाला विशिष्ट रंगाचा आहे व कमीअधिक प्रमाणात झगझगीत आहे अशी जाणीव होते. पृष्ठभाग कमीअधिक प्रमाणात सुप्रकाशित झाला आहे असे आपण म्हणतो. हा सुप्रकाशितपणा म्हणजेच ‘प्रदीपन’ होय.
आपण करीत असलेल्या कामानुसार आपणाला कमीअधिक प्रदीपनाची जरूरी असते. प्रदीपन अभियांत्रिकीत इष्टतम प्रदीपन कमीत कमी खर्चात मिळविण्यासाठी कोणत्या प्रकारचे व किती दिवे वापरावेत, त्यांचे वितरण कसे करावे इ. गोष्टींचा अभ्यास करण्यात येतो.
प्रमुख संज्ञा : प्रस्तुत नोंदीत कोष्टक क्र. १ मध्ये दर्शविलेल्या संज्ञा (किंवा राशी) विशेषकरून वापरल्या आहेत.
कोष्टक क्र. १. प्रमुख संज्ञा व त्यांची एकके |
||
संज्ञा |
सांकेतिक वर्णाक्षर |
आतंरराष्ट्रीय एकक पद्धतीतील एकक |
प्रकाश-स्रोत (दीप्ती स्रोत) |
F |
ल्यूमेन |
प्रकाशन किंवा प्रकाश-स्रोत घनता |
E |
लक्स (ल्यूमेन प्रती चौ. मी.) |
दीप्ती-तीव्रता |
I |
कँडेला |
चकासन किंवा प्रदीप्ती |
L |
निट (कँडेला प्रती चौ. मी.) |
या संज्ञांबद्दलचा अधिक खुलासा ‘प्रकाशमापन’ या नोंदीत केलेला आहे.
एखादा विजेचा दिवा आपण प्रकाश उद्गम म्हणून वापरतो परंतु त्याच्यापासून उत्सर्जित होणाऱ्या प्रारणापैकी (तरंगरूपी ऊर्जेपैकी) फारच थोडा भाग दृश्य प्रकाशाच्या स्वरूपात असतो. त्यात पुन्हा वेगवेगळ्या तरंगलांब्यांमध्ये ऊर्जेचे वितरण समान असते. यांखेरीज सर्वसाधारण मानवी डोळ्यांची संवेदनक्षमता निरनिराळ्या तरंगलांब्यांसाठी वेगवेगळी असून ५५० X १०-९ मी. या तरंगलांबीसाठी (पिवळसर हिरव्या रंगासाठी) ती कमाल असते.
एखाद्या दिव्यापासून उत्सर्जित होणाऱ्या λ या विशिष्ट तरंगलांबीच्या प्रारणाची शक्ती Gλ वॉट असेल, तर तेवढीच दीप्ती-तीव्रता असणाऱ्या ५५५ X १०–९ मी. या मानक (प्रमाणभूत) तरंगलांबीच्या प्रारणाची शक्ती VλGλवॉट असते (Vλ ला λ या तरंगलांबीसाठी असणारी तौलनिक दीप्ती-तीव्रता म्हणतात). मानक तरंगलांबीच्या १वॉट शक्तीचे प्रारण ६८० ल्यूमेन प्रकाश-स्रोताशी सममूल्य असते. यावरून अखंड वर्णपट उत्सर्जित करणाऱ्या एखाद्या दिव्यापासून मिळणारा एकूण प्रकाश-स्रोत (F) पुढील सूत्रावरून काढता येतो.
F = 680 ∫∞०VλGλdλ
वर उल्लेखिलेल्या विविध राशींची मूल्ये इंटरनॅशनल कमिशन फॉर इल्यूमिनेशन या संस्थेने अचूक मापना-अंती निश्चित केलेली असून त्यांना आंतरराष्ट्रीय मान्यता मिळालेली आहे.
एखादा परप्रकाशित पृष्ठभाग पाहणाऱ्याला किती तेजस्वी किंवा सुप्रकाशित दिसतो याचे माप म्हणजे चकासन होय. हे चकासन पुढील गोष्टींवर अवलंबून असते : (१) त्या पृष्ठभागाच्या प्रती एकक क्षेत्रफळावर किती प्रकाश-स्रोत पडतो आणि (२) त्यापैकी किती अंश पाहणाऱ्याच्या डोळ्याच्या दिशेने परावर्तित होतो. चकासन हे निट, स्टिल्ब किंवा लँबर्ट या एककात मोजतात. [ ⟶ प्रकाशमापन].
प्रकाशाचे नियंत्रण : आपण जेव्ही एखादी वस्तू पाहत असतो तेव्हा त्या वस्तूच्या पृष्ठभागापासून निघालेले प्रकाशकिरण आपल्या डोळ्यांत शिरत असतात व डोळ्यांच्या मागील बाजूच्या दृष्टिपटलावर त्या वस्तूचे प्रतिबिंब पडत असते. या प्रतिबिंबामुळेच आपल्यालामूळ वस्तूचा आकार, रंग यांची स्पष्ट जाणीव होते. अंधाऱ्या जागेतील वस्तू दिसण्यासाठी तीवर पुरेसा प्रकाश पाडावा लागतो. वस्तूवर पडलेल्या प्रकाशापैकी काही भाग शोषला जाऊन उरलेला आरपार जातो किंवा परावर्तित होतो. वस्तूवर पडणाऱ्या प्रकाशापैकी किती भाग शोषला जाईल, आरपार जाईल अथवा परावर्तित होईल हे त्या वस्तूच्या पृष्ठभागाच्या स्वरूपावर अवलंबून असते.
अपारदर्शक पदार्थाच्या गुळगुळीत, चमकदार पृष्ठभागावर पडणारा प्रकाश ज्या कोनातून पृष्ठभागावर पडतो त्याच कोनातून परावर्तित होतो. अशा पृष्ठभागास योग्य आकार देऊन येणारा प्रकाश पाहिजे त्या दिशेस परावर्तित करता येतो. [उदा., मोटारीच्या पुढील दिव्यांचा बहुतेक सर्व प्रकाश अन्वस्त पृष्ठीय परावर्तकामुळे समोरील दिशेस झोताच्या स्वरूपात फेकला जातो ⟶ प्रकाशक्षेपक]. अनियमित अथवा खडबडीत पृष्ठभागवर पडणारा प्रकाश पृष्ठभागावरून निरनिराळ्या दिशांनी परावर्तित होऊन विखुरला जातो. पारदर्शक पदार्थांतून बराचसा प्रकाश आरपार जातो परंतु अर्धपारदर्शक पृष्ठभागातून प्रकाशाचे विसरण होते (सर्व दिशांना पसरला जातो). तुषारित काचेतून (हवेच्या दाबाने बारीक वाळूचा मारा करून तयार केलेल्या काचेतून) जाणारा प्रकाश सर्व दिशांस सारखा पसरला जात असल्याने अशा काचेच्या तावदानामागील दिवा अदृश्य ठेवण्यास मदत होते. प्रकाशाचे दिशानियंत्रण करण्यासाठी दुधी काचेचे किंवा तुषारित काचेचा उपयोग करतात. प्रकाशाचे दिशानियंत्रण करण्यासाठी वापरण्यात येणाऱ्या साधनास त्याच्या विशिष्ट उपयोगानुसार परावर्तक, प्रावरण (आच्छादन) किंवा झाकणी (शेड) म्हणतात. उत्तम प्रकारच्या परावर्तक झाकण्या पितळी पत्र्यापासून तयार करतात आणि त्यावर निकेलचा लेप चढवून चकचकीत करतात. मध्यम प्रतीच्या झाकण्या पोलादी पत्र्यापासून बनवितात व त्यावर दुधी काचेचा पातळ मुलामा चढवतात अगर पांढऱ्या काचित लुकणाचा (एनॅमलाचा) लेप देतात. काही झाकण्या फिकट रंगी प्लॅस्टिकच्या, दुधी काचेच्या किंवा तुषारित काचेच्याही असतात. प्रकाशनियंत्रक साधनांचा उपयोग करून दिव्यापासून येणाऱ्या प्रकाशाचा विशिष्ट भागच प्रत्यक्ष काम करावयाच्या अथवा उपयुक्त पृष्ठभागावर पाडता येतो. विशिष्ट दिव्यांना कायम जोडलेल्या अशा साधनांना प्रदीपन जोडसाधने म्हणतात (यांचे अधिक वर्णन पुढे दिलेले आहे.)
जोडसाधनांवरून प्रदीपनाचे खालील प्रकार पडतात.
प्रत्यक्ष प्रदीपन : या प्रकारातील जोडसाधनांमुळे दिव्यापासून उत्सर्जित होणाऱ्या प्रकाश-स्रोतापैकी ९०% पेक्षा अधिक प्रकाश-स्रोत कार्यपृष्ठभागावर (कार्य करावयाच्या पृष्ठभागावर) उपलब्ध होतो. अशा जोडसाधनामुळे मिळणाऱ्या प्रदीपनास ‘प्रत्यक्ष प्रदीपन’ म्हणतात.
अर्धप्रत्यक्ष प्रदीपन : काही जोडसाधनांमुळे एकूण प्रकाश-स्रोताच्या ६०% पेक्षा अधिक परंतु ९०% पेक्षा कमी इतका प्रकाश कार्यपृष्ठभागावर उपलब्ध होतो. अशा प्रदीपनास ‘अर्धप्रत्यक्ष प्रदीपन’ म्हणतात.
अप्रत्यक्ष प्रदीपन : या प्रकारात एकूण प्रकाश-स्रोताच्या ९०% प्रकाश-स्रोत दिव्याच्या वरील अर्धगोलार्धात वळविल्यामुळे कार्यप्रतलावर ५ ते १०% एवढाच प्रकाश-स्रोत मिळतो. या प्रदीपनास दिव्याचा उगम दिसू शकत नाही.
निरनिराळ्या प्रकारची प्रदीपने जोडसाधने वापरून प्रत्यक्ष, अर्धप्रत्यक्ष अगर अप्रत्यक्ष किंवा संयुक्त प्रदीपन करता येते. प्रत्यक्ष प्रदीपनामध्ये मिळणारी प्रकाशाची स्रोत घनता जास्त असते. ह्या प्रकारचे प्रदीपन कार्यालये, शैक्षणिक संस्थेतील वर्गखोल्या, कारखान्यातील आरेखन विभाग यांसारख्या ठिकाणी वापरतात. कार्यपृष्ठभाग फारचचकचकीत असल्यास त्यामुळे डोळ्यावर दीप्ती (झळाळी किंवा तिरीप) येण्याची शक्यता असते. दीप्ती टाळण्यासाठी दिव्याचा दीप्त भाग डोळ्यांवर न येईल अशी काळजी घ्यावी लागते. यासाठी दिवा दुधी काचेच्या आवरणात वा प्लॅस्टिकच्या अगर तुषारित काचेच्या आवरणाखाली बसवितात. त्यामुळे प्रकाशाचे विसरण होऊन दीप्ती टाळता येते. अर्धप्रत्यक्ष प्रदीपनामुळे दीप्ती टाळली जाते. अप्रत्यक्ष प्रदीपनात वस्तूच्या विशिष्ट भागावर प्रकाश पडून व विशिष्ट भागावर छाया पाडून तिचा आकार, तिची पार्श्वभूमी अथवा रूपरेषा अधिक ठळक बनवितात. या प्रकारचे प्रदीपन उपाहारगृहे, करमणूक केंद्रे, सामाजिक मनोरंजनाची केंद्रे यांसारख्या ठिकाणी प्रामुख्याने उपयोगी ठरते.
सर्वसामान्य प्रदीपन : चांगले किंवा पुरेसे प्रदीपन ही गोष्ट बरीचशी सापेक्ष आहे. एका व्यक्तीस पुरेसे वाटणारे प्रदीपन दुसऱ्या व्यक्तीस अपुरे वाटेल. इतकेच काय पण तीस वर्षांपूर्वी भरपूर वाटणारे प्रकाशन आजच्या कालात अपुरे वाटते. अतिप्रगत राष्ट्रांत प्रदीपनासाठी मानक ठरविलेल्या प्रकाश-स्रोत घनता भारतासारख्या विकसनशील राष्ट्रांत कदाचित चैनीच्या सदरात जमा होतील. १९५० सालानंतर झालेल्या तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीमुळे नवनवीन व अधिक कार्यक्षम प्रकारचे दिवे सर्वत्र वापरले जाऊ लागले आहेत.
उत्तम प्रदीपनाची कसोटी म्हणजे पुढील गोष्टींची पूर्तता झाली पाहिजे : (१) प्रदीपन हे दीप्तिरहित पाहिजे, (२) कार्यपृष्ठभागावर पुरेसे प्रदीपन मिळावे. (३) प्रदीपन सर्व ठिकाणी सारख्या प्रमाणात पाहिजे, (४) त्यात एकजीवता पाहिजे, (५) आर्थिक दृष्ट्या उत्पादनवाढीस उत्तेजन देणारे असावे, (६) ठळक छाया टाळल्या जाव्यात, (७) देखभाल सुलभतेने करता यावी.
नको त्या ठिकाणी प्रमाणाबाहेरील तीव्रतेची प्रदीपन योजना केल्यामुळे डोळ्यांवर दीप्ती येते यामुळे बेचैनी, तंत्रिकाजन्य ताण व थकवा येतो. समोरून येणाऱ्या वाहनाच्या दिव्यामुळे पाहणाऱ्याच्या डोळ्यांवर ती तिरीप येते तिलाच दीप्ती म्हणतात. यामुळ अपघातही घडू शकतात. दीप्ती टाळण्यासाठी प्रदीपन योजनेत पुढील गोष्टींकडे लक्ष द्यावे : (१) दिव्यांना अशी प्रकाशननियंत्रक साधने वापरावीत की, ज्यांमुळे खालील दिशेने जाणारा प्रकाश जेथे पाहिजे त्याच ठिकाणी पडेल व इतरत्र पडणार नाही (२) एकाच वेळी पहावयाची वस्तू तेवढी जास्त प्रकाशित दिसेल व इतर वस्तू त्यामानाने कमी प्रकाशात राहतील (३) पुरेसा प्रकाश प्रावरणामुळे वरच्या दिशेस व इतरत्र जाऊन त्यामुळे छप्पर व भिंती थोड्यातरी प्रकाशित होऊन त्यांच्यातील व जोडसाधनांच्या पार्श्वभूमीतील भेद कमी होईल. (४) आरास-सजावटीसाठी भडक रंग न वापरता सौम्य रंग निवडावेत (५) चकचकीत व गुळगुळीत पृष्ठभागांचा वापर करू नये (६) जाळी वापरून वा प्रकाशाचे विसरण करून (तुषारित वा दुधी काच वापरून) चकासन कमी ठेवावे.
पुरेसे प्रदीपन : सूर्यप्रकाशात डोळ्यांना चांगले दिसते. अशा प्रकारचा प्रकाश रात्रीच्या वेळी उपलब्ध करून देणे व्यावहारिक दृष्ट्या अडचणीचे व खर्चाचेही होईल. म्हणून व्यवहारामध्ये नेहमीच्या अनुभवानुसार विशिष्ट कामासाठी ठरविलेल्या प्रकाश-स्रोत घनतेचा विचार करून खर्चाच्या व उत्पादनाच्या मानाने प्रदीपन केले जाते. प्रदीपनमान हे वयोगटावरही अवलंबून असते. त्याचप्रमाणे ते कामाच्या प्रकारावर व हालचालीच्या गतीवर अवलंबून असते. जसजसे वय वाढते तसतसा डोळ्याच्या बाहुलीचा लवचिकपणा कमी झाल्याने कमीअधिक प्रकाश आत घेण्याची क्षमता मंदावते. यामुळे तेच काम करण्यास ६० वर्षांच्या व्यक्तीस साधारणपणे ४० वर्षांच्या व्यक्तीस लागणाऱ्या प्रकाशाच्या पाच पट प्रकाश लागतो व दहा वर्षांच्या व्यक्तीस याच्या फक्त १/३ पट प्रकाशही पुरतो. काम किती अचूककरावयाचे आहे, त्याची पार्श्वभूमी, ज्या वस्तूवर काम करावयाचे त्या वस्तूचा रंग व आकार यांवरही आवश्यक प्रकाश-स्रोत घनता अवलंबून असते. मोठ्या वस्तूंना कमी प्रकाश पुरतो पण लहान वस्तूवर (उदा., घड्याळातील भागांवर) काम करावयाचे झाल्यास अधिक प्रकाश आवश्यक ठरतो. काही काही ठिकाणी विशिष्ट जागीच प्रकाश पडावा लागतो. अशा प्रदीपनास स्थानिक प्रदीपन म्हणतात. वस्तू व पार्श्वभूमी यांत भेद कमी असेल, तर प्रकाश जास्त लागतो. कोणकोणत्या कामासाठी किती प्रकाश-स्रोत घनता सर्वसाधारणपणे पुरेशी होईल ते कोष्टक क्र. २ मध्ये दिले आहे. प्रदीपनासाठी दिव्यांची संख्या ठरविताना या कोष्टकाचा उपयोग करतात. प्रकाश-स्रोत घनता काम करण्याच्या पृष्ठभागावर मोजण्याची प्रथा आहे.
कोष्टक क्र. २. आंतरराष्ट्रीय प्रदीपन अभियांत्रिकी संस्थेने निरनिराळ्या प्रकारच्या कामांसाठी शिफारस केलेल्या प्रकाश-स्रोत घनता. |
|
कामाचा प्रकार |
प्रकाश-स्रोत घनता (लक्समध्ये) |
औद्योगिक संस्था व धंदेवाईक कामे |
|
जुळवणी-साधारण/मध्यम |
१६०-३५० |
जुळवणी-सूक्ष्म/अतिसूक्ष्म |
८००-१,६०० |
ओतकाम-साधारण/सूक्ष्म |
१६०-३५० |
मोटार दुरुस्ती/प्रशीतक(रेफ्रिजरेटर) दुरुस्ती |
१६०-३५० |
तपासणीकाम-मध्यम/बारीक |
३५०-८०० |
विशेष बारीक/अती बारीक |
१,६००-३,५०० |
प्रयोगशाळी (साधारण) |
३५० |
छपाईकाम-यांत्रिक जुळवणी/छपाई |
२२०-३५० |
साधी जुळवणी/खिळ्यांचे वर्गीकरण |
५०० |
रंगीत चित्रछपाई तपासणी |
८०० |
विणकाम-पिंजण / सूतकताई |
१६०-२२० |
गुदाम-माल चढविणे / आच्छादित करणे |
११०-१६० |
कार्यालये-सर्वसाधारण मुख्य |
३५० |
वर्गखोल्या-बाक/फळा |
२५०-३५० |
कर्मशाला/प्रशिक्षण केंद्रे |
५०० |
व्हरांडे, जिने |
११० |
राहती घरे |
१५०-२०० |
रहदारीचे रस्ते |
१००-५०० |
मोठे चौक |
४००-१,५०० |
गोदीचे धक्के |
५०-१०० |
कारखान्यातील जाण्या-येण्याचे मार्ग |
५०-१०० |
लेखन-वाचन |
२००-२५० |
शिवणकाम |
१००-१५० |
रुग्णालयातील शस्त्रक्रियागृह |
१,००० |
प्रदीपन अधिष्ठापनाचे गणन : औद्योगिक व व्यापारी आस्थापनेसाठी प्रदीपन करण्याकरिता सर्वसाधारण प्रदीपन पद्धतीचाच म्हणजेच ल्युमेन पद्धतीचा अवलंब करतात. याचा हेतू पुढीलपैकी एक असतो. (१) खोलीच्या कोणत्याही पृष्ठभागावर योग्य रंगाचे सर्वसाधारण प्रदीपन करणे किंवा (२) खोलीच्या काही ठराविक भागावर विशेष प्रदीपन करण्यासाठी अधिक तपशीलवार योजना करणे. यासाठी मुख्य खोल्या, पृष्ठभाग, छत व भिंती यांची तपशीलवार माहितीही मिळविणे आवश्यक ठरते.
टप्पा १ : विशिष्ट कामासाठी आंतरराष्ट्रीय विद्युत् पुरवठा नियमावली ५ प्रमाणे शिफारस केलेली प्रकाश-स्रोत घनता (कोष्टक क्र. २ वरून लक्समध्ये) व पृष्ठभाचे क्षेत्रफळ (चौ. मी.) यांवरून कार्यपृष्ठभागावर लागणारा उपयुक्त प्रकाश-स्रोत ल्यूमेनमध्ये काढणे.
टप्पा २ : दिव्यांचा प्रकार व जोडसाधनांचा प्रकार : क्षितिजाला समांतर व क्षितिजाशी काटकोनात हवे असलेले प्रदीपन, दीप्ती टाळणे, कार्यक्षमता, दिसण्यातील आकर्षकता, देखभालीतील सुलभता, कमी खर्चिक अशा विविध बाबींचा विचार करून योग्य प्रकाशनियंत्रक जोडसाधनांची व दिव्यांची निवड करणे.
टप्पा ३ : कार्यपृष्ठभागापासून दिव्याची उंची : कार्यपृष्ठभाग हा सर्वसाधारणपणे जमिनीपासून एक मीटर उंचीवर समजून त्यापासून कोष्टक क्र. ३ प्रमाणे दिव्याची कमीत कमी उंची सोडून दिवा बसवावा. (कोष्टकातील दिव्यांच्या प्रकारांसंबंधीची माहिती ‘विद्युत् दिवे’ या नोंदीत दिलेली आहे).
कोष्टक क्र. ३. दिव्याची कार्यपृष्ठभागापासूनची कमीत कमी उंची |
||||
दिव्याची शक्ती (वॉटमध्ये) व प्रकार |
||||
प्रदीप्त टंगस्टन तंतूचे दिवे |
दाबाखालील पाऱ्याच्या बाष्पाचे दिवे |
अनुस्फुरक नळीचे दिवे |
सोडियम बाष्पाचे दिवे |
दिवा टांगण्याची कार्यपृष्टभागापासूनची कमीत कमी उंची (मीटरमध्ये) |
६० |
– |
– |
– |
२·५ |
१०० |
– |
– |
– |
२·७ |
१५० |
– |
– |
४५ |
२·७ |
२०० |
८० |
८० |
६० |
३·२ |
३०० |
१२५ |
१२५ |
८५ |
३·७ |
५०० |
२५० |
२५० |
१४० |
४·३ |
७५० |
– |
४०० |
– |
५·२ |
१,००० |
४०० |
– |
– |
६·१ |
१,५०० |
– |
– |
– |
७·३ |
– |
१,००० |
१,००० |
– |
८·५ |
लगतच्या दिव्यांमधील अंतर : प्रदीपनासाठी वापरलेल्या दिव्यांची रचना अशी पाहिजे की, सर्वसाधारणपणे सर्व पृष्ठभागावर समान प्रदीपन होईल. त्यानुसार दोन दिव्यांतील अंतर जास्त ठेवले, तर त्यांच्या मधोमध कमी प्रकाश मिळेल व अतिशय कमी अंतर ठेवल्यास मधोमध आवश्यकतेपेक्षा अधिक प्रकाश मिळून दीप्तिदोष निर्माण होईल व खर्चही वाढेल. म्हणून हे अंतर काळजीपूर्वक निवडावे लागते. सर्वसाधारणपणे दिवे बनविणारेकारखानदार
दिव्याची पृष्ठभागापासूनची उंची |
परस्परांतील अंतर |
हे गुणोत्तर किती ठेवावेहे नमूद करतात. त्यांनी हे गुणोत्तर न दिल्यास ते १·५ पेक्षा जास्त असावे. लांबी-रुंदीच्या दिशेने परस्परांत समान अंतर असणे समान प्रदीपन मिळण्याच्या दृष्टीने चांगले पण ते तितके ठेवणे शक्य नसल्यास एका दिशेतील अंतर दुसऱ्या दिशेतील अंतराच्या ४/३ पटीपेक्षा अधिक असू नये.
ल्यूमेन पध्दतीवरून प्रदीपन योजना : प्रदीपन ज्या पृष्ठभागावर करावयाचे आहे त्या पृष्ठभागावर लागणारा एकूण प्रकाश-स्रोत ल्यूमेनमध्ये खालील समीकरणावरून काढतात.
दिव्यापासून मिळणारे ल्यूमेन= |
लक्स ( प्रकाश-स्रोत घनता ) X पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ (चौ. मी.) |
उपयुक्तता गुणांक X अवमूल्यांक |
उपयुक्तता गुणांक : दिव्यापासून निघणारा सर्व प्रकाश कार्यपृष्ठभागापर्यंत जात नाही. किती प्रकाश पृष्ठभागांपर्यंत जाईल ते दिव्याचेप्रकाश नियंत्रक साधन, भिंतीचा व छताचा रंग, पृष्ठभागाचा प्रकार, दिव्याची पृष्ठभागापासूनची उंची इ. गोष्टींवर अवलंबून असल्याने हा गुणांक विचारात घ्यावा लागतो. प्रथम खोलीचा दर्शकांक खालील सूत्राने काढून मग त्यावरून उपयुक्तता गुणांक कोष्टकावरून काढता येतो.
खोलीचा दर्शकांक = |
लांबी X रुंदी |
(लांबी + रुंदी)X उंची (कार्यपृष्ठभागापासून दिव्यापर्यंत) |
अवमूल्यांक : दिवा नवीन असताना तसेच इमारत नवी असताना जे प्रदीपन मिळते तेच काही कालानंतर दिव्यातील तंतू जुना झाल्याने, दिव्याच्या काचेवर धूर, धूळ, केरकचरा बसल्याने आणि इमारतीच्या छत-भिंती इ. जुनी झाल्याने मिळत नाही. त्यामुळे कालांतराने दिव्याची प्रकाश देण्याची क्षमता कमी होते म्हणून खालील सूत्राने मिळणारा अवमूल्यांक विचारात घ्यावा लागतो.
अवमूल्यांक = |
दिवा जुना झाल्यावर मिळणारे ल्यूमेन |
दिवा नवीन असताना मिळणारे ल्यूमेन |
प्रदीपन योजना गणन :नमुना उदाहरण : समजा, लहान यंत्रे वा अवजारे असलेल्या कर्मशालेच्या जागेचे प्रदीपन करावयाचे आहे व ही जागा औद्योगिक क्षेत्रातील असून आसपासची जागा अस्वच्छ आहे. मुख्य गाळ्याची लांबी ४० मी. व रुंदी २० मी. आहे. छप्पर सपाट असून जमिनीपासून ८ मी. उंचीवर आहे. कार्यपृष्ठभाग जमिनीपासून १ मी. अंतरावर आहे. छपराच्या ३३% भागावर काचा बसविलेल्या आहेत. छत, भिंती व कार्यपृष्ठभाग यांच्या परावर्तनक्षमता (आपाती प्रकाशापैकी पृष्ठभाग परावर्तित करू शकणारा अंश) अनुक्रमे ७०%, ३०% व १०% आहेत. प्रदीपनासाठी वरची बाजू खुली असलेल्या कारखान्यात वापरल्या जाणाऱ्या परावर्तक दीपपेट्या वापरावयाच्या आहेत. अशा पेट्यांत प्रत्येकी १·२ मी. लांबीचे ४० वॉट शक्तीचा वापर करणारे (म्हणजे एकूण ८० वॉट शक्तीचा वापर करणारे) अनुस्फुरक (लुओरेसंट) नळीचे दोन दिवे बसवावयाचे आहेत. या दीपपेट्या छतापासून १ मी. खाली टांगावयाच्या आहेत. कार्यपृष्ठभागावरील प्रकाश-स्रोत घनता ३०० लक्स ठेवावयाची आहे. (कोष्टकावरून) छतातील काचेची परावर्तनक्षमता १०% आहे असे मानले,
तर एकंदर छताची परावर्तनक्षमता = (०·७ X २/३) + (०·१ X १/३) = ०·५ म्हणजे ५०% होईल.
कार्यपृष्ठभागापासून दिव्याची उंची ६ मी. येते म्हणून
खोलीचा दर्शकांक = |
(४० X २०) |
= २·२ येईल. |
(४० + २०) X ६ |
संदर्भ कोष्टकावरून याचा उपयुक्तता गुणांक ०·५ येतो.
कारखान्यासाठी अवमूल्यांक ०·७५ धरला, तर (वर्षातून एकदा सफाई गृहीत धरून)
एकूण प्रकाश-स्रोत = |
पृष्ठभाग (चौ. मी.) X प्रकाश-स्रोत घनता (लक्स) |
उपयुक्तता गुणांक X अवमूल्यांक |
= |
४० X २० X ३०० |
= ६,४०,००० ल्यूमेन. |
०·५ X ०·७५ |
८० वॉटच्या प्रत्येक दिव्यापासून ४,८०० ल्यूमेन प्रकाश मिळतो, असे गृहीत धरल्यास
एकूण दिव्यांची संख्या = |
६,४०,००० |
= १३३ येते. |
४,८०० |
प्रत्येक पेटीत दोन दिवे ठेवले, तर ६६ पेट्या बसवाव्या लागतील. पेट्यांच्या ६ ओळी करून प्रत्येक पेटीत ११ पेट्या बसविता येतील. त्यामुळे भरपूर प्रकाश उपलब्ध होऊन सर्व भागात सम प्रमाणात प्रदीपनहोईल. पेट्यांच्या रांगांमधील अंतर ३ मी. व प्रत्येक रांगेतील दोन पेट्यांतील अंतर ३·६ मी. ठेवता येईल. दिव्यांची जमिनीपासून उंची ७ मी. ठेवल्यामुळे दिव्यांची कार्यपृष्ठभागापासूनची उंची व दिव्यांतील अंतर यांचे गुणोत्तर ६/३·६ = १·६६ येते. हे १·५ ह्या किमान मर्यादेपेक्षा जास्तच आहे. त्यामुळे अशी रचना करणे समाधानकारक होईल.
विविध स्थळांनुसार प्रदीपन योजना : कार्यालये व मोठ्या यांत्रिक कामाच्या कर्मशाला यांची प्रदीपन योजना करताना प्रकाश-स्रोत घनता सम प्रमाणात राहील अशी व्यवस्था करतात. त्यासाठी भिंतीपासून भिंतीलगतच्या दिव्याचे अंतर हे दिव्यांतील परस्परांतील अंतराच्या सर्वसाधारण निम्मे ठेवावे.
मोठ्या दुकानामध्ये प्रकाश-स्रोत घनता जरूरीप्रमाणे कमीजास्त ठेवता येते. दुकानातील वस्तू आकर्षक दिसून गिऱ्हाईक यावे हा मुख्य हेतू असल्याने प्रत्यक्ष वस्तूवर जास्त प्रकाश पाडून अप्रत्यक्ष प्रदीपन तंत्राचा उपयोग केल्यास व आजूबाजूस खूपच कमी प्रकाश पाडला, तर ती वस्तू उठून दिसते. दुकानाच्या आसपासच्या भागात किती प्रकाश-स्रोत घनता आहे, हे पाहून त्यामानाने दुकानाच्या आतील भागाची प्रकाश-स्रोत घनता ठरवितात. ही घनता काही अंशी दुकानातील वस्तूंवरही अवलंबून ठेवावी लागते. उत्तम प्रदीपन योजना हे विक्रीच्या तंत्रातील प्रभावी हत्यारच आहे. दुकानाच्या प्रदर्शन-कक्षात किंवा आतील भागात ठेवलेल्या दिव्यांपासून गिऱ्हाईकांना त्रास होणार नाही, याचीही काळजी घ्यावी लागते. दुकानाच्या आतील भागात सम प्रमाणात प्रकाश-स्रोत घनता ठेवण्याऐवजी ती कमीअधिक प्रमाणात ठेवल्याने जर काही वस्तू उठून दिसत असतील, तर कमीअधिक प्रकाश-स्रोत घनता ठेवणेही फायदेशीर ठरते. खिडकीत ठेवलेल्या वस्तूवर प्रकाश-स्रोत घनता किती ठेवावी हे दुकान शहरातील सर्वसाधारण कोणत्या भागात आहे व आजूबाजूच्या दुकानांची सर्वसाधारण प्रकाश-स्रोत घनता यांवर अवलंबून असते. साधारणपणे मोठ्या शहरातील मध्यवर्ती बाजारात, १,००० ते २,००० लक्स व दुय्यम प्रतीच्या शहरांत ५०० ते १,००० लक्स व लहान गावात ३०० ते ५०० लक्स अशी प्रकाश-स्रोत घनता चांगली समजतात.
विशिष्ट रांगेतील यंत्रांकरिता स्वतंत्रपणे प्रदीपन केल्यास कामाच्या विशिष्ट भागात भरपूर प्रकाश मिळतो. त्याचबरोबर सुरक्षिततेच्या दृष्टीने येण्याजाण्याच्या वाटा व कर्मशालेतील आतील विभागाकडे जाण्यायेण्याच्या वाटेवर शिफारस केलेल्या इतपत प्रकाश मिळेल याची खबरदारी घ्यावी लागते. ८० वॉट शक्तीचे अनुस्फुरक दिवे यासाठी साधारणपणे वापरले जातात. ज्या ठिकाणी यंत्रांची मांडणी बदलण्याची शक्यता असते, तेथे ही पद्धत वापरणे फायद्याचे ठरत नाही.
स्थानिक प्रदीपन : आजूबाजूस विशेष प्रकाश जाऊ न देता काम करण्याच्या वस्तूवरच प्रकाश पाडण्याची व्यवस्था या तंत्रात केलेली असते. काळ्या वस्तूवर यंत्रकाम करणे अथवा घड्याळ-दुरुस्तीसारखे किचकट बारीक काम करणे यासाठी ही योजना सोयीची ठरते. यामध्ये सुद्धा कारखान्यात इतरत्र सर्वसाधारण प्रदीपन प्रथम करून जेथे अधिक प्रकाश हवा असेल तेथेच ही योजना करणे सुरक्षिततेच्या दृष्टीने इष्ट ठरते. या प्रदीपनात कार्यपृष्ठभागाच्या कडेला मिळणारी प्रकाश-स्रोत घनता मध्यावर मिळणाऱ्या प्रकाश-स्रोत घनतेच्या निदान निम्मी तरी असावी लागते.
रस्त्याचे प्रदीपन : प्रदीपनाच्या दृष्टीने रस्त्यांचे पुढील तीन प्रकारांत वर्गीकरण करतात : (१) शहरातील मोठे व महत्त्वाचे हमरस्ते, (२) मध्यम रहदारीचे रस्ते व (३) कमी रहदारीचे रस्ते. पहिल्यादोन प्रकारच्या रस्त्यांसाठी दिव्यांचे खांब रस्त्याच्या एकंदर शोभेस अनुरूप अशाच प्रकारचे निवडावे लागतात. तिसऱ्या प्रकारच्या रस्त्यांसाठी जुने रूळ अथवा लाकडी दंडगोलाकार खांब वापरतात. रहदारीच्या रस्त्यातील दिव्यांचे खांब इमारतीच्या दरवाज्यासमोर येऊ नयेत. काँक्रीटच्या इमारतीसमोर काँक्रीटचे खांब उभारतात पण त्याने जास्त जागा अडत असेल, तर पोकळ (नळीसारखे) पोलादी खांब वापरणे सोयीचे ठरते. पहिल्या प्रकारच्या रस्त्यांसाठी सोडियम बाष्पाचे दिवे, दाबयुक्त पाऱ्याच्या बाष्पाचे दिवे किंवा अनुस्फुरक नळीचे दिवे वापरतात. दुसऱ्या प्रकारच्या रस्त्यांकरिता साधारणपणे अनुस्फुरक नळीचे दिवेच वापरले जातात. टंगस्टन तंतूच्या दिव्यांची प्रदीपन कार्यक्षमता कमी असल्याने व मोठ्या रुंदीच्या रस्त्यावर त्यांचा प्रकाश अपुरा पडत असल्याने असे दिवे तिसऱ्या प्रकारच्या रस्त्यांसाठी सर्वसाधारणपणे वापरतात. रस्त्यावरील दिव्यादिव्यांतील अंतर किती ठेवावे व त्यांची शक्तीकिती असावी हे त्या त्या रस्त्याच्या प्रकारावर व रुंदीवर तसेच भूमितीय आकारावर अवलंबून असते.
आ. १ मध्ये दाखविलेल्या सरळ मोठ्या हमरस्त्यात क आणि ख हे मोठे चौक आहेत. येथे दिव्यांची जागा विशेष काळजीपूर्वक ठरवावी लागते. लांबून वेगाने येणाऱ्या वाहनाच्या चालकाला चौकाची जागा नीट लक्षात यावी म्हणून १ व २ हे दिवे चौकाच्या शक्य तितके जवळ ठेवले आहेत. चौकाच्या कोपऱ्यापासून दिव्याच्या खांबाचे अंतर दिव्यांच्या खांबांतील सर्वसाधारण अंतराच्या १/३ असावे. ख चौकातही अशीच योजना केलेली आहे. त्यामुळे क व ख या चौकांच्या मधल्या रस्त्यातील दिव्यांच्या खांबांतील अंतर कमी झाले तरी चालते. लागोपाठच्या दोन खांबांतील सर्वसाधारण अंतर लहान रस्त्यावर ३० मी. व मोठ्या रस्त्यावर ५० मी. पर्यंत ठेवतात. हेच अंतर चौकाजवळ सर्वसाधारणपणे १५ ते २० मी. ठेवतात.
आ. २ मध्ये २०० मी. त्रिज्येची गोलाई असणारा वळणाचा हमरस्ता दाखविला आहे. अशा वळणावर बाहेरील बाजूसच दिवे लावण्याची प्रथा आहे. बाहेरच्या गोलाईवर असणाऱ्या दिव्यांतील अंतर २५ मी. आहे. क येथे तीन रस्ते एकत्र मिळतात. त्यामुळे या फाट्यांच्या संगमाजवळ २ या ठिकाणी एक जादा दिवा ठेवलेला आहे. ४ हा दिवाही ख या तीन रस्त्यांच्या संगमासमोर ठेवलेला आहे. पादचाऱ्यांना रस्ता ओलांडण्याची जागा पट्टे काढून दाखविली असून तिच्या दोन्ही टोकांवर ५ व ६ हे दिवे ठेवले आहेत. त्यामुळे ही जागा लांबून वेगाने येणाऱ्या वाहनचालकाच्या सहज लक्षात येऊन त्याला वेगनियंत्रण करता येते. जेथे अनेक रस्ते मिळतात अशा मोठ्या चौकात कोपऱ्यांच्या जागी उंच पोलादी मनोरे उभे करून त्यांवर एकापारदर्शक आवरणात चार ते आठ मोठ्या शक्तीचे दिवे बसवितात. काही ठिकाणी असे दिवे आवरणासह पाळण्यात एका कप्पीवरून सोडलेल्या पोलादी दोराने वर टांगतात. साफसफाईसाठी दोर ढिला करून पाळणा खाली आणता येतो. अशा व्यवस्थेमुळे चौकात खांबांचीअडचण न होता भरपूर प्रकाश मिळू शकतो. दिव्यांची रस्त्यापासूनची उंची रस्त्याचा व दिव्याचा प्रकार यांवरून ठरते.
रस्त्यावरील दिवे सूर्यप्रकाश कमी झाल्यावर (सायंकाळी) आपोआप लागावेत व सूर्योदयानंतर बंद व्हावेत अशी योजना प्रकाशविद्युत् घट [⟶ प्रकाशविद्युत्] वापरून करता येते. या योजनेत वापरण्यात येणारे विद्युत् मंडळ आ. ३ मध्ये दाखविले आहे. यामध्ये अ आ ही टोके विद्युत् पुरवठ्याशी जोडतात आणि दिव्यांना पुरवठाकरणारी टोके क व ख येथे जोडतात. सूर्यप्रकाशाशी संपर्कात असणाऱ्या ७ या प्रकाशविद्युत् घटावर पडणाऱ्या प्रकाश-स्रोत घटनेनुसार त्यात विद्युत् दाब निर्माण होतो. हा विद्युत् दाब मूळ दाबाच्या विरुद्ध दिशेत कार्य करतो. त्यामुळे दिवा (सकाळी सहा वाजल्यापासून सायंकाळी सहा वाजेपर्यंत) ५ या अभिचालित्र वेटोळ्यातून [एका विद्युत् मंडलातील बदलामुळे कार्यान्वित होणाऱ्या व त्याद्वारे दुसऱ्या किंवा त्याच विद्युत् मंडलातील संयोग जोडणाऱ्या वा तोडणाऱ्या साधनातील वेटोळ्यातून ⟶ अभिचलित्र] ६ हे अभिचालित्र स्विच चालू होण्यासाठी लागणारा आवश्यक प्रवाह वाहत नाही. प्रकाश-स्रोत घनता कमी झाल्यावर प्रकाशविद्युत् घटाचा दाबशून्य होतो. त्या वेळी अभिचलित्र वेटोळ्यातून स्विच चालू करण्यासाठी लागणारा प्रवाह जाऊन क ख ही टोके विद्युत् पुरवठ्याला जोडली जाऊन रस्त्यावरील दिवे आपोआप चालू होतात. याप्रमाणे सूर्यप्रकाशाच्या तीव्रतेनुसार सायंकाळी मंडल चालू होते व सकाळी तुटते व दिवे आपोआप बंद होतात.
पूरप्रदीपन : प्रदीपन अभियांत्रिकीच्या या विशेष उपयोगाने आजकाल सर्वांचेच लक्ष घेतले आहे. भरपूर प्रकाशझोत पुरवून प्रसिद्ध ऐतिहासिक महत्त्वाच्या इमारतीचा बाहेरील मुख्य दर्शनी भाग, पुतळे, जाहिरातफलक, क्रीडांगणे, रेल्वेस्थानकाच्या आसपासचा भाग अशा ठिकाणी जे विशेष प्रदीपन केले जाते त्याला पूरप्रदीपन म्हणतात. याचे उद्देश पुढीलप्रमाणे असतात : (१) सौंदर्यवर्धक प्रदीपन : प्राचीन व ऐतिहासिक महत्त्वाच्या इमारतींचे, लेण्यातील शिल्पांचे वा चित्रांचे अथवा स्मारकांचे (उदा., लाल किल्ला, अजिंठा लेणी), तसेच उद्यानांचे (उदा., म्हैसूर येथील वृंदावन उद्यान) सौंदर्य पूरप्रदीपनाने वर्धित करून प्रवाशांना आकर्षित करणे. (२) व्यापारी इमारती व वस्तूंच्या जाहिरातीसाठी प्रदीपन : व्यापारी वा अन्य संस्थांच्या इमारतींचे महोत्सवी प्रदीपन, चित्रपटगृहे, नाट्यगृहे, विविध प्रकारचे जाहिरातफलक यांचे प्रदीपन. (३) औद्योगिक व व्यापारी आस्थापना प्रदीपन : क्रीडांगणे, मोठमोठी बंदरे, गोद्या, त्यांच्या आसपासचे भाग, रेल्वेस्थानकाच्या जवळपासचा शेडखालील भाग, डब्यांच्या जोडणीसाठी एंजिने फिरविण्याची जागा, खाणी, विमानतळ यांचे प्रदीपन. २६ जानेवारीसारख्या राष्ट्रीय महत्त्वाच्या दिवशी मुख्य इमारतींचे प्रदीपन व मिरवणुकीतील वाहनांवरील दृश्यांचे प्रदीपन यांसाठीही पूरप्रदीपनाचा उपयोग केला जातो.
पूरप्रदीपनासाठी वापरल्या जाणाऱ्या साधनांत प्रकाशदायी दिवा व परावर्तक हे दोन मुख्य भाग असून त्यांची रचना शक्यतो साधी, सोपी व देखभालीस सोयीची असावी लागते. पूदप्रदीपक साधने ही सामान्यतः बाहेरील बाजूस उघडीच असल्याने व अडचणीच्या जागी त्यांची योजना करावी लागत असल्याने ही साधने मजबूत व वाताभेद्य असणे महत्त्वाचे ठरते. यांतील परावर्तक हा रूपेरी काच, अगंज (स्टेनलेस) पोलाद अथवा क्रोमियम पत्र्यापासून करतात. रुपेरी काचेपासून ८५ ते ९०% आणि पोलाद व क्रोमियम यांपासून सु. ७०% परावर्तन होते. काचित लुकणसुद्धा परावर्तकासाठी वापरले जाते. परावर्तकाचा आकार असा ठेवतात कि, ज्यामुळे दिव्यापासून प्रकाशाचा समांतर तीव्र प्रकाशझोत मिळू शकेल. साधनाचे प्रावरण असे असावे की, ते पाहिजे तसे क्षितिजासमांतर व उभ्या दिशेत सरकवता येईल. ओतीव धातूंपासून अगर पत्र्यापासून केलेली प्रावरणे वापरतात. दिवे म्हणून २५०, ५००, १,००० वॉट शक्तीचे प्रदीप्त टंगस्टन तंतूचे दिवे वापरतात. ५०० ते १,००० वॉटच्या दिव्यांना वायुवीजनाची सोय करणे आवश्यक असते. त्यामुळे प्रावरणावरील काच बाहेरून फुगीर बनवितात. प्रदीपनासाठी वापरला जाणारा प्रकाशझोतक्षेपक (दिवा, परावर्तक व प्रावरण मिळून तयार होणारे साधन) हा येणाऱ्या जाणाऱ्यांच्या दृष्टीपासून दूर रहावा व दीप्ती टाळण्यासाठी आडबाजूस बसवितात किंवा जाळ्या वापरतात [⟶ प्रकाशक्षेपक].
खाणीतील काम करण्याची जागा : अशा प्रकारच्या कामासाठी पूरप्रदीपन करताना प्रकाशझोतक्षेपक हे कामगारांच्या दृष्टीपासून व काम करण्याच्या जागेपासून काही अंतरावर व बऱ्याच उंचीवर ठेवतात. त्यामुळे त्यांना अपघातामुळे होणारा धोका टळतो. पूरप्रदीपनामुळे खाणीत होणाऱ्या अपघातांची संख्या बरीच कमी होते. उंच तिपाईवर बसविलेल्या हलवता येण्याजोगा प्रकाशझोतक्षेपक या ठिकाणी सोयीचा ठरतो.
बंदरे व गोदी-मालधक्के : येथे साध्या जोडसाधनाद्वारे प्रकाश पुरविण्यापेक्षा पूरप्रदीपनाचा उपयोग केल्यास पाहिजे त्या ठिकाणी पाहिजे तसे पुरेसे प्रदीपन लगेच करणे शक्य होते. यारीच्या धक्क्यावर उंच जागी प्रकाशझोतक्षेपक बसवितात. त्यापासून मिळणाराप्रकाशाचा समांतर झोत पाहिजे त्या ठिकाणी विशिष्ट कोनात पाडता येईल अशी व्यवस्था यात करावी लागते.
जहाजबांधणीच्या जागा : या ठिकाणी सर्वत्र कमी प्रकाश-स्रोत घनता चालू शकते परंतु विशिष्ट कामाच्या ठिकाणी बऱ्याच प्रमाणावर अधिक प्रदीपन करावे लागते. कायम किंवा अर्धशाश्वत स्वरूपाचे बांधकाम करून शक्यतो अधिक उंचीवर प्रकाशझोतक्षेपक बनवून त्यांच्या साहाय्याने पूरप्रदीपन करतात. मुख्य जहाजबांधणीचे काम करण्याच्या ठिकाणी व येण्याजाण्याच्या मार्गावर या प्रकाशझोतक्षेपकाच्या साहाय्याने पूरप्रदीपन करतात. रात्रीच्या वेळीळी दिवासाच्या प्रकाशाप्रमाणे प्रदीपन केले जाते.
रेल्वे एंजिने मागे-पुढे करण्याची किंवा डब्यांची जोडणी करण्याची जागा : या ठिकाणी साधे दिवे वापरल्यास जास्त अंतरामुळे बरेच दिवे लागतात, तसेच दोन दिव्यांच्या मध्यभागी प्रकाश-स्रोत घनता कमी पडते. म्हणून येथे पूरप्रदीपन आवश्यक ठरते. १२ मी. पेक्षा अधिक उंच खांबावर प्रकाशझोतक्षेपक बसविल्यास तो पाहिजे त्या कोनात फिरवून भरपूर प्रकाशात काम करता आल्यामुळे अपघात टाळण्यास मदत होते.
औद्योगिक पूरप्रदीपन : औद्योगिक संस्थांमधून कामाच्या प्रकाराप्रमाणे कमीअधिक किंवा खूप अधिक प्रकाश-स्रोत घनता ठेवण्यासाठी पूदप्रदीपन दिवे वापरतात. अशा ठिकाणी लागणाऱ्या दिव्यांची संख्या ही विशिष्ट कामासाठी लागणारी प्रकाश-स्रोत घनता प्रकाशव्यय गुणांक (प्रदीपन करावायाच्या पृष्ठभागावर न पडता वाया जाणारा प्रकाश-स्रोताचा अंश), उपयुक्तता गुणांक, अवमूल्यांक व परावर्तकाची परावर्तनक्षमता, प्रत्येक दिव्याची प्रकाश-स्रोत देण्याची क्षमता या सर्वांवर अवलंबून असते (सोडविलेले नमुना उदाहरण पहा).
फुटबॉल व अन्य खेळांच्या क्रीडांगणाचे प्रदीपन : अशा प्रदीपनाचा मुख्य उद्देश खेळाडूच्या डोळ्यांवर तिरीप न येता क्रीडांगणावर व चेंडूवर व्यवस्थित प्रकाश पडावा हा असतो. त्यामुळे क्रीडांगणाच्या बाजूंनी व उंच खांबांचा (उंची ९ ते १२ मी. किंवा अधिक) उपयोग करून दिव्यांची रांग वापरून प्रदीपन केले जाते. या ठिकणी २०० लक्स इतकी जास्त प्रकाश-स्रोत घनता अपेक्षित असल्याने मोठ्या शक्तीचे दिवे असणारे प्रकाशझोतक्षेपक वापरतात. विशिष्ट क्षेत्रफळापुरता प्रकाश हवा तसा केंद्रीभूत करता येईल अशी योजना त्यांमध्ये असते. दीप्ती टाळण्यासाठी बाजूंनी प्रकाश अडविण्याकरिता झाकण्या वापरतात.
आरास-सजावटीसाठी प्रदीपन : लग्नसमारंभ वा अन्य प्रसंगी रोषणाईसाठी, विशेषतः राहण्याच्या इमारतीवर, ह्या प्रकारचे प्रदीपन करतात. यामध्ये निरनिराळे रंगीबेरंगी वायु-विसर्जन दिवे (उच्च वा नीच दाबाखाली असलेल्या वायूतून वा बाष्पातून विद्युत् अग्रांमध्ये विद्युत् विसर्जन होऊन प्रकाश देणारे दिवे) वापरतात. लहान विद्युत् चलित्राच्या (मोटरच्या) साहाय्याने फिरते चक्र बसवून धावते प्रदीपनही करता येते. असे प्रदीपन करताना इमारत कोणत्या प्रकारची आहे व कोणत्या प्रकाश-स्रोत घनतेचे प्रदीपन चांगले दिसेल याचा विचार प्रामुख्याने करतात. सुंदर संगमरवरासारख्या पांढऱ्या शुभ्र दगडाची प्ररावर्तनक्षमता ६०% असते परंतु जुन्या इमारतीची फक्त २०% असते. तांबड्या विटांच्या इमारतीची नवीन असताना परावर्तनक्षमता २५% असते व तीच इमारत जुनी झाल्यावर ८% पर्यंत कमी होते. प्रकाशझोतक्षेपक वापरून समोरून प्रत्यक्ष प्रदीपन करण्यापेक्षा विशिष्ट कोनातून प्रकाश पाडून केलेले प्रदीपन अधिक आकर्षक होते. उंच इमारतीसाठी अनेक प्रकाशझोतक्षेपक निरनिराळ्यादोन किंवा तीन कोनांत बसवून प्रदीपन करतात व ही योजना जास्त शोभायमान होते. इमारतीचे रंगीत प्रदीपन करावयाचे झाल्यास तिच्या मूळ रंगास उठाव देणारा रंग निवडावा. तांबड्या विटांची इमारत निऑन वायुविसर्जन नळ्यांचे दिवे वापरून जास्त आकर्षक दिसेल, तर दगडी इमारत सोडियम बाष्पाच्या दिव्यात चांगली उजळून निघेल. दाबाखालील पाऱ्याच्या बाष्पाचे दिवे वापरून हिरव्यागार झाडांचे अथवा वृक्षवल्लींचे सौंदर्यवर्धन करता येते.
पूरप्रदीपनाचे गणन : नमुना उदाहरण : १८ मी. रुंद व १० मी. उंच काँक्रीटच्या इमारतीच्या पृष्ठभागावर १२० लक्स प्रकाश-स्रोत घनता ठेवावयाची असल्यास पूरपरदीपन करण्यासाठी लागणाऱ्या दिव्यांची संख्या खालील सूत्राने काढता येते.
दिव्यांची संख्या = |
पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ (चौ. मी.) X प्रकाश-स्रोत घनता (लक्स) |
||||||
(एका दिव्याचा प्रकाश-स्रोत) |
X |
(प्रकाशाचा उपयुक्तता गुणांक) |
X |
(पृष्ठभागाची परावर्तनक्षमता) |
X |
(प्रकाशव्यय गुणांक) |
उपयुक्तता गुणांक ०·९, परावर्तनक्षमता ०·३ व प्रकाशव्यय गुणांक ०·८ असल्यास आणि १,००० वॉटचा प्रदीप्त टंगस्टन तंतूचा दिवा १७,३०० ल्युमेन प्रकाश-स्रोत देतो म्हणून वरील प्रदीपन योजनेत
लागणाऱ्या दिव्यांची संख्या = |
१८ x १० x १२० |
= ६ |
१७,३०० x ०·८ x ०·९ x ०·३ |
इतकी येते. याप्रमाणे ६ दिवे आ. ४ मध्ये दाखविल्याप्रमाणे इमारतीच्या सर्व पृष्ठभागावर भरपूर प्रदीपन करतील.
नाट्यगृहातील प्रदीपन : नाट्यगृहात करावयाचे प्रदीपन विशेष काळजीपूर्वक करावे लागते. प्रेक्षागारातील अप्रत्यक्ष प्रकाश-स्रोत घनता नाटक सुरू होण्यापूर्वी २०० लक्स ठेवतात व नाटक सुरू करताना हे प्रमाण हळूहळू कमी करीत ५० लक्सवर आणतात. यासाठी दोन किंवा तीन प्रकारचे दीपसमूह वापरले जातात. रंगमंचावर प्रदीपन करण्यासाठी वरील बाजूस दोन-तीन पुरेसा प्रकाश देणारे दिवे नटांच्या चेहऱ्यावर प्रकाश पाडतील पण त्यांच्या डोळ्यांवर तिरीप येणार नाही अशी जोडसाधने वापरून बसविलेले असतात, तसेच तळच्या बाजूस मध्यभागी व बाजूस साध्या परावर्तकासह दिवे बसवितात. यामुळे नटांच्या तोंडावर सावली पडत नाही. दिव्यांचे तीन किंवा अधिक स्वतंत्र विभाग असून रंगमंचावरील प्रदीपन जरूरीप्रमाणे कमीअधीक करण्यासाठी विद्युत् अथवा इलेक्ट्रॉनीय नियंत्रण योजना (डिमर) केलेली असते. [⟶ रंगमंच]. बाहेरून होणारा विद्युत् पुरवठा बंद पडल्यास प्रेक्षकांना बाहेर जाण्याचा मार्ग स्पष्ट दिसावा म्हणून स्थानिक विद्युत् घटमालेवर चालणारे दिवे बाहेर जाण्याच्या दरवाज्यांवर बसविलेले असतात. हल्ली चित्रपटगृहातही एकदम विद्युत् पुरवठाबंद पडल्यास त्यावरच विद्युत् भारित करून ठेवलेल्या घटमालेच्या साह्याने आणीबाणीसाठी म्हणून ठेवलेला दिवा आपोआप लागतो.
दिवे व जोडसाधने : बाजारात मिळणाऱ्या दिव्यांमध्ये घरात वापरावयाचे, कारखान्यात वापरावयाचे, रस्त्यावर लावण्याचे, शोधन कामाचे, शिकारकामासाठी वापरावयाचे, पूरप्रदीपनासाठी वापरावयाचे असे अनेक प्रकार असतात. घरी वापरण्याच्या काही दिव्यांत वरचा अथवा खालचा अर्धा भाग परावर्तक पृष्ठाचा करतात. त्यामुळे जरूरीप्रमाणे दिव्याचा बहुतेक सर्व प्रकाश छताकडे किंवा फक्त खालील दिशेने पाठविता येतो. पूरप्रदीपनासाठी वापरल्या जाणाऱ्या दिव्याच्या दुसऱ्या बाजूवर परावर्तक आवरण बसवितात. कर्मशालेत प्रदीप्त टंगस्टन तंतूचे दिवे लावावयाचे असल्यास त्यांच्या मागे दुधी काचेचा पातळ मुलामा किंवा काचित लुकण लावलेल्या उथळ झाकण्या वापरतात व त्यामुळे दिव्याचा उजेड खालील दिशेने चांगला पसरतो. कर्मशालांत अनुस्फुरक नळीचे दिवे लावावयाचे असतील, तर काचित लुकण चढविलेल्या लांबट पेटीसारख्या परावर्तकाचा उपयोग करतात. त्यात दोन नळ्या जवळजवळ व एकमेकींशी समांतर बसवितात. यांपैकी एकीच्या एकसरीत एक प्रवर्तक (प्रत्यावर्ती विद्युत् प्रवाह बदलाचा वेग कमी करणारे व विषमता कमी करणारे वेटोळे प्रत्यावर्ती विद्युत् प्रवाह म्हणजे ज्याच्या दिशेत व मूल्यात सतत पुनरावर्ती बदल होत असतात असा विद्युत् प्रवाह) व दुसऱ्या नळीच्या एकसरीत एक धारित्र (विद्युत् भार साठवून ठेवण्याचे साधन) ठेवतात. त्यामुळे दोन्ही नळ्यांपासून मिळणारा मिश्र प्रकाश-स्रोत जवळजवळ समान घनतेचा होऊन मंडलाचा ⇨ शक्तिगुणक सुधारतो.
रस्त्यावरील खांबावर बसविण्याच्या दिव्यांवर जलाभेद्य जातीचे परावर्तक आवरण किंवा जादा आच्छादन बसवितात. रस्त्याच्या बाजूच्या खांबावरील अनुस्फुरक नळीच्या दिव्यांना उभ्या जातीचे किंचित पुढे झुकलेले परावर्तक बसवितात. यांचा मागील भाग दुधी काचेचा मुलामा चढविलेल्या पोलादी पत्र्याचा असतो व पुढील बाजूस दुधी रंगाच्या काचेचे किंवा प्लॅस्टिकचे आच्छादन असते. रचनेप्रमाणे दोन किंवा तीन नळ्या एकमेकींस समांतर बसविता येतात.
परावर्तकांचे प्रकार : अन्वस्तपृष्ठीय परावर्तक : (ज्याचा परावर्तक पृष्ठभाग हा अन्वस्त-पॅराबोला-त्याच्या अक्षाभोवती फिरवून तयार होणाऱ्या पृष्ठाचा एक भाग आहे, अशा परावर्तक पृष्ठभागाला अन्वस्तपृष्ठीय परावर्तक म्हणतात). परावर्तक प्रावरणांना विविध प्रकारचे आकार देता येतात. अन्वस्तपृष्ठीय आकाराचा परावर्तक सर्वांत उत्तम काम देतो. यामध्ये प्रकाशाचा उद्गम बिंदू जर अन्वस्तपृष्ठाच्या केंद्रबिंदूवर ठेवला, तर सर्व परावर्तित किरण एकमेकांना समांतर परावर्तित झाल्याने भरपूर प्रकाशाचा समांतर झोत बाहेर पडतो. शोधदीपामध्ये किंवा पूरप्रदीपनासाठी अशा परावर्तकाचा खूप उपयोग केला जातो. परावर्तकापासून निघणाऱ्या प्रकाशझोताला इच्छित आकार देण्यासाठी साधे किंवा पायऱ्यांचे बहिर्गोल भिंग वापरतात. शोधदीपातील दिवा अतिशय प्रखर असतो व त्यापासून मिळणारा प्रकाशझोत क्षीण न होता बऱ्याच अंतरापर्यंत पोहोचू शकतो. अशा शोधदीपांचा उपयोग समुद्रकिनाऱ्यावरील दीपगृहात, विमानाच्या धावपट्टीचे प्रदीपन करण्यासाठी, लष्करी टेहळणीकरिता, शिकारीसाठी वगैरे विशेष कामांसाठी होतो.
विवृत्तपृष्ठीय परावर्तक : (ज्याचा परावर्तक पृष्ठभाग हा विवृत्त म्हणजे लंबवर्तुळ त्याच्या अक्षाभोवती फिरवून तयार होणाऱ्या पृष्ठाचा एक भाग आहे, अशा परावर्तक पृष्ठभागाला विवृत्तपृष्ठीय परावर्तक म्हणतात). बराच मोठा प्रकाश-स्रोत मोठ्या पृष्ठभागावर पसरण्यापूर्वी लहानशा भोकातून पाठवावयाचा असेल, तर विवृत्तपृष्ठीय परावर्तकाचा उपयोग करतात. अशा परावर्तकाच्या एका केंद्रबिंदूवर दिव्याचा तंतू ठेवतात व दुसऱ्या केंद्रावर लहान भोक ठेवूनदिव्याभोवतीचा बाकीचा सर्व भाग बंदिस्त करतात. अशा योजनेमुळे दिव्याचे सर्व प्रकाशकिरण भोकामध्ये केंद्रित होऊन बाहेर जातात. विवृत्तपृष्ठीय आणि अन्वस्तपृष्ठीय परावर्तकांसंबंधी अधिक माहिती ‘प्रकाशक्षेपक’ या नोंदीत दिली आहे.
पूरप्रदीपनासाठी अन्वस्तपृष्ठीय किंवा पसरट आयताकार परावर्तक वापरतात. ज्या ठिकाणी प्रकाशझोत लांबवर व समांतर हवा असेल त्या ठिकाणी अन्वस्तपृष्ठीय अगर विवृत्तपृष्ठीय परावर्तक वापरतात. लहान आकारमानाच्या व प्रखर दिव्यासाठी (क्रीडांगणावर वापरताना) बाजूंनी झाकणी लावलेली असते त्यामुळे दीप्तिदोष नाहीसा होतो. आयताकार परावर्तकामुळे प्रकाश कोनात पसरला जातो पण असे प्रदीपन फार अंतरावरून करता येत नाही. छायाचित्रण स्टुडिओत किंवा नाट्यगृहात (खालील बाजूस) अशा परावर्तक प्रावरणाचे दिवे वापरतात.
घरातील अंतर्गत प्रदीपन योजना करताना सर्व वस्तू सहज दिसतील इतका प्रकाश पुरविण्याची व्यवस्था करावी लागते. प्रकाश पाहिजे त्या भागावरच पडेल व नको असेल तेथे पडणार नाही अशी योजना करण्यासाठी दिव्यावर निरनिराळी प्रावरणे वा जोडसाधने वापरतात. घरातील छत व भिंती यांचे पृष्ठभाग जितके स्वच्छ, गुळगुळीत व परावर्तक असतील तितकी प्रदीपन योजना प्रभावी होते [⟶ गृहशोभन].
परावर्तकांचे, झाकण्यांचे व जोडसाधनांचे काही प्रकार आ. ५ मध्ये दाखविले आहेत. दिव्यांचे मुख्य प्रकार व त्यांची प्रदीपन कार्यक्षमता यांसंबंधी कोष्टक क्र. ४ मध्ये माहिती दिली आहे.
कोष्टक क्र ४. दिव्यांचे मुख्य प्रकार व त्यांची प्रदीपनाची कार्यक्षमता |
||
विद्युत् शक्ती(वॉट) |
एकूण प्रकाश-स्रोत(ल्यूमेन) |
कार्यक्षमता(ल्यूमेन/वॉट) |
प्रदिप्त टंगस्टन तंतू दिवे |
||
२५ |
२०० |
८ |
४० |
३२५-३९० |
८ ते १० |
६० |
५७५-६६५ |
९·६ ते ११·१ |
१०० |
१,१६०-१,२६० |
११·६ ते १२·६ |
२०० |
२,७२० |
१३·६ |
३०० |
४,३०० |
१४·३ |
५०० |
७,७०० |
१४·४ |
७५० |
१२,४०० |
१६·४ |
१,००० |
१७,३०० |
१७·३ |
१५० |
२७,५०० |
१८·३ |
अनुस्फुरक नळीचे दिवे |
||
२० |
१,०५० |
५२·५ |
४० |
२,६५० |
६६ |
८० |
४,८५० |
६०·६ |
१२० |
५,८८० |
४९ |
१२५ |
८,३०० |
६६·४ |
दाबाखालील पाऱ्याच्या बाष्पाचे दिवे |
||
८० |
२,७२० |
३४ |
१२५ |
४,९०० |
३९ |
२५० |
११,००० |
४४ |
४०० |
१९,२०० |
४८ |
७०० |
३४,५०० |
४९ |
१,००० |
४९,००० |
४९ |
पहा : प्रकाशमापन प्रकाशक्षेपक विद्युत् दिवे.
संदर्भ : 1. Boast, W. B. Illumination Engineering, New York, 1953.
2. Cotton, H. Principles of Illumination, New York, 1961.
3. Favie, J. W. and others, Lighting, Eindhoven, 1962.
4. Hewitt, H. Vause, A. S., Ed. Lamps and Lighting, London, 1966.
5. Kaufman, J. E., Ed. Illuminating Engineering Society Lighting Handbook, New York, 1968.
6. Pritchard, D. C. Lighting, New York, 1969.
ओक, वा. रा टेंबे, वि. शं.
“