Расчет искусственного освещения методом светового потока – 1. . —

Производственное освещение. Расчет искусственного освещения методом коэффициента использования светового потока

Задача 2.2.1

Произвести расчет искусственного общего (люминесцентного) освещения методом коэффициента использования светового потока в помещении, где проводятся работы, соответствующие разряду Xзрительных работ. Размеры помещения: длина a м, ширина b м, высота подвеса светильника h_п м, коэффициенты отражения стен и потолка r_с и r_п соответственно равны 50% и 70%. Принять коэффициент запаса К=1,3, коэффициент неравномерности Z=1,1. Число ламп в светильнике n равно 2.

Исходные данные приведены в таблице 3.

Таблица 3. Данные для расчета искусственного освещения

№ вар.	Разряд зрительной работы Х	Длина помещения a	Ширина помещения b	Высота подвеса светильника hп
	III – высокой точности (IIIг)

 

Решение:

Для разряда зрительной работы высокой точности (IIIг) при системе общего освещения: Eн = 200 лк.

Определим индекс помещения i:

Коэффициент использования светового потока (h, %)

для светильника ЛСПО1-2Х150-13:

η = 48%

Зададим число светильников:

где S – площадь помещения, м²

;

Расчетный световой поток (лм) группы люминесцентных ламп одного светильника:

Исходя из этого, расчетный световой поток одной лампы составляет:

F_л.расч. =1191,6667 лм

F_л.табл. = 1180 лм

Вывод: отклонение светового потока выбранной лампы (ЛБ20) от расчетного составляет -0,98%, что попадает в допустимый диапазон (–10% и +20%).

 

Производственный шум

Задача 2.3.1

Определить верхний и нижний граничные частоты для октавы со среднегеометрической частотой f

СГ [Гц].

Исходные данные приведены в таблице 4.

Таблица 4. Данные для расчета шума

 

Решение:

Октавная полоса – полоса частот, в которой верхняя граничная частота f_в равна удвоенной нижней частоте f_н, т.е. f_в/f_н = 2.

Октавная полоса характеризуется среднегеометрической частотой f_СГ:

Ответ:

 

Электромагнитные поля и излучения

Задача 2.4.1

Считается, что наиболее вредными для человеческого организма являются электромагнитные излучения с длиной волны 20 – 30 см. Какова частота этих волн? Какие параметры нормируются для этого диапазона?

Решение:

Зависимость частоты и длины волны выражается формулой:

f * λ = C,

где f – частота волны;

λ – длина волны;

С – скорость света в вакууме (С ≈ 300*10⁶ м/с).

Отсюда частоты электромагнитного излучения с длиной волны 20-30 см составляют 1-1,5 ГГц и относятся к ультравысоким частотам (дециметровые волны).

Основным документом, нормирующим параметры излучения, является СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 – Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ). Санитарные правила и нормы.

 

 

Таблица 5. Предельно допустимые значения энергетической экспозиции

Диапазоны частот	Предельно допустимая энергетическая экспозиция
По электрической составляющей, (В/м)2×ч	По магнитной составляющей, (А/м)2×ч	По плотности потока энергии, (мкВт/см2)×ч
300 МГц — 300 ГГЦ	¾	¾	200,0

 

Таблица 6. Предельно допустимые уровни плотности потока энергии в диапазоне частот 300 МГц — 300 ГГц в зависимости от продолжительности воздействия

Продолжительность воздействия Т, ч	, мкВт/см2
8,0 и более
7,5
7,0
6,5
6,0
5,5
5,0
4,5
4,0
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,25
0,20 и менее

 

Примечание: при продолжительности воздействия менее 0,2 часа дальнейшее повышение интенсивности воздействия не допускается.

Задача 2.4.2

Действующее значение напряженности электрического поля, измеренное на расстоянии 1 м от экрана телевизора, оказалось равным Е, В/м. Эффективным способом защиты от электромагнитных излучений является защита расстоянием. Считая, что напряженность Е убывает с расстоянием пропорционально кубу, определить, на каком расстоянии будет измерено принимаемое рядом исследователей за безопасное значение Е_доп.= 0,5 В/м?

Чему равно Е_доп на расстоянии Х м и на рекомендуемом гигиенистами расстоянии 4 м?

Исходные данные приведены в таблице 7.

Таблица 7. Исходные данные для расчета электромагнитного излучения

 

Решение:

Ответ: на расстоянии r = 5,646 м будет измерено безопасное значение Е_доп= 0,5 В/м. Е_доп на расстоянии Х = 7 м равно 0,2624 В/м, а на рекомендуемом гигиенистами расстоянии 4 м равно 1,40625 В/м.



infopedia.su

Как выполняется расчет освещения: основные методы

Методы расчета освещения

Расчет светового освещения методом светового потока, точечным, или способом удельной мощности, может быть осуществлен для любого помещения. Но если метод коэффициента использования светового потока применяется для расчета общего равномерного освещения, то точечный метод чаще используют для расчета освещенности локальных мест, а метод удельной мощности — для определения примерной мощности светильников.

Кроме того, метод расчета зависит от известных параметров освещения и его конечного назначения. Поэтому, дабы не быть голословными, давайте разберем каждую из этих методик отдельно и по этапам.

Методы расчета освещения

Как мы уже указали выше, существует три основных способа расчета освещения – это метод коэффициента использования светового потока, точечный метод и метод удельной мощности. Давайте разберем каждый из них по отдельности.

Расчет по методу коэффициента использования светового потока

Данный метод расчета, может быть выполнен для двух случаев – когда известно точное количество ламп и необходимо рассчитать их мощность, или, когда известна мощность ламп и необходимо рассчитать их количество. Давайте рассмотрим оба варианта.

Расчет производится по формуле:

Формула расчета методом коэффициента использования

Давайте рассмотрим каждое из значений из этой формулы по отдельности, и разберемся от чего оно зависит.

Часть табл.1 СНиП 23-05-95

Итак:

• E_min – это минимальное нормируемое значение освещенности для данного помещения. Данное значение задается табл.1 СНиП 23-05-95, и зависит от таких показателей как характеристика зрительной работы, характеристик фона и типа освещения. Для отдельных помещений данный показатель приведен в табл.2 СНиП 23-05-95.

Часть табл.2 СНиП 23-05-95

• S – это площадь помещения. Здесь все достаточно логично, ведь чем больше площадь помещения, тем большее количество света необходимо для ее освещения. И не учитывать этот фактор мы не можем.
• K_з – это коэффициент запаса. Этот показатель учитывает, что в процессе эксплуатации лампа будет подвергаться загрязнению, и ее световой поток будет снижаться. Кроме того, данный показатель позволяет учесть снижение отраженной составляющей от стен потолка и других поверхностей. Ведь в процессе эксплуатации краски этих поверхностей тускнеют, и так же поддаются загрязнению. Инструкция советует принимать коэффициент запаса для ламп накаливания равным 1,3, а для газоразрядных ламп равным 1,5. Более точно его можно выбрать по табл.3 СНиП 23-05-95.

Выбор коэффициента запаса

• Z – коэффициент неравномерности освещения. Данное значение зависит от равномерности распределения светильников по всей площади помещения, а также от наличия затеняющих объектов. Вычисляется данное значение по формуле:

Коэффициент неравномерности освещения

E_ср – это среднее значение освещенности в помещении, а E_min – соответственно его минимальное значение.

Обратите внимание! Для большинства помещений, неравномерность освещения строго ограничена. Так, для помещений, в которых выполняются работы I—II зрительных разрядов, коэффициент Z не должен превышать 1,5 для люминесцентных ламп, или 2 для других источников света. Для остальных помещений, данный коэффициент составляет 1,8 и 3 соответственно.

• N – это количество светильников, установленных в помещении. Он зависит от выбранной системы освещения.
• n – количество ламп в светильнике. Если применяются одноламповые светильники, то его значение равно единице. При большем количестве, ставим соответствующее число.
• ɳ — коэффициент использования светового потока. Он определяется как соотношение излучаемого и падающего на рабочую поверхность, светового потока всех ламп. А вот для его определения следует использовать специальную справочную литературу. Ведь данный параметр является производной от индекса помещения, коэффициента отражения стен и потолка, а также от типа светильника.

Таблица выбора коэффициента использования светового потока

Методом коэффициента использования светового потока, можно произвести расчет и количества необходимых светильников, при известной величине светового потока. Для этого следует использовать формулу —

Метод коэффициента использования для расчета количества светильников

Величины в этой формуле не отличаются от рассмотренного выше варианта, поэтому более детально данную формулу рассматривать не будем.

Расчет точечным методом

Расчет точечным методом содержит некоторые отличия для точечных светильников, и для так называемых, световых полос. Под световыми полосами подразумевают люминесцентные лампы. Давайте рассмотрим оба варианта.

Расчет точечным методом

Итак:

• Начнем с расчета точечных светильников. На самом первом этапе расчета, нам следует вычислить высоту Н_р. Данная высота является разностью между высотой подвеса светильника и нормируемой высотой минимальной освещенности.

Расчет величины Нр

• Высота подвеса светильника — это расстояние от потолка до непосредственно лампы. Она зависит от строения светильника.

Расчет угла α

• С нормируемой высотой минимальной освещенности, все немного сложнее. Как мы уже говорили выше, в табл. 2 СниП 23-05-95 вы можете найти минимально допустимое освещение практически для любого помещения.
• В то же время высота, для которой указана данная норма, может отличаться. Обычно она варьируется от 0 до 1,0 метра. Это обусловлено тем, что в одних помещениях необходимо обеспечить максимальную освещенность в районе пола, а для других на уровне движения или стола, то есть 0,7 метра.
• Для того чтобы получить высоту Н_р, необходимо от высоты помещения вычесть две рассмотренные выше высоты.

Чертим план помещения с расстановкой на нем светильников

План помещения с большим количеством светильников

• Теперь нам следует начертить план помещения и размещения светильников, на котором мы должны определить равноудаленную точку от всех светильников в помещении. Именно для нее будет производится расчет. Кроме того, масштабированный план значительно облегчит расчет точечным методом освещения в любом помещении. Ведь это позволит вычислить расстояние от любого из светильников до расчётной точки – обычно его обозначают d.
• Вычисление величин Н_р и d, нам было необходимо для получения значения горизонтальной освещенности в искомой точке. Эта величина вычисляется по специальным графикам пространственных изолюксов. А этот график зависит от типа светильников.

На фото графики пространственных изолюксов

• Найдя параметр Н_р на оси ординат, а параметр d на оси абсцисс, на их пересечении мы получим условную освещенность в искомой точке от данного светильника.
• Но нам необходимо найти условную освещенность в данной точке от каждого расположенного поблизости светильника, а затем суммировать их значение. Таким образом мы получим величину Е_е.
• Теперь, для расчета точечным методом, пример формулы будет следующим –

Формула расчета точечным методом

• В этой формуле, 1000 – это условный световой поток лампы. Е_н – нормируемая освещенность, k_з – коэффициент запаса, выбор которого мы рассматривали в предыдущем разделе нашей статьи.
• µ — это коэффициент добавочной освещенности от соседних светильников и отраженного света. Обычно значение данного показателя принимают от 1 до 1,5.

Но для люминесцентных ламп данный расчёт не подходит. Для него разработан так называемый точечный метод расчета светящихся полос. Суть данного метода идентична варианту, рассмотренному выше, и его вполне можно сделать своими руками.

Расчет для светящихся полос

Для начала, как и в первом варианте, вычисляем значение Н_р. Затем рисуем план помещения и расположения светильников.

Обратите внимание! План следует создавать с соблюдением масштаба. Это необходимо для определения точки А, для которой мы производим расчет. Эта точка будет расположена посередине светящейся полосы, то есть лампы, и удалена от этой середины на расстояние р.

План помещения и пространственные изолюксы для расчета светящихся полос

• На следующем этапе, определяем линейную плотность светового потока. Делается это по формуле F=F_св×n/L. Для этой формулы F_св – это световой поток светильника. Его значение равно сумме световых потоков всех ламп в светильнике. N – это количество светильников в полосе. Обычно таких светильников один, но могут быть и другие варианты. L – это длина лампы.
• На следующем этапе, нам необходимо найти так называемые приведенные размеры – р* и L*. Р* = p/H_p, а L*=L/2 ×H_p. Исходя из этих приведенных размеров, по графикам линейных изолюксов находим относительную освещенность в заданной точке. Дальнейшие вычисления выполняем по той же формуле, как и для точечных светильников.

Расчет способом удельной мощности

Последним возможным вариантом расчета освещения, является метод удельной мощности. Данный метод относительно прост, но не дает точных результатов. Кроме того, он требует использования большого количества справочной литературы, приведенной на видео.

Суть данного метода сводится к следующему. Прежде всего, определяем величину Н_р. Ее мы искали во всех описанных выше вариантах, поэтому не будем на ней останавливаться более подробно.

Таблицы выбора удельной мощности светильников

• Дальнейший расчет производится по таблицам. В них мы определяем необходимую для данного помещения удельную мощность всех светильников – Р_уд.
• После этого можно определить мощность одной лампы. Делается это по формуле –

Формула расчета удельной мощности

Где S – площадь помещения, а n – количество ламп.

Исходя из полученного значения, находим ближайшее большее значение существующих ламп. Если мощность ламп не соответствует требованиям светильника, то увеличиваем количество светильников, и повторяем расчет методом удельной мощности.

Выбор метода расчета

Имея представление, каким образом производится расчет, давайте рассмотрим, какой из способов выбрать конкретно для вашего случая. Ведь различные методы расчета предназначены для различных помещений и условий.

Итак:

• Начнем с метода коэффициента использования светового потока. Данный способ нашел достаточно широкое применение. Преимущественно его применяют для расчета общего освещения в помещениях, не имеющих перепадов высот по горизонтали. Кроме того, данный способ не сможет выявить затененные участки, и произвести расчет для них.

Выбираем метод расчета освещенности

• Для этих целей существует точечный метод. Он применяется для расчета местного освещения, затененных участков и помещений с перепадом высот, а также наклонных поверхностей. Но вот общее равномерное освещение таким методом посчитать достаточно сложно — ведь он не учитывает отраженные и некоторые другие составляющие.
• А вот способ удельной мощности, является одним из наиболее простых. Но в то же время он не дает точных значений, и преимущественно используется в качестве приближенного. С его помощью определяют приближенное количество светильников и их мощность.

Кроме того, данный расчет позволяет определить, какова приближенная цена монтажа и эксплуатации данной осветительной системы.

Вывод

Конечно, такие сложные методологии совершенно не нужны, если вы просто создаете освещение рассады в домашних условиях. Для этого и подобных случаев, достаточно применить нормируемый показатель минимальной освещенности, умножив его на площадь помещения.

А уже, исходя из полученного значения, выбрать количество и мощность ламп. Но если говорить о промышленных масштабах, то здесь без тщательного расчёта не обойтись. И лучше в данном вопросе не заниматься самодеятельностью, а довериться профессиональным конструкторским бюро.

elektrik-a.su

3.2 Расчет освещения по методу коэффициента использования светового потока

Этот метод применяют при расчете общего равномерного освещения горизонтальных плоскостей закрытых помещений с симметрично размещенными светильниками при условии отсутствия в помещении громоздкого оборудования, затеняюще­го рабочие места. Метод определяет освещенность поверх­ности с учетом как светового потока, падающего от светильников непо­средственно на освещаемую поверхность Ф_П, так и отраженного от стен, потолков и самой освещаемой поверхности Ф_ОТР:

Ф_Р = Ф_П + Ф_ОТР (3.1)

где Фр  суммарный световой поток, падающий на освещаемую по­верхность.

На горизонтальную рабочую поверхность падает не весь световой поток от ламп, размещенных в освещаемом помещении, так как некото­рая часть светового потока поглощается осветительной структурой, сте­нами и потолком. Следовательно, Фр < п • Ф_Л.

Коэффициентом использования светового потока осветительной установки  отношение светового потока, падающего на гори­зонтальную поверхность, равную площади освещаемого помещения, к суммарному световому потоку всех источников света, размещенных в этом помещении:

К_И = Фр/п • Ф_Л. (3.2)

Из (3.2): коэффициент использования светово­го потока всегда меньше единицы и зависит от типа и КПД светильника, высоты подвеса, окраски стен, пола и потолка, площади и геомет­рических размеров помещения.

Каждый тип светильника характеризуется кривой си­лы света. Чем большая часть светового потока, излучаемая светильником, падает на освещаемую поверхность, тем меньше света поглощается стенами и потолком  следовательно, коэффициент исполь­зования возрастает.

С увеличением КПД потери светового потока в светильнике уменьшаются, а коэффициент использования возрастает. Чем выше подвешены светильники над рабочей поверхностью, тем ниже коэффициент использования. Чем светлее окраска стен и потолка, тем выше значения коэффици­ента отражения, растет и коэффициент использования.

Зависимость коэффициента использования от геометрических раз­меров помещения учитывается индексом (показателем) помещения i. Для прямоугольных помещений ин­декс i определяет эмпирическая формула:

i = L_L  L_B / Н_Р (L_L + L_B) (3,3)

где L_L и L_B  длина и ширина помещения, м.

Для каждого типа светильника в зависимости от индекса помеще­ния и коэффициентов отражения потолков, стен и расчетной поверхности вычислены коэффициенты использования светового потока, приведенные в таблицах (Приложения П1 и П2). В таблицах 2.132.15 даны характе­ристики светильников.

Средняя освещенность Е_СР горизонтальной поверхности:

Е_СР = (Фр/S) = К_И n  Ф_Л / S. (3,4)

Строительные нормы и правила (СНиП) устанавливают наимень­шие величины освещенности рабочих поверхностей. Поэтому при расче­те необходимо обеспечить нормированную минимальную, а не среднюю освещенность. Так как Ecp > Emin, то вводится поправочный коэффициент Z, пред­ставляющий собой отношение средней освещенности к минимальной:

Z = Ecp /Emin. (3.5)

Поправочный коэффициент Z зависит от типа светильника и относительного рас­стояния между светильниками. Значения Z для некоторых стандартных светильников приведены в таблица 3.1

При расчете осветительных установок с люминес­центными лампами коэффициент Z может быть ориентировочно принят в пределах 1,11,2. С течением времени освещенность от осветительной установки за счет загрязнения снижается. Для учета этого в расчетную формулу вводится коэффициент запаса К_ЗАП > 1. В таблице 3.2 приведены рекомендуемые величины К_ЗАП в зависимо­сти от степени загрязнения освещаемого помещения и периодичности чистки светильников с лампами накаливания и люминесцентными

Таблица 3.1 Значения поправочного коэффициента Z

Тип светильника	Отношение L/HР
	0,8	1,2	1,6 2,0
	Значения Z
Универсаль без затемнителя	1,2	1,15	1,25	1,5
Глубокоизлучатель эмалированный	1,15	1,1	1,2	1,4
Люцегга цельного стекла	1,0	1,0	1,2	2,2
Шар молочного стекла	1,0	1,0	1,1	1,3
Лампа зеркальная	1,2	1,4	1,5	1,8
СК-300	1,0	1,0	2,2	1,3
Пм	1,0	1,0	1,1	1,2

Из (3.5) E_СР = Z • Е_MIN; введя коэффициент запаса К_ЗАП, после преобразований из (3.4) получим основное расчетное уравнение для определения светового потока каждой лампы освещаемого помещения

Ф_Л = Е_MINZ К_ЗАПS / К_И n . (3.6)

По вычисленному значению светового потока Ф_Л, выбирают стан­дартную лампу с ближайшим значением светового потока Ф₀. После это­го проверяют фактическую освещенность [лк] при выбранных лампах

Е_ФАКТ = Ф₀ Е_MIN / Ф_{Л .} (3.7)

Таблица 3.2 Значения коэффициентов запаса K_3АП

Характеристика объекта	Коэффициент запаса		Сроки чистки светиль­ников
	Люминес­центные лампы	Лампы накали­вания
Помещения с большим выделением пы­ли, дыма, копоти (цементные заводы, литейные цеха, дробильные корпуса ОФ, дозировочные отделения и пр.)	2,0	1,7	4 раза в месяц
Помещения со средним выделение пыли, дыма, копоти (прокатные цеха, механо­сборочные цеха, флотомагнитообогатительные фабрики и пр.)	1,8	1,5	3 раза в месяц
Помещения с малым выделением (машино- и приборостроительные заводы, конторы, конструкторские бюро и пр.)	1,5	1,3	2 раза в месяц
Открытые пространства	1,5	1,3
Общественные и жилые здания	1,5	1,3

Пример 1. Определить число светильников и мощность ламп для освещения электроремонтного цеха длиной А = 72 м, шириной Б = 48 м и высотой Н = 12 м. Стены, потолок и пол имеют коэффициенты отражения соответственно Sc = 30 %, Sп = 50 % и Sр = 10 %. Размещение светильника приведено на рисунке 3.1

hС = 1,2 м Н НР hР = 0,8 м Рисунок 3.1 Размещение светильников

Решение. Учитывая разряд зрительной работы (таблица 1.1, п.36) и большую высоту помещения, принимаем для освещения цеха газоразрядные лампы типа ДРЛ. По таблице 1.1 устанавливаем норму осве­щенности в цехе, которая при газоразрядных лампах составляет 300 лк на уровне h₁= 0,8 м от пола. Для освещения цеха принимаем светильники типа СДДРЛ.

В соответствии с рисунком 3.1 определяем высоту подвеса светильника над рабочей поверхностью: Нр=Н – hр  hс = 12  0,8 – 1,2 = 10 м.

По формуле (3.3) определяем индекс помещения:

i = АВ/ Н_Р (А + Б) = 72  48 / 10 (72 + 48) = 3456 / 1200 = 2,88 = 3

По таблице П2 находим коэффициент использования светового пото­ка Ки.

При Sп = 50 %, Sc =30 %, Sp =10 % и i = 3 коэффициент использования Ки = 0,74.

Применяя формулу (3.6) при n = 1, находим суммарный световой поток, необходимый для создания освещенности в Е_MIN = 300 лк:

Ф_{Л СУММ} = Е_MINZ К_ЗАПS / К_И n =

= 300  1,5  1,1 72  48 / 0,74 1 = 1541189 лм.

Принимаем для освещения лампу ДРЛ мощностью 700 Вт и по табл. 2.7 находим ее световой поток Ф_Л = 40000 лм.

Необходимое число ламп определяем как частное от деления Ф_{Л СУММ}

на световой поток одной лампы Ф_Л = 40000 лм:

n _Л = Ф_{Л СУММ} / Ф_Л0 =1541189 / 40000 = 38,6 = 40 шт.

Распределяем эти лампы по длине цеха в 4 ряда по 10 ламп в каж­дом ряду.

Пример 2. Рассчитать освещение учебной аудитории вуза, которая имеет: длину А = 15 м, ширину В = 6 м, высоту Н = 4 м. Коэффициенты отражения потолка, стен и пола имеют значе­ния соответственно Sп = 70 %, Sс = 50 % и Sр = 10 %. Расчеты выполнить для двух вариантов: для ламп накаливания и люминесцентны­х ламп.

Решение. Вариант 1. Светильники размещаем на вершинах треугольника (Рисунок 3.2). Освещение аудитории осуществляется лампами нака­ливания. Используются светильники типа ПО02 (шар молочного стекла). Норма освещенности согласно таблицы 1.5 при использовании ламп накали­вания составляет Е_MIN = 150 лк на уровне рабочей поверхности h_P = 0,8 м от пола.

При указанном размещении светильников их общее количество в аудитории будет равно п_СВ = 14 шт, в каждом по одной лампе п_ЛС = 1 шт, итого число ламп; п_Л = п_СВп_ЛС = 14  1 = 14 шт.

Высота подвеса светильника над рабочим столом:

Нр = Н – hс hр = 4  0,4 – 0,8 = 2,8 м.

Индекс помещения по формуле (3.3) составит:

i = L_L L_B / Н_Р (L_L+ L_B) = 15  6/ 2,8 (15 + 6) = 1,53 = 1,5

По табл. ПI для светильника ПО02 (шар) находим коэффициент использования светового потока, который равен К_И = 0,36 . По формуле (3.6) рассчитываем световой поток лампы, необходимый для освещения:

Ф_{Л СУММ} = Е_MINZ К_ЗАПS / К_И n =

= 150  1,3  1 15  6 / 0,36 14 = 3482 лм.

LCT LCB LCT hC LB H HP hP LL Рисунок 3.2 Схема размещения светильников в аудитории H = 4 м; hC = 2,8 м; LB = 6 м; LL = 15 м; LСТ = 1,5 м; LСВ = 3 м

В этой формуле К_ЗАП = 1,3 (для ламп накаливания) и Z = 1 в соответ­ствии с таблицей 3.1.

В соответствии с расчетным световым потоком Ф_Л =3482 лм по таблице 2.1 выбираем лампу типа Г300 мощностью 300 Вт со световым по­током 4600 лм. С этой лампой освещенность будет выше нормативной:

Е_ФАКТ = Ф_Л0 Е_MIN / Ф_Л = (4600150/3482) = 198,16. [лк]

Если поставить лампу мощностью 200 Вт со световым потоком Ф_0Л = 2920 лм, то фактическая освещенность составит согласно формуле (3.7):

Е_ФАКТ = Ф_Л0 Е_MIN / Ф_Л = (2920150/3482) = 126 , [лк]

что меньше Е_MIN= 150 лк.

Мощность Р, затрачиваемая на освещение аудитории лампами нака­ливания, составит: Р = п_ЛР_Л = 14300 = 4200 Вт = 4,2 кВт .

Вариант 2. Освещение аудитории выполняется люминесцентными лампами со светильниками типа ЛДО. Норма освещенности при исполь­зовании газоразрядных ламп составляет Е_MIN= 300 лк (таблица 1.5). Раз­мещение светильников аналогично первому варианту. Коэффициент ис­пользования светового потока для светильников ЛДО, по таблице П2, составляет К_И= 0,57. Тогда световой поток будет равен:

Ф_{Л СУММ} = Е_MINZ К_ЗАПS / К_И n_СВ=

= 300  1,5  1,1 15  6 / 0,57 14 = 5583 лм.

Коэффициент запаса К₃ = 1,5 и Z = 1,1 для газоразрядных ламп.

По световому потоку Ф_{Л СУММ} = 5583 лм выбираем мощность

люминес­центных ламп. Принимаем лампу типа ЛБ-40-4 мощностью P_Л = 40 Вт со све­товым потоком Ф_0Л = 2850 лм. В светильнике ЛДО устанавливаются две таких лампы, тогда Ф_0С = 5700 лм. Фактическая освещенность составит:

Е_ФАКТ = Ф_Л0 Е_MIN / Ф_ЛСУММ = (5700300/5583) = 306 . [лк]

Мощность P, затрачиваемая на освещение аудитории люминесцент­ными лампами будет равна ; P = п_СВ п_ЛС  P_Л =14  2 40 = 1120 Bт = l,12 кВт .

Второй вариант наиболее экономичен.

studfile.net

Расчет искусственного освещения методом коэффициента использования светового потока (размеры помещения 15×4,5×h3,9 м)

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО

Владимирский государственный университет

Кафедра БЖ

Расчетно-графическая работа №2

Тема: “ Расчет искусственного освещения методом коэффициента использования светового потока ”

вариант № 6

Выполнила: ст-ка гр.ЭУТ-206

Корж Ю.В.

                                                                                        Приняла:    Туманова Н.И.

Владимир 2009

Исходные данные:

Табл. 1: Характеристика помещения

Длина помещения	Ширина помещения	Высота помещения	Коэффициенты отражения
А=15м	В=4,5м	Н=2.9м	70-50-10

Табл. 2: Условия зрительных работ

Размер объекта различения	Контраст фона и объекта	Коэффициент отражения фона	Длительность наблюдения
0.4мм	0.3 отн.ед.	30%	——

Задание: Методом коэффициента использования светового потока рассчитать количество и мощность разрядных источников света, необходимых для создания нормативной освещенности в помещении. Аналогичный расчет проделать для ламп накаливания. Сравнить годовые эксплуатационные расходы при использовании источников различного типа.

Расчет:

Рассчитаем мощность и количество источников для люминесцентных ламп.

Расчет будем осуществлять по формуле  (для количества ламп):

, где  рассчитывается по формуле:

1.  Рассчитаем Е_н – требуемая регламентированная освещенность.

Ее определяем по таблице П1 «Нормируемая освещенность производственных помещений» по размеру объекта различения, контраста объекта с фоном и коэффициенту отражения фона.

Размер объекта различения равен 0,4 мм, поэтому характер зрительных работ соответствует 3 разряду высокой точности.

Контраст объекта с фоном равен К = 0,2 <0,3 < 0,5 – контраст средний.

Коэффициент отражения фона равен К_ф = 0,3 (0,2 < 0,3 ≤0,4) – фон средний.

Поэтому подразряд зрительных работ В, следовательно Е_н = 300 лк.

2. Рассчитаем К_з – коэффициент запаса.

Данный показатель рассчитывается исходя из коэффициентов отражения потолка, стен и пола.

ρ_п – ρ_с – ρ_п = 70 — 50 – 10 % (по заданию), поэтому К_з = 1,6

3. Рассчитаем  S — площадь помещения

S=А·В    =>     S=15*4,5=67,5 м²

4. Рассчитаем Z – коэффициент неравномерности освещения.

Принимаем равным Z = 1,1 – для люминесцентных ламп.

5. Рассчитаем N – количество рядов светильников.

Высота помещения: H = 2,9 м

Высоту рабочего места примем равной: h_р = 1 м.

Высоту свеса светильника примем равной: h_с = 0,5 м

Высота светильника над полом: h_n = H – h_с , h_n = 2,9 – 0,5 = 2,4 м

Тогда расчетная высота подвеса h = h_n — h_р, h = 2,4 – 1 = 1,4 м

Расстояния между соседними светильниками L_А = h * λ_c, где λ_c = 1,4 для люминесцентных ламп с типовой кривой Д (косинусной).

L_А = 1,4 * 1,4 = 1,96 м, l_A = 0,5 L_A, тогда l_A= 0,98 м.

Таким образом, количество рядов светильников 2. N=2.

             

           6. Рассчитаем η – коэффициент использования светового потока в долях единицы.

Данный показатель найдем в таблице 6 «Коэффициенты использования светового потока. Светильники с люминесцентными лампами», исходя из коэффициентов отражения пола, стен, потолка и индекса помещения i, который определяется по формуле:

.

Следовательно, η = 0,68 для светильников типа ПВЛМ — 240.

7. Рассчитаем γ – коэффициент затенения.

Его примем равным γ = 0,9.

8. Рассчитаем световой поток .

9. Рассчитаем число светильников в 1 ряду, в каждом ряду, с учетом, что в каждом светильнике по 2 лампы.

= 3120 лм, для ламп ЛБ40-4 (по таблице П6 «Технические данные люминесцентных ламп»).

Таким образом, для освещения данного помещения необходимо 2 ряда светильников по 4 шт. в каждом ряду по 2 люминесцентные лампы в каждом светильнике типа ЛБ40-4 (мощностью 40 Вт и длиной 1,2 м).

10. Рассчитаем расстояние L_В – расстояние между светильниками по длине.

Необходимо, чтобы < 1,5, тогда возьмем =1,4 и L_B = 1,4 м, l_В = 0,5L_B

l_В = 0,7 м.

11. Рассчитаем годовые эксплуатационные расходы при использовании люминесцентных ламп.

Е = P₁ * N * t – количество потребляемой энергии за год для люминесцентных ламп (кВт*ч)

Р₁ = 40 Вт – мощность 1 люминесцентной лампы.

N = 16 шт – количество ламп (2 ряда по 4 светильника в каждом по 2 лампы).

t = 2008 ч – количество рабочих часов в году, при условии, что количество рабочих дней равно 251 дн.

Расх = Е * Ц, где Ц – цена за 1 кВт*ч. Ц = 1,85 руб/кВт*ч

Е = 40 * 16 * 2008 = 1285120 Вт*ч = 1285,12 кВт*ч.

vunivere.ru

Расчетная работа — Расчет искусственного освещения по методу светового потока

приобрести
Расчетная работа — Расчет искусственного освещения по методу светового потока
скачать (91.5 kb.)
Доступные файлы (1):

---

n1.doc

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Брянский Государственный Технический Университет
Кафедра «Безопасность жизнедеятельности и химия»

Расчетная работа №1

«Расчет искусственного освещения
по методу светового потока»

Вариант №7

Выполнил: студент гр. 06-ИСМП

Дзогий А.С.

Руководитель:

Корсакова И.М.

Брянск 2009

Краткие теоретические сведения.

Задачей расчета искусственного освещения является определение потребной мощности электрической осветительной установки для создания в производственном помещении заданной освещенности Е.

При проектировании осветительной установки необходимо решить ряд вопросов.

1. 
   Выбор типа источника света. Для освещения производственных помещений, как правило, применяют газоразрядные лампы; при температуре воздуха менее +5є С и для местного освещения предпочтение отдается лампам накаливания.
   

В осветительных установках используют лампы накаливания многих типов: вакуумные (НВ), газонаполненные биспиральные (НБ), биспиральные с криптоновым наполнением (НБК), зеркальные с диффузно-отражающим слоем, галоидные лампы с йодным циклом, галогенные (КГ) и т.д.

Наиболее распространенными газоразрядными лампами являются люминесцентные лампы дневного света (ЛД), дневного света с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ), холодного белого (ЛХБ), тёплого белого (ЛТБ), и белого цвета(ЛБ). Также широкое распространение получили лампы ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные), галогенные ДРИ (дуговые ртутные с йодным циклом) и т.д.

2. 
   Выбор типа светильников с учетом характеристик светораспределения, экономических показателей, условий среды, требований взрыво- и пожаробезопасности.
   

Для ламп накаливания наиболее распространенными являются светильники прямого света в открытом или защищенном использовании типа «Глубокоизлучатель» или «Универсал». К светильникам преимущественного прямого и рассеянного относятся соответственно «Люцетта» и «Шар молочного цвета».

При использовании люминесцентных ламп для освещения производственных помещений с наибольшей запыленностью и нормальной влажностью применяют открытые светильники типа ЛД (открытый, дневного света), для помещений с большим содержанием влаги и пыли – закрытые светильники типа ПВЛ (пылевлагозащищенный, люминесцентный). Во взрыво- и пожароопасных помещениях рекомендуется устанавливать светильники типа НОГЛ и КОДЛ. В этих светильниках установлено две и более ламп, что дает разные схемы включения, смещающие фазы пульсаций ламп, что позволяет уменьшить пульсацию суммарного светового потока светильника и исключить стробоскопический эффект.

3. 
   Распределение светильников и определение их количества. Светильники могут располагаться рядами, в шахматном порядке, ромбовидно. Равномерное распределение освещённости обеспечивается при определённом отношении расстояния между центрами светильников L к высоте их подвеса над рабочей поверхностью h_p. Это отношение характеризуется для каждого типа светильника собственным числом ?.
   

Практическая часть.

Исходные данные:

№ варианта	Освещенность Е, лк	Размеры помещения, м		Расчетная высота подвеса светильника hp, м	Тип светильника	Тип лампы
		Длина а	Ширина в
7	100	60	18	6	РСПО5/ДО3	Газоразрядные ДРЛ

Коэффициенты отражения: ?_п = 50%, ?_с = 30%, ?_р = 10%; рекомендуемое соотношение расстояний между светильниками и высотой их подвеса над рабочей поверхностью: ? = 0,8.

Ход расчета искусственного освещения.

По методу светового потока или, как его еще называют, методу коэффициента использования, наиболее удобно рассчитывать освещенность горизонтальных поверхностей.

1. 
   По выбранному типу светильника и рекомендуемым соотношениям расстояний между светильниками и высотой их подвеса над рабочей поверхностью ? = L_св(max) / h_р определяем расстояние между светильниками:
   

L_св(max) = ?·h_р = 0,8·6 = 4,8 (м).

Расстояние L_1(max) от стены до первого ряда светильников с учетом наличия рабочих мест у стены будет равно:

L_1(max) = (0,2…0,3)·L_св(max) = 0,3·4,8 = 1,44 (м).

Определяем общее число рядов светильников по ширине n_ш(min) и длине n_д(min) помещения:

n_ш(min) = = +1= +1= 3,15 + 1 = 4,15;

принимаем ближайшее большее целое значение n_ш(min) = 5;

n_д(min) = = +1= +1= 11,9 + 1 = 12,9;

принимаем ближайшее большее целое значение n_д(min) = 13.

Затем определяем общее расчетное минимальное число светильников n_общ(min), которое необходимо разместить в помещении:

n_общ(min) = n_ш(min)· n_д(min) = 5·13 = 65.

2. 
   По размерам помещения S = a·b и высоте подвеса h_р светильника определяем показатель помещения i:
   

.

По типу светильника, показателю помещения i и коэффициентам отражения потолка ?_п и стен ?_с из таблиц приложений определяем коэффициент использования светового потока ?_и:

?_и = 0,59.

3. 
   По таблицам приложения определяем коэффициент запаса k, зависящий от производственных условий, концентрации света, пыли и т.д.:
   

k = 1,5.

4. 
   Коэффициент z, учитывающий неравномерность освещения, принимаем равным 1,2.
   
5. 
   Расчетный (потребный) световой поток одной лампы Ф_расч, лм, определяем по формуле: Ф_расч = (лм),
   где х – число источников света в светильнике, принимаемое на начальной стадии равным 1.
   

По найденному световому потоку одной лампы Ф_расч по таблицам приложения выбираем стандартную лампу необходимой мощности со световым потоком Ф_табл, ближайшим к Ф_расч. Таковой лампой является лампа ДРЛ–125 со следующими характеристиками: напряжение зажигания – U = 180 В; мощность – Р = 125 Вт; световой поток – Ф = 5600 лм.

6. 
   Теперь рассчитываем число ламп и светильников, необходимых для обеспечения заданной освещённости Е:
   

n_расч =

Для удобства распределения светильников в помещении принимаем их число n_пр = 65. Так как отклонение между принятым числом ламп n_пр и расчетным n_расч допускается в пределах от –10 до +20%, то находим это отклонение для нашего случая:

,

что является допустимым.

7. 
   Рассчитываем полную мощность системы освещения:
   

Р_полн = Р₀· n_пр = 125·65 = 8125 (Вт).

8. 
   Задаваясь световым потоком ламп, отличным от принятого, снова рассчитаем, сколько требуется ламп для обеспечения требуемой освещенности, проведя несколько вариантов расчета с разными лампами. Рассчитанные данные сведем в таблицу.

№ п/п	Тип лампы	Световой поток лампы, лм	Число ламп		Отклонение nпр от nрасч, %	Мощность лампы, Вт	Полная мощность системы, кВт
			расчётное nрасч	принятое nпр
1	ДРЛ–80	3200	103	96	– 6,8	80	7,68
2	ДРЛ–125	5600	59	65	+ 10,17	125	8,125
3	ДРЛ–250	11000	30 общ(min)			250

Поскольку подбор осуществляем по оптимальной мощности, то предпочтение отдаем первому варианту.

Для выбранной системы освещения составляем план размещения светильников в помещении:

L₁= 1,425

L₁ = 1,425

---

nashaucheba.ru