Использования светового потока

Рассчитать технико-экономические характеристики осветительной установки для производственного помещения с общим равномерным освещением.

Исходные данные:

разряд зрительной работы – III, подразряд зрительной работы – б;

размеры помещения, м:

– длина А = 18;

– ширина В = 10;

– высота Н = 4;

тип источника света – лампы ЛХБ мощностью 65 Вт;

коэффициенты отражения:

– потолка r_п = 0,5;

– стен r_с = 0,3;

время работы осветительной установки:

в течение смены Т _р = 9,5 ч;

количество рабочих дней в году D = 365.

Р е ш е н и е. 1 Расчет осветительной установки для производственного помещения выполняем методом коэффициента использования светового потока.

2 Согласно характеристике и подразряду зрительной работы IIIб при среднем контрасте объекта с фоном устанавливаем нормированную освещенность на рабочей поверхности Е _min = 200 лк (таблица 1 [7] или приложение А).

3 Коэффициент запаса при содержании пыли и других примесей в воздухе менее 1 мг/м³ (таблица 3 [7] или приложение Г) К _з = 1,5.

4 Рассчитаем расчетную высоту подвеса светильника:

h _р = H – h _р.п – h _с,

где Н – высота подвеса светильника над полом, м;

h _р.п – высота рабочей поверхности, м, принимается на высоте 0,8 м от поверхности пола;

h _с – величина свеса светильника, м, принимаем равной нулю.

Тогда h _р = 4 – 0,8 – 0 = 3,2 м.

5 Находим индекс помещения:

,

где S – площадь помещения, м²;

A, B – соответственно длина и ширина помещения, м.

Подставим данные:

6 При заданной люминесцентной лампе ЛХБ-65 принимаем тип светильника ЛДОР, т. к. по условиям среды в производственном помещении (содержание пыли и других примесей в воздушной среде менее 1 мг/м³).

7 Определяем коэффициент использования светового потока h осветительной установки в зависимости от типа светильника и коэффициентов отражения потолка r_п и стен r_с по таблице П.4.1 [9] или приложению Г, который при i = 2, r_п = 0,5 и r_с = 0,3 составит 0,49.

8 Принимаем значения коэффициента, характеризующего неравномерность освещения Z = 1,2, и коэффициента затенения n = 0,8 (п. 2.7.2 [9]).

9 Рассчитаем требуемый световой поток всех ламп и количество светильников:

,

где Е _мин – нормированная освещенность на рабочей поверхности, лк;

К _з – коэффициент запаса;

S – площадь помещения, м².

Подставим данные:

Определим количество светильников:

,

где n – количество ламп в светильнике, шт. Для освещения производственных помещений используются двухламповые или четырехламповые светильники. Принимаем четырехламповые светильники.

F _л – световой поток лампы, лм. При заданном типе лампы ЛХБ-65 световой поток составит 3820 лм (таблица П.I.2 [9] или приложение В).

Тогда

10 Для создания равномерного распределения освещенности произведем расчет величин размещения светильников. Рекомендации по размещению светильников в помещении приведены в п. 2.6 [9].

Расстояние между осью рядов люминесцентных светильников

L = l h _р,

где l – коэффициент наивыгоднейшего относительного расстояния светильниками. Определяется по таблице 8 в зависимости от типа светильника и составляет 1,4–1,6. Принимаем l = 1,5.

Тогда L = 1,5 × 3,2 = 4,8 м.

Расстояние от стены до оси ряда

l ₁ = (0,4…0,5) L,

подставим данные: l ₁ = 0,5 × 4,8 = 2,4 м. Уточняем расстояния расчетами:

l ₁ = (В – L) / 2 = (10 – 4,8) / 2 = 2,6 м; l ₁ = 1,6 × 0,5 × 4,8 = 3,84 м. Принимаем к дальнейшим расчетам l ₁ = 2,6 м.

Расстояние от стены до торца светильника

l ₂ = (0,25…0,3) L,

подставим данные: l ₁ = 0,25 × 4,8 = 1,2 м.

Определим количество рядов: п _ряд = (В – 2 l ₁) / L + 1.

Тогда п _ряд = (10 – 2 × 2,4) / 4,8 + 1 = 2,08.

Так как по расчету 11 четырехламповых светильников, то принимаем два ряда по 6 шт. в ряду. То есть расчетное количество светильников увеличиваем на один для обеспечения равномерной освещенности и симметричности их размещения.

Схема размещения светильников в помещении представлена на рисунке Е.1.

Рисунок Е.1 – Схема размещения светильников в помещении

Определим расстояние между торцами светильников в ряду:

Х = (А – 2 l ₂ – п _с l _св) / (п _с – 1),

где l _св – длина светильника, м. При длине лампы ЛХБ-65 1,514 м принимаем l _св = 1,55 м.

Подставим данные:

Х = (18 – 2 ×1,2 – 6 × 1,55) / (6 – 1) = 1,26 м.

11 Определяем действительную освещенность рабочей поверхности:

.

Подставим данные:

Е _ф = (200 × (4 × 12) × 3820) / 165306 = 221,8» 222 лк.

Фактическая освещенность соответствует нормативу.

12 Рассчитаем суммарную установленную мощность, кВт, осветительной установки с учетом количества источников света и их мощности:

Р _S = n _c n Р _л / 1000,

где Р _л – потребляемая мощность электроэнергии источника света, Вт.

Тогда Р _S = 12 × 4 × 65 / 1000 = 3,12 кВт.

13 Определим годовые затраты на потребляемую электроэнергию, руб., с учетом действующих тарифов и годового фонда рабочего времени:

З_г = D Т _р С _эл Р _S,

где D – количество рабочих дней в году; по заданию 365;

Т _р – время работы осветительной установки в течение смены, ч; по заданию 9,5;

С _эл – стоимость 1 КВт×ч электроэнергии, руб. Согласно тарифу на 1.03.2012 г. для промышленных предприятий С _эл = 770,6 руб./кВт.

Подставим данные:

З_г = 365 × 9,5 × 770,6 × 3,12 = 8336812,16» 8,337 млн руб.

14 Согласно расчету для обеспечения нормированной освещенности 200 лк в производственном помещении необходимо установить два ряда четырехламповых светильников с лампами ЛХБ-65 по 6 светильников в ряду. Суммарная потребляемая мощность системы освещения составит 3,12 кВт, а годовые затраты на потребляемую электроэнергию – 8,337 млн руб.

Список литературы

1 ГОСТ 24940–96. Межгосударственный стандарт. Здания и сооружения. Методы измерения освещенности. – Введ. 1997-01-10. – Минск: Минстройархитектуры Респ. Беларусь, 1997. – 23 с.

2 ГОСТ 12.1.046–85. ССБТ. Строительство. Нормы освещения строительных площадок. – Введ. 1986-01-01. – М.: Изд-во стандартов, 1986. – 14 с.

3 Кнорринг, Г. М. Осветительные установки / Г. М. Кнорринг. – М.: Энергоиздат, 1981. – 284 с.

4 Кнорринг, Г. М. Светотехнические расчеты в установках искусственного освещения / Г. М. Кнорринг. – Л.: Энергия, 1973. – 200 с.

5 Лозовский, Л. И. Проектирование электрического освещения / Л. И. Лозовский. – Минск: Выш. шк., 1976. – 232 с.

6 Справочная книга для проектирования электрического освещения / Г. М. Кнорринг [и др.]; под ред. Г. М. Кнорринга. – Л.: Энергия, 1976. – 384 с.

7 ТКП 45-2.04-153–2009 (02250). Естественное и искусственное освещение. Введ. 2009-10-14. – Минск: Минстройархитектуры Респ. Беларусь, 2009. – 59 с.

8 Тищенко, Г. А. Осветительные установки /Г. А. Тищенко. – М.: Высш. шк., 1984. – 247 с.

9 Шатило, С. Н. Проектирование искусственного освещения производственных помещений: метод. указания / С. Н. Шатило, А. М. Рудницкий, М. И. Грунтова. – Гомель: БелИИЖТ, 1990. – 65 с.

10 Эффективное использование электроэнергии в осветительных установках предприятий железнодорожного транспорта: пособие для студентов механических, электромеханических специальностей и слушателей ИПК / И. С. Евдасев [и др.]; под ред. И. С. Евдасева. – Гомель: БелГУТ, 2005. – 142 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Учебное издание

ШАТИЛО Сергей Николаевич

ДОРОШКО Сергей Владимирович

Карпенко Валерий Владимирович