Проектирование осветительных установок

1. Расчет искусственного освещения

осветительная установка лампа прожекторный

Задача 1. Рассчитать мощность осветительной установки производственного помещения.

Данные для расчета искусственного освещения:

Разряд зрительной работы IVг

Размеры помещения, м:

длина 72

ширина 36

высота 6,0

Тип источника света разрядные лампы

Коэффициент отражения, %

потолка ρ_п 70

стен ρ_ст 50

Решение:

При проектировании осветительных установок для обеспечения на рабочих местах нормируемой освещенности проводят светотехнический расчет. Его задачей является определение электрической мощности установки для получения заданной освещенности. Выбор расположения светильников общего освещения является одним из основных вопросов, решаемых при устройстве осветительных установок, влияющим на экономичность последних, качество освещения и удобства эксплуатации.

1. Распределить светильники в производственном помещении и определить количество ламп.

На предприятиях бытового обслуживания в сопутствующих помещениях производственного характера, где выполняются зрительные работы IV разряда (например, помещения ювелирных и граверных работ, ремонта часов, теле- и радиоаппаратуры, калькуляторов и т.д.) следует применять систему комбинированного освещения. Нормируемые освещенности и качественные показатели принимаются по таблице [2, табл. 1, стр. 2].

Примем,

h_р = 0,75 м (это стандартный стол)

h_с= 1 м (0,5 м – подвешен светильник и 0,5 м высота светильника)

h = 1,75 м.

Расстояние между светильниками определяют по оптимальному соотношению L/h. Для светильников с лампами ДРЛ соотношение L/h составляет 1,5.

В таком случае, L = 1,5·1,75 = 2,6 м.

Расстояние от стены: 1 = 1/3 L (см. рис. 1).

1 = 1/3·2,6 = 0,9 м.

Светильники промышленные РСП05 под лампу ДРЛ. Монтаж на трубу, крюк или монтажный профиль.

Диаметр одного светильника 0,5 м, высота 0,5 м.

По условиям размещения светильников в данном помещении часто приходится принимать поля прямоугольной формы, причем в этом случае желательно, чтобы отношение L_А:L_Б не превышало 1,5.

L_А = 2,6 – 0,5 = 2,1 м

L_Б = 2,1:1,5 = 1,4 м

Рис. 1. – Схемы размещения светильников: а – в разрезе; б – в плане

Соответственно, 24 светильника будет размещено в данном помещении.

n= 24 шт.

2. Вычислить площадь помещения.

S = 16·8 = 128 м²

3. Определить индекс помещения

i = S / h·(A+B),

где А и В – соответственно длина и ширина помещения, м.

i = 128 / 1,75·(16+8) = 128 / 42 = 3,0

4. Найти по таблице значение коэффициента использования осветительной установки.

=60%[1, стр. 10, табл. 1.2]

5. Определить в соответствии с заданным разрядом работ нормируемую освещенность Е_н (табл. 1.1).

Примем минимальную нормируемую освещенность для заданного разряда работ – IVг по таблице 1 (СНиП 23-05-95, стр. 2) равной 200 лк.

6. Рассчитать световой поток F_л

где, F_л – световой поток каждой лампы, лм;

Е_н – минимальная нормируемая освещенность для заданного разряда работ, лк, (СНиП 23-05-95);

S – площадь помещения, м²;

К_з – коэффициент запаса, учитывающий старение ламп, запыление и загрязнение светильников (К_з= 1,4);

Z – отношение средней освещенности к минимальной; для ламп ДРЛ и ламп накаливания – не более 1,15;

n – число ламп;

η – коэффициент использования светового потока ламп, %, [1, табл. 1.2, стр. 10], то есть отношение светового потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп. Зависит от типа светильников, коэффициентов отражения потолка ρ_п и стен ρ_ст и индекса i формы помещения.

7. Подобрать по полученному световому потоку стандартную лампу по таблице 1.3 [1, стр. 11].

По полученному световому потоку F_л = 3862 лм, выбираем стандартную лампу ДРЛ, 220В с мощностью в 125 Вт.

8. Определить мощность осветительной установки N, учитывая, что число в маркировке типа лампы указывает электрическую мощность (Вт).

В результате произведенных светотехнических расчетов, зная число и мощность ламп, можно определить удельную мощность установки N, т. е. отношение всей мощности ламп осветительной установки общего освещения к освещаемой площади S:

2. Расчет прожекторного освещения

Для освещения строительных площадок, складских территорий и наружных производственных установок часто используется прожекторное освещение. Расчет прожекторной установки сводится к определению:

– количества прожекторов, подлежащих установке для создания заданной освещенности;

– высоты установки прожекторных мачт и прожекторов;

– углов наклона прожекторов в вертикальной и разворота в горизонтальной плоскостях.

Расчет производится на основе нормируемой освещенности в горизонтальной плоскости.

Данные для расчета:

Площадь освещаемой поверхности, м2 105х75

Напряжение освет. сети, В 127

Коэффициенты:

Кп 1,1

Кз 1,0

Тип прожектора ПЗС-45

Лампа прожектора:

Тип НГ127-1000

Мощность, Вт 1000

Светов. поток лампы, лм 19500

Максимальная сила света прожектора, кд 200 000

Мин. освещ. (по нормам), лк 2,5

Решение:

1. Определяем общий световой поток (F, лм), необходимый для освещения территории, по формуле:

где Е_мин – минимальная горизонтальная освещенность, лк;

S – площадь освещаемой территории, м²;

К_з – коэффициент запаса, учитывающий запыление прожектора и старение ламп;

К_п – коэффициент, учитывающий потери света в зависимости от конфигурации освещаемых площадей.

2. Необходимое число прожекторов определяем по формуле:

где F_л – световой поток лампы прожектора, лм;

η_пр = 0,35 – к.п.д. прожектора по технической характеристике.

3. Высота установки прожектора:

где Iмакс – максимальная осевая сила света прожектора, кд;

4. Оптимальный угол наклона оптической оси прожектора, обеспечивающий максимальную площадь светового эллипса в горизонтальной плоскости:

где m и n – коэффициенты углов рассеяния прожектора соответственно в горизонтальной и вертикальной плоскости (табл. 1.4).

Е_о – условная освещенность эллипса при высоте установки прожектора h = 1 м:

где h – высота установки прожектора.

Список используемой литературы

1. МУ 7-05. Задания и типовые расчеты по безопасности жизнедеятельности: Метод. указания / Сост.: Е.Л. Белороссов, В.А. Красавин, В.М. Макаров, А.А. Махнин, И.В. Савицкая, Е.А. Фролова, О.П. Филиппова / Под общ. ред. Е.А. Фроловой. – Яросл. гос. техн. ун-т. – Ярославль, 2005. – 99 с.

2. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. – 24 с.

3. РД 1.14-127-2005. НОРМЫ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ.

4. Безопасность жизнедеятельности: монография / Под ред. Е.Л. Белороссова, Е.А. Фроловой – Ярославль: ЯГТУ, 2008. – 408 с.