Расчет и выбор мощности источников света
Задача светотехнического расчета – определить потребную мощность источников света для обеспечения нормированной освещенности. В результате расчета находят световой поток источника света, устанавливаемого в светильнике. По этому потоку выбирают стандартную лампу. Если для освещения предусматриваются лампы накаливания или газоразрядные лампы высокого давления типа ДРЛ, ДРИ, ДНаТ и др., то число и месторасположение светильников намечают до расчета освещения, а в процессе расчета определяют необходимую мощность источника света. При использовании люминесцентных ламп сначала намечают число и расположение рядов светильников, а затем определяют число и мощность ламп, установленных в каждом ряду. Отклонение светового потока выбранной лампы от расчетного значения допускается в пределах -10...+20 %. Если расхождение больше, то необходимо изменить число светильников, их размещение, тип и выполнить перерасчет, чтобы это расхождение укладывалось в указанные допустимые пределы. Так проводят прямой расчет осветительной установки. При проектировании делают и поверочный расчет, цель которого – определить фактическую освещенность в расчетных точках рабочих поверхностей по светильникам известных типов и световым потокам установленных в них ламп.
Для расчета освещения применяются два основных метода: коэффициента использования светового потока и точечный.
|
|
|
Метод коэффициента использования светового потока предназначен для расчета общего равномерного освещения при отсутствии крупных затеняющих предметов.
Точечный метод предназначен для расчета освещения произвольно расположенных поверхностей при любом распределении освещенности Применяется при расчете общего равномерного освещения (при наличии существенных затенений), местного, общего локализованного, аварийного, а также освещения наклонных поверхностей.
Точечный метод. Используют для расчета неравномерного освещения: общего локализованного, местного, наклонных поверхностей, наружного. Необходимый световой поток осветительной установки определяют исходя из условия, что в любой точке освещаемой поверхности освещенность должна быть не меньше нормированной, даже в конце срока службы источника света.
При расчетах, проводимых точечным методом, светильник представляется точечным, т. е. его размеры считаются малыми по сравнению с расстоянием до освещаемой им точки пространства (его размеры не превышают 0,2 расстояния до освещаемой точки). К точечным источникам относятся, например, прожекторы, светильники с лампами накаливания и газоразрядными лампами высокого давления типа ДРЛ, ДРИ, ДНаТ и др.
|
|
|
Расчету освещенности должен предшествовать выбор типа световых приборов, расположения и высоты подвеса их в помещении, нормируемого значения освещенности (Ен).
Расчетная точка освещается практически всеми светильниками, находящимися в помещении, однако учитывают обычно только действие ближайших световых приборов.
В качестве контрольных выбираются точки с наименьшей освещенностью, но не следует их принимать у стен или в углах помещения. Если в подобных точках есть рабочие места, то создание требуемой освещенности у них обеспечивается установкой дополнительных светильников или ламп большей мощности. При расположении светильников рядами контрольная точка выбирается между рядами на расстоянии от торцевой стены, примерно равном расчетной высоте.
Точечный метод базируется на основном законе светотехники, и в зависимости от светового прибора (точечный, линейный, прожектор) или характеристики объекта (закрытое помещение, улица, площадь) расчетные формулы различны.
Освещенность Е элемента поверхности определяется с учетом рисунка 2.3, по формуле
(2.9)
где Ф – световой поток, падающий на освещаемую поверхность, лм;
|
|
|
F – площадь освещаемой поверхности, м2;
– сила света под углом α к нормали N к освещаемой поверхности, кд;
α – угол между направлением силы света и нормалью к освещаемой поверхности, проведенной через ось симметрии источника света;
β – угол между направлением силы света и нормалью к освещаемой поверхности в точке А;
l – расстояние от источника света до освещаемой точки на поверхности, м
d– расстояние от расчетной точки А до проекции оси симметрии светильника на плоскость, ей перпендикулярную и проходящую через расчетную точку, м
Рисунок 2.3 – Освещенность элемента поверхности горизонтальной плоскости
В случае расчета освещенности на горизонтальной поверхности расстояние от источника света до контрольной точки А определяется, как гипотенуза прямоугольного треугольника по выражению:
(2.10)
При этом в соответствии с рисунком 2.2 угол β равен углу α. Таким образом, освещенность элемента поверхности на горизонтальной плоскости можно рассчитать по формуле:
(2.11)
где Кз – коэффициент запаса определяется по таблице 2.1;
|
|
|
μ – коэффициент дополнительной освещенности, учитывающий освещенность, создаваемую от неучтенных светильников, стен и потолка (принимается равным 1,1-1,2).
Расчет освещенности на горизонтальной плоскости с использованием формулы (2.9) осуществляется в следующем порядке:
- определяется тангенс угла падения светового луча в расчетную точку
(2.12)
- по найденному значению 
определяется угол α и cos 3 α;
- по КСС принятого светильника с условной лампой со световым потоком 1000 лм для найденного угла α определяется сила света I а(1000) по таблице 2.7 и рассчитывается значение освещенности, создаваемой этим светильником:
. (2.13)
- искомая освещенность от светильника со световым Ф,лк:
(2.14)
несколькими источниками света, необходимо рассчитать освещенности от каждого источника, а искомая освещенность определяется как их сумма:
. (2.15)
Если задана нормируемая освещенностьЕ n и требуется определить мощность лампы, необходимую для обеспечения этой освещенности на горизонтальной поверхности, расчетное значение светового потока лампы выражают из формулы (2.14)
(2.16)
Подставляя в эту формулу значение освещенности Е(1000),создаваемой условной лампой со световым потоком 1000 лм, получим:
(2.17)
По найденному значению светового потока выбирается лампа стандартной мощности и светового потока, значение которого отличается от Фр не более чем на -10.. .+20 %.
При наличии большого количества светильников, освещающих расчетную точку, можно использовать приближенный точечный метод расчета освещенности по пространственным изолюксам.
В данном случае расчет производится в следующей последовательности. Первоначально принимается, что поток лампы (при многоламповом светильнике - суммарный поток ламп) в каждом светильнике равен 1000 лм. Создаваемая в этом случае освещенность е называется условной. Ее величина зависит от светораспределения светильника и расстояний d и H р (рис. 2.2).
Таблица 2.7 - Значения типовых КСС круглосимметричиого светового прибора (Фсп = 1000 лм)
| α. град | Типовые кривые силы света круглосимметричного светового прибора | ||||||||||||
| М | Д-1 | Д-2 | Д-3 | Г-1 | Г-2 | Г-3 | К-1 | К-2 | К-3 | Ш-1 | Ш-2 | Ш-З | |
| 0 | 159,2 | 233,4 | 295,0 | 377,3 | 503,0 | 670,7 | 894,2 | 1192 | 1583 | 2120 | 154.8 | 119,6 | 78,3 |
| 5 | 159,2 | 232,9 | 294,0 | 375,5 | 499.8 | 664,8 | 883,8 | 1173 | 1549 | 2062 | 155,5 | 119,0 | 78.6 |
| 10 | 159,2 | 229,2 | 290,5 | 370,3 | 490.2 | 647,5 | 852.5 | 1118 | 1449 | 1893 | 158,2 | 118,6 | 79,4 |
| 15 | 159,2 | 228,5 | 286,5 | 361,6 | 474,4 | 618,5 | 801,1 | 1026 | 1288 | 1595 | 164,5 | 120,2 | 81,4 |
| 20 | 159,2 | 224,7 | 277,2 | 349,8 | 452,7 | 579,5 | 731,2 | 902 | 1052 | 1261 | 175,5 | 126,0 | 81,7 |
| 25 | 159,2 | 220,0 | 269,6 | 334,3 | 425,1 | 530,2 | 643,8 | 750 | 810 | 832 | 190,7 | 134,0 | 83,3 |
| 30 | 159,2 | 214,1 | 255,5 | 316,0 | 392,1 | 471,4 | 541,3 | 574 | 515 | 249 | 210,8 | 145,0 | 87,2 |
| 35 | 159,2 | 207,1 | 246,0 | 294,7 | 354,1 | 404,7 | 439.9 | 380 | 196 | 0 | 235,1 | 159,6 | 94,8 |
| 40 | 159,2 | 199,3 | 226,0 | 270,7 | 311,7 | 330,9 | 301,0 | 174 | 0 | — | 261,8 | 180,4 | 105,4 |
| 45 | 159,2 | 190,6 | 215,5 | 244.2 | 265,2 | 251,4 | 168,8 | 0 | — | — | 281,6 | 209,7 | 121,3 |
| 50 | 159,2 | 180,0 | 189,6 | 215,4 | 215,5 | 167,3 | 32,6 | — | — | — | 282,1 | 243,3 | 137,1 |
| 55 | 159,2 | 170,5 | 179,0 | 184,6 | 162,9 | 81,8 | 0 | — | — | — | 257,2 | 269.7 | 162.0 |
| 60 | 159,2 | 159,2 | 147,5 | 152,0 | 108,3 | 0 | — | — | — | — | 212,9 | 275,0 | 199,0 |
| 65 | 159,2 | 147,1 | 137,6 | 118,2 | 52,6 | — | — | — | — | — | 161,7 | 247,6 | 230.0 |
| 70 | 159.2 | 134,3 | 100,9 | 83,1 | 0 | — | — | — | — | — | 113,65 | 194,0 | 252,0 |
| 72 | 159,2 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 95.9 | 167.0 | 243,2 |
| 74 | 159,2 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 79,4 | 139,0 | 225,0 |
| 75 | 159,2 | 121,0 | 92,3 | 47,4 | — | — | — | — | — | — | 71,5 | 125.2 | 212,3 |
| 76 | 159,2 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 63,8 | 111,1 | 199,0 |
| 78 | 159,2 | — | — | — | — | — | — | _ | — | — | 49,1 | 84,5 | 165,5 |
| 80 | 159,2 | 106,9 | 51,2 | 11,1 | — | — | — | — | — | — | 35,8 | 60,4 | 127,7 |
| 82 | 159,2 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 23,8 | 39,5 | 89,1 |
| 84 | 159.2 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 13,8 | 22,5 | 53,6 |
| 85 | 159,2 | 92,5 | 44.4 | 0 | — | — | — | — | — | — | 10,0 | 16,2 | 39,0 |
| 86 | 159,2 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 6,2 | 10,1 | 25,0 |
| 88 | 159,2 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 1,6 | 2,5 | 6,4 |
| 90 | 159,2 | 77,7 | 19.9 | — | — | — | — | — | — | - | 0 | 0 | 0 |
Определение е для каждой точки производится с помощью пространственных изолюкс условной горизонтальной освещенности (рис. П3.1-П3.17 приложения 6 [14]). Если заданные значенияdи Нр выходят за пределы шкал, то можно эти координаты увеличить (уменьшить) ва раз так, чтобы точка оказалась в пределах графика, и определенное по графику значение е увеличить (уменьшить) в а раз. При наличии п светильников
(2.18)
Для получения в расчетной точке заданной освещенностиЕнлампы в каждом светильнике должны иметь поток:
(2.19)
Формула (2.19) может быть использована также для определения освещенности в расчетной точке при известном значении Фл:
(2.20)
Последовательность расчета осветительной установки точечным методом:
1. Находят минимальную нормированную освещенность;
2. Выбирают типы источника света и светильника, рассчитывают размещение светильников по помещению;
3. На плане помещения с указанными светильниками намечают контрольные точки, в которых освещенность может оказаться наименьшей;
4. Вычисляют условную освещенность в каждой контрольной точке и точку с наименьшей условной освещенностью принимают за расчетную;
5. По справочным таблицам устанавливают коэффициенты запаса и добавочной освещенности;
6. По формуле (2.19) находят световой поток лампы; по световому потоку из таблиц 2.2; 2.3; 2,4; 2.5 выбирают ближайшую стандартную лампу, световой поток которой отличается от расчетного не более чем на -10 или +20 %, и определяют ее мощность; подсчитывают электрическую мощность всей осветительной установки.
Очень важно при вычислении светового потока ламп правильно выбрать расчетную точку. В качестве ее на освещаемой поверхности, в пределах которой должна быть обеспечена нормированная освещенность, берут точку с минимальной освещенностью. Такую точку следует брать в центре поля или посередине одной стороны крайнего поля – пространства, ограниченного четырьмя ближайшими светильниками. Ниже приводится пример расчета точечным методом.
Пример 4. В помещении, план которого показан на рисунке 1 требуется обеспечить Ен = 50 лк. Светильники НСП-17 с лампами накаливания имеют кривую силы света типа Г-1 и расположены на расчетной высоте Нр = 5,5 м. Расстояние между рядами светильников 8 м, между светильниками в ряду -6 м. Коэффициент запаса принять равным КЗ = 1,4.
| Рисунок 1 - План помещения (к примеру 3) с расположением светильников и контрольных точек А и Б |
Решение. Расстояниеd определяется обмером по плану помещения. Например, расстояние от проекции светильника 1 на горизонтальную плоскость до точки A: 
м.
Определив расстояние d и зная расчетную высоту Нр, по формуле (2.12) вычисляем tgα для данного светильника, по которому находим значение угла α равное 42,3°. Зная угол α и кривую силы света светильника (Г-l), по табл. 2.7, интерполируя значения силы света для углов 40° и 45°, находим значение силы света
По формуле (2.13) определяем освещенность Е1000 в точке А от светильника1 с условной лампой в 1000 лм:
.
Светильники 2, 3 и 4 находятся на таком же расстоянии от точки А, как и светильник 1, поэтому они будут создавать в точке А такую же освещенность, как и светильник 1, и полная освещенность в точке А от светильников 1, 2, 3 и 4 будет равна их сумме, т. е. 15,16лк. Аналогично рассчитывается освещенность в точке А от светильников 5, 6, 7 и 8 и в точке Б от этих же светильников. Полученные результаты сводим в таблицу 1 и определяем суммарную освещенность в точках А и Б от всех светильников с условной лампой в 1000 лм. Наихудшей по освещенности оказывается точка Б, для которой суммарная освещенность SE1000 = 15,11 лк.
Таблица 1 -Результаты расчета освещенности к примеру 4
| Контрольная точка | № светильника | d ,м | α, град | Iα, кд | Освещенность SE1000 в точках А и Б от светильника с условной лампой в 1000 лм, лк | |||||
| от одного светильника | от всех светильников | |||||||||
| А | 1,2,3,4 | 5,0 | 42,3 | 283,9 | 3,79 | 15,16 | ||||
| А | 5,6 7,8 | 9,8 12,4 | 61,0 66,0 | 98,7 42,1 | 0,37 0,09 | 0,74 0,18 | ||||
|
|
| SE1000 = 16,08 | ||||||||
| В | 1, 3 2, 4 5, 6 7 8 | 4,0 7,2 12,6 12,0 13,4 | 36,0 53,0 66,5 65,4 67,7 | 345,6 183,9 36,8 48,4 44,25 | 6,05 1,33 0,075 0,12 0,08 | 12,1 2.66 0,15 0,12 0,08 | ||||
|
|
| SE1000 = 15,11 | ||||||||
По формуле (2.19) определяем необходимый поток лампы, принимая коэффициентμ= 1,1:
По таблице А3 приложения, по данному Флр выбирается лампа мощностью 300 Вт типа Г220-230-300 (Фл = 4850 лм), которая подходит для данного светильника по максимально допустимой мощности и световой поток которой больше Ф на 15,17 %, что укладывается в требуемый диапазон -10 %...+20 %.
Метод коэффициента использования светового потока. Метод применяют для нахождения равномерного освещения. Для расчета локализованного освещения, освещения наклонных и вертикальных поверхностей использовать его нельзя из-за большой погрешности получаемых результатов.
Расчетное значение светового потока одной лампы в каждом светильнике определяется по формуле
(2.21)
где Ен - нормируемое значение освещенности, лк;
Кз – коэффициент запаса (таблица 2.3);
F – освещаемая площадь, м2;
– коэффициент использования светового потока осветительной установки, о.е.;
z – отношение средней освещенности к минимальной.
Коэффициент z характеризует неравномерность освещенности и в значительной степени зависит от соотношения L / Hp. Если это отношение находится в диапазоне рекомендуемых значений (табл. 2.1), то можно принять:
z = 1,15 – для ламп накаливания и газоразрядных ламп типов ДРЛ, ДРИ, ДНаТ, и т.п.;
z = 1,1 – для люминесцентных ламп, расположенных в виде светящихся линий.
Под коэффициентом использования светового потока понимают отношение светового потока, падающего на расчетную поверхность. К световому потоку источника света. Коэффициент зависит от светораспределения светильников и их размещения в помещениях; от размеров освещаемого помещения и отражающих свойств его поверхностей; от отражающих свойств рабочей поверхности и от индекса помещения:
. (2.22)
Упрощенно индекс помещений может быть определен с помощью таблиц приложения Г.
Индекс помещения 
находится по известной площади помещения S и высоте подвеса светильников 
по приложению Г1 при 
.
Для удлиненных помещений, когда 
, 
находится по приложению Г2 по известным 
и .
Для помещений практически неограниченной длины можно считать по формуле:
. (2.23)
Во всех случаях округляется до ближайшего табличного значения: 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0; 1,1; 1,25; 1,5; 1,75; 2,0; 2,25; 2,5; 3,0 и т.д.
Коэффициенты отражения поверхностей помещения: потолка 
и стен 
– оценивают с помощью таблицы 2.1. Коэффициент отражения расчетной поверхности пола в большинстве случаев принимается 
.
По найденным значениям индекса помещения 
и коэффициентов отражения 
и 
для выбранного типа светильников определяется коэффициент использования 
. Значения коэффициентов использования для светильников с типовыми КСС приведены в приложении Д.
Порядок расчета методом коэффициента использования следующий:
1. Определяются 
, тип и число светильников N в помещении, как указывалось выше;
2. По таблицам находят коэффициент запаса 
, поправочный коэффициент z, нормированную освещенность 
;
3. Вычисляется индекс помещения 
;
4. Определяется коэффициент использования светового потока ламп 
;
5. По формуле 2.21 находится необходимый поток ламп в одном светильнике; выбирается лампа с близким по величине световым потоком.
Световой поток светильника при выбранных лампах не должен отличаться от Флр больше чем на величину (-10…+20%). При невозможности выбора ламп с таким приближением корректируется число светильников N либо высота подвеса светильников 
.
(2.24)
При расчете люминесцентного освещения первоначально намечается число рядов R, которое подставляется в формулу (2.21) вместо N. Тогда под Флр следует подразумевать световой поток ламп одного ряда Ф Rp:
(2.25)
Далее по (2.7) определяется количество светильников в одном ряду. При этом расстояние между соседними светильниками в ряду не должно превышать 0,5Нр[7].
Пример 5. В помещении длиной А = 18м и шириной В = 12м на высоте Нр= 4м устанавливаются три продольных ряда светильников типа ЛСП02 (КСС типа Д-2) с люминесцентными лампами типа ЛБ. Коэфиценты рn = 50%, pc = 30%, pp = 10%. Требуется обеспечить освещенность Ен = 300 лк с коефицентом запаса Кз = 1,5.
Решение. Определяем площадь 
и индекс помещения по формуле (2.22):
Для КСС Д-2 и in = 1,8 при заданных коэффициентах отражения находим из приложения Г методом линейной интерполяции коэффициент использования светового потока:
Определяем требуемый световой поток ламп одного ряда по формуле (2.25):
Если применить светильники с лампами 2 х 40 Вт (с общим потоком 6300лм, длиной lc = 1234 мм), то в ряду необходимо установить Np = 55255,8 / 6300 ~ 9 светильников. Расстояние между соседними светильниками в ряду определим по формуле (2.8)
где l = 0,5 – расстояние от крайних светильников до стены
При использовании светильников с лампами 2 х 65 Вт (с общим потоком 9600лм, длиной lc = 1534 мм), то в ряду необходимо установить Np = 55255,8 / 9600 ~ 6 светильников. Расстояние между соседними светильниками в ряду
Таким образом, оба варианта технически допустимы: светильники вмещают в ряд, и на расстояние между соседними светильниками не превышает 0,5HP = 2м.
Расчет освещенности по удельной мощности. Метод расчета освещенности по удельной мощности является одним из упрощенных вариантов расчета освещенности с применением коэффициента использования. Данным методом пользуются для приближенного расчета осветительных установок помещений, у которых отсутствуют существенные затенения рабочих поверхностей и к освещению которых не предъявляются особые требования, например, вспомогательные и складские помещения, кладовые, коридоры и т.д.
В основу метода удельной мощности положены результаты многочисленных расчетов средних значений мощности источников, приходящихся на 1 м2 освещаемой поверхности. На основе подобных результатов составлены справочные таблицы, позволяющие соответствии всех параметров осветительной установки паспортным данным таблиц определить необходимую удельную мощность источников (Руд), обеспечивающую требуемые условия освещения.
Удельная мощность осветительной установки определяется по формуле:
. (2.26)
где РЛ – мощность одной лампы, Вт;
N – число ламп;
F – площадь освещаемого освещения, м2.
Приняв удельную мощность в соответствии с заданными условиями, можно определить расчетное значение требуемой мощности одной лампы:
(2.27)
по которому выбирается лампа ближайшей стандартной мощности.
В справочных таблицах (приложение Е) приводятся данные об удельной мощности для светильников прямого света с типовыми КСС [2].
Расчет по методу удельной мощности допускается производить только для общего равномерного освещения при отсутствии крупных затенений и в пределах тех данных, для которых составлены таблицы. При пользовании ими следует учитывать следующие особенности:
- если значение освещенности и коэффициента запаса, принятых для расчета, отличаются от указанных в таблице, следует произвести пропорциональный перерасчет значения удельной мощности;
- если значения коэффициентов отражения поверхностей помещения отличаются от принятых в таблице (помещения более темные или более светлые), допускается соответственно увеличить или уменьшить удельную мощность на 10 %;
- значения удельной мощности для ламп накаливания указаны для напряжения 220 В;
- в таблицах указаны значения удельной мощности для КПД светильника 100 %; для получения значения удельной мощности при меньшем КПД следует табличное значение разделить на выраженный в долях единицы КПД светильника;
- при использовании для освещения помещения энергоэкономичных люминесцентных ламп мощностью 36 Вт допускается определять удельную мощность по таблице для стандартных люминесцентных ламп мощностью 40 Вт.
Перерасчет удельных мощностей с учетом фактических исходных данных можно производить по выражению
(2.28)
где 
– табличное значение удельной мощности освещения;
и 
– фактический и табличный коэффициенты запаса;
– КПД выбранного светильника в относительных единицах ( 
.
Расчет освещенности по методу удельной мощности осуществляется в следующем порядке: для освещаемого помещения определяются значения расчетной высоты НР, тип и число светильников, нормируемой освещенности. По соответствующей таблице находится значение удельной мощности, далее по формуле (2.27) принимается расчетное значение мощности одной лампы и подбирается лампа ближайшей стандартной мощности. Если расчетная мощность лампы оказывается большей, чем допускается в принятых светильниках, следует увеличить число светильников.
Пример 6. Для освещения помещения площадью F = А × В = 18 × 12 = 216 м2 с рп = 0,5, рс= 0,3, рр = 0,1 предполагается использовать светильники прямого света типа ЛСП18-2х36 (КСС типа Д-2, КПД 70 %, длина 1330 мм), установленные на расчетной высоте НР = 3,5 м, с люминесцентными лампами типа ЛБ. Определить число светильников, необходимое для создания освещенности Е = 300 лк при коэффициенте запаса К = 1,8 и коэффициенте неравномерности z = 1,1.
Решение. По приложению Е определяется табличное значение удельной мощности освещения Ру тз6л = 3,1 Вт/м2. Но так как в таблице это значение соответствует Е = 100 лк, К = 1,5 и КПД = 100%, пропорциональным пересчетом определяется значение по формуле (2.28):
Число светильников
Для освещения помещения можно принять 6 рядов по 8 светильников в каждом. Проверим, поместятся ли светильники по длине помещения. Общая длина ряда светильников составляет 8 х 1330 мм = = 10640 мм = 10,64 м, что меньше длины помещения. Следовательно, принимаем для освещения помещения 6 рядов светильников по 8 штук в каждом.
Пример 7. Для освещения главного коридора общественного здания площадью F = А × В = 8 × 3 = 24 м2 с рп = 0,5, рс= 0,3, рр = 0,1, Н = 3 м, с целью энергосбережения подберем светодиодный светильник или лампу. Определим число светильников, необходимое для создания нормируемой освещенности Е = 75 лк (таблица Б3) при коэффициенте запаса К = 1,8 и коэффициенте неравномерности z = 1,1. Расчет произвести методом удельной мощности.
Решение. Табличных значений удельной мощности светодиодных ламп нет. В связи с этим произведем подбор светильника с лампой накаливания, рассчитаем мощность лампы и после, зная параметр светового потока, заменим на светодиодную.
Помещение не высокое, поэтому выберем светильники прямого или преимущественно прямого света с типовой кривой силы света Д.
Помещение сухое, поэтому степень защиты светильников должна быть IP 20-23.
Принимаем светильник НСО17-150-002 с одной лампами Б215-220-150 мощностью 150 Вт. Степень защиты IP 20, класс светораспределения Н, кривая силы света Д-2, КПД светильника 55%, климатическое исполнение УХЛ 4.
Расчетная высота установки светильников Нр, м, равна
.
где Н – высота помещения, м;
hс– расстояние от перекрытия до светильника (разместим светильники на шнуру, расстояние примем 0,3 м);
hр.– высота расчетной поверхности над полом (принимаем 0 м).
Определив Нp из таблицы 2,6 принимаем значение L/Hp=1,5, вычисляем расстояние между соседними светильниками в ряду или рядами светильников:
L=1,5 Hp = 1,5 × 2,7 = 4,05 м.
Определим расстояние от крайних светильников или рядов светильников до стены:
l =(0,3-0,5)L =0,4 × 4,05=1,62 м.
Находим число рядов светильников:
. Принимаем 
Число светильников в ряду определим из соотношения
Принимаем 
Пересчитываются реальные расстояния:
- светильники располагаются в одном ряд, по центру коридора, 
- между центрами светильников в ряду
.
Так как помещение прямоугольное, проверим отношение 
равенство не выполняется; из этого следует, число светильников в ряду увеличить на 1 шт. Принимаем 
. Пересчитаем 
равенство не выполняется; из этого следует, число светильников в ряду увеличить на 2 шт. Принимаем 
. Пересчитаем 
равенство выполняется, из этого следует, число рядов светильников, и число светильников в ряду принимаем окончательно.
Общее число светильников определяем по формуле 
.
По приложению Е (таблица Е2) определяется табличное значение удельной мощности освещения лампы накаливания мощностью 100 Вт Ру тз6л = 20,5 Вт/м2. Но так как в таблице это значение соответствует Е = 100 лк, К = 1,5 и КПД = 100%, пропорциональным пересчетом определяется значение по формуле (2.28) 
Приняв удельную мощность в соответствии с заданными условиями, можно определить расчетное значение требуемой мощности одной лампы 
Подбираем лампу ближайшей стандартной мощности – Б215-225-200, мощностью 200 Вт и со световым потоком Фл = 3150 лм по приложению А (таблица А2). Расчетная мощность лампы накаливания оказывается большей, чем допускается в принятом светильнике, следовательно, необходимо увеличить число светильников или подобрать светильник с параметрами идентичным выбранному, но выдерживающий большую мощность. С целью энергосбережения выбираем светодиодную лампу - SAFFIT 55092 40W 230V E27 4000K со световым потоком 3700 лм, индексом цветопередачи 85%. Использую данную лампу, мы снизим потребляемую мощности в 5 раз, и не потребуется замена светильника или перерасчет с увеличением количества светильников.
Окончательно принимаем освещение главного коридора выполнить четырьмя светильниками НСО17-150-002, со светодиодными лампами SAFFIT 55092, расположенных в один ряд. Можно подобрать и другую марку светодиодной лампы или же выбрать люминесцентную лампу с цоколем Е27.
Коэффициент пульсации
Коэффициент пульсации освещенности – критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током, определяемый по формуле
(2.29)
где k п– коэффициент пульсации освещенности, %;
– максимальное, минимальное и среднее значения освещенности за период её колебания, лк.
Пульсации светового потока газоразрядных ламп, питаемых током промышленной частоты, отрицательно сказывается на зрительной работоспособности и повышает утомление человека, животного или птицы. Пульсация светового потока способна вызвать стробоскопический эффект – явление искажения зрительного восприятия вращающихся, движущихся или сменяющихся объектов в мелькающем свете, возникающее при совпадении кратности частотных характеристик движения объектов и изменения светового потока во времени.
Снижение пульсации светового потока газоразрядных ламп (таблица. 2.8) достигается:
– поочередным подключением светильников соседних в ряду и соседних рядов к разным фазам сети;
– питанием различных люминесцентных ламп в многоламповом светильнике от разных фаз сети;
– включением люминесцентных ламп в светильнике по схемам, обеспечивающим питание половины ламп отстающим, а второй половины – опережающим током;
– установки в одной точке двух и более светильников с лампами ДРЛ, ДРИ и ДНаТ с питанием от разных фаз.
Условия расположения светильников и схем включения ламп в светильниках, при которых соблюдаются нормированные значения коэффициента пульсации освещенности, приведены в таблице 2.9.
Таблица 2.8 – Значение коэффициента пульсации светового потока для различных газоразрядных ламп и способов их включения
| Тип лампы | Значение коэффициента пульсации светового потока, % | |||
| одной лампы | двух дамп в схемах отстающего и опережающего токов | двух ламп в схеме с разными фазами | трех ламп в схеме с разными фазами | |
| Люминесцентные лампы ЛБ и ЛТБ | 25 | 10,5 | 10 | 2,2 |
| ЛХБ | 35 | 15 | 15 | 3,1 |
| ЛДЦ | 40 | 17 | 17 | 3,5 |
| ЛД | 55 | 23 | 23 | 5,0 |
Окончание таблицы 2.8
| Газоразрядные лампы высокого давления: | ||||
| ДРЛ | 65 | - | 32 | 5 |
| ДКсТ | 130 | - | 65 | 5 |
| ДРИ | 45 | - | - | - |
| ДНаТ | 80 | - | - | - |
Таблица 2.9 – Условия, при которых соблюдаются нормированные значения коэффициента пульсации
| Расположение светильников и схема включения ламп | Нормированные значения коэффициента пульсации, % |
| Лампы типа ДРЛ: | |
| - совместная установка двух дамп разных фаз | 30 |
| - совместная установка трех дамп разных фаз | 10, 15, 20, 30 |
| Люминесцентные лампы при любом расположении светильников: | |
| - число ламп в светильнике, кратное трем, с равномерным распределением по фазам сети | 10, 15, 20, 30 |
| - число ламп в светильнике, кратное двум, с включением половины ламп по схеме опережающего и половины по схеме отстающего тока, в том числе для: | |
| лампы ЛБ и ЛТБ | 10, 15, 20, 30 |
| лампы ЛХБ | 15, 20, 30 |
| лампы ЛДЦ | 20, 30 |
| лампы ЛД | 30 |
| - любое число ламп в светильнике и любая схема включения, в том числе: | |
| лампы ЛБ и ЛТБ | 30 |
| прочие лампы | - |
| Лампы накаливания при любом расположении светильников | 10, 15, 20, 30 |
Светотехническая ведомость
Конечные результаты светотехнических расчетов представляются в виде светотехнической ведомости. Форма светотехнической ведомости не утверждена межотраслевыми стандартами и может быть произвольной. В качестве примера в виде таблицы 2.10 представлена одна из разновидностей форм светотехнической ведомости, которая рекомендуется к исполнению при выполнении курсовых и дипломных проектов.
Таблица 2.9– Светотехническая ведомость
| Наименование помещения | Габариты (длина´ ширина´ высота),м | Класс по условиям окружающей среды | Коэффициенты отражения (rп ´ rс ´ rр), % | Вид освеще-ния | Система освеще-ния | Норма освещен-ности, лк | Поверхность, на которой нормируется освещенность | Светильники | Лампы (тип и мощность в Вт) | Штепсельные розетки | Установленная мощ-ность, кВт | ||
| тип | число | тип | число | ||||||||||
| Помещение для содержания животных | 34×18×2,7 | Сырое | 50×30×10 | Рабочее, дежурное | общая | 75 | Г-0,0 | ЛСП02В | 35 | ЛБ 40 | – | 1,68 | |
| Станки для проверяемых свиноматок | 5×3,8×2,7 | Сырое | 50×30×10 | Рабочее | общая | 200 | Г-0,0 | ЛСП02В | 3 | ЛБ 40 | – | 0,288 | |
| Ветеринарный бокс | 3,8×3,5×2,7 | Сырое | 50×30×10 | рабочее | общая | 200 | Г-0,8 | ЛСП02В | 2 | ЛБ 40 | – | 0,192 | |
| Манеж | 3,8×3×2,7 | Сырое | 50×30×10 | рабочее | общая | 200 | Г-0,0 | ЛСП02В | 2 | ЛБ 40 | 0,192 | ||
| Помещение для обслуживающего персонала | 3,8×3×2,7 | Сухое | 70×50×30 | рабочее | общая | 150 | Г-0,8 | ЛПО01 | 1 | ЛБ 40 | РС 10 635 | 1 | 1,096 |
| Помещение для инвентаря и подстилки | 4,5×3,8×2,7 | Сухое | 50×30×10 | рабочее | общая | 20 | Г-0,0 | НСП11 | 1 | Б-215-225-200 | – | 0,2 | |
| Тамбур | 3,8×3×2,7 | Сухое | 50×30×10 | рабочее | общая | 20 | Г-0,0 | НСП11 | 1 | Б-215-225-150 | 0,15 | ||
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 3943; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!