Освещение 2. Обоснование использования искусственных источников света для систем освещения в помещениях сельскохозяйственного назначения

• Название: Обоснование использования искусственных источников света для систем освещения в помещениях сельскохозяйственного назначения
• Дата: 01.06.2022
• Размер: 1.43 Mb.
• Имя файла: Освещение 2.doc
• Тип: Диплом; #563341
• страница: 2 из 3

3.2 Виды и конструктивные особенности промышленного освещения.

Световую среду формируют Солнце и осветительные установки.

Различают три вида производственного освещения:

• 
  естественное освещение;
  
• 
  искусственное освещение;
  
• 
  совмещенное освещение.
  

Естественное освещение

Естественным называют освещение помещений солнечным светом (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях.

Естественное освещение является обязательным для производственных помещений с постоянным пребыванием людей. Интенсивность естественного освещения помещений зависит от времени суток и года, атмосферных явлений, ориентировки зданий,  высоты, расстояния и окраски соседних зданий, величины и формы окон, внутренней отделки (окраски) и глубины помещений.

Наиболее благоприятное естественное освещение достигается при ориентации зданий на южную половину горизонта, при расстояниях между зданиями не менее высоты здания, при окраске их в светлые тона, при устройстве комнат глубиной, не превышающей удвоенного расстояния от верхнего края окна до пола.

При устройстве легких металлических переплетов световых проёмов теряется 5 – 10% естественного света, при деревянных переплетах эти потери возрастают до 35 – 40%. Обыкновенные оконные стекла поглощают 8 – 15% дневного света, в том числе биологически активные УФ лучи. Зимнее двойное застекление поглощает до 25% света. Загрязнение оконных стекол повышает потери световых лучей до 50%. Тюлевые занавески поглощают еще до 20–30% света.

Светлая окраска стен и потолка усиливает освещенность помещений в связи с тем, что свет, падая на светлые поверхности, многократно отражается.

Конструктивно системы естественного освещения разделяются следующим образом: 

• 
  боковое освещение – световые проемы расположены в стенах;
  
• 
  верхнее освещение – прозрачные перекрытия и световые фонари на крыше; 
  
• 
  комбинированное освещение – наличие световых проемов в стенах и перекрытиях одновременно.
  

Коэффициент естественной освещенности

Коэффициент естественной освещенности - выраженное в процентах отношение освещенности некоторой точки заданной плоскости внутри помещения к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом безоблачного неба.

, (1)

где – освещенность в заданной точке помещения;

– освещенность наружной точки.
Совмещённое освещение

Совмещенным называют освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняют искусственным. Для выполнения работ I–III разрядов, т.е. наивысшей, очень высокой и высокой точности, в основном применяют совмещенное освещение в связи с недостаточностью естественного освещения.
Искусственное освещение

Искусственное освещение выполняют электрическими или химическими источниками света.

Функционально виды искусственного освещения разделяются по видам: 

• 
  рабочее освещение - обязательное для всех производственных процессов;
  
• 
  аварийное освещение - для продолжения работы при отключении рабочего освещения в случаях аварии.
  
• 
  эвакуационное освещение - для эвакуации людей из помещений в случае аварийного отключения рабочего освещения при чрезвычайной ситуации.
  

Освещенность основных проходов и запасных выходов должна быть не менее 0,5 лк на уровне пола и не менее 0,2 лк на открытых территориях.

Конструктивно системы искусственного освещения разделяются на следующие категории: 

• 
  общее освещение– источники света распределены равномерно без учета расположения рабочих мест;
  
• 
  общее локализованное освещение - для увеличения освещения посредством размещения ламп ближе к рабочим поверхностям;
  
• 
  местное освещение - для освещения рабочего места (настольная лампа);
  
• 
  комбинированное освещение – включает общее и местное освещение для выполнения зрительных работ высокой точности.
  

Оценка_освещённости_помещений'>3.3 Оценка освещённости помещений
Оценка естественной освещенности

Оценку естественной освещенности помещений проводят по показателю . С этой целью помещение полностью освобождают от мебели и других световых экранов, тщательно моют окна. Освещенность в нормируемых точках определяют люксметром. Значение рассчитывают по формуле (1). Полученное значение сравнивают с нормированным значением.

Следует отметить, что для выполнения работ I – III разрядов обязательно применяют совмещенное освещение в связи с недостаточностью естественного освещения.
Оценка совмещенного освещения

Оценку совмещенного освещения помещений и рабочих поверхностей производят по показателю . Освещенность рабочих поверхностей определяют люксметром. рассчитывают по формуле (1). Полученные значения сравнивают с нормативным значением.
Оценка искусственного освещения

Оценку искусственного освещения помещений и рабочих поверхностей выполняют по показателю освещенности , измеряемой люксметром. Полученные значения сравнивают с нормативным значением.
3.4. Техническое обеспечение измерений параметров освещённости

Для измерения параметров освещённости различных объектов в Российской Федерации рекомендован программно-аппаратный измерительный комплекс «еЛайт-01».

В настоящее время измерительный комплекс «еЛайт-01» существенно превосходит по своим характеристикам любой серийно выпускающийся прибор, измеряющий освещенность, яркость или пульсации от зарубежных производителей.

Измерительный комплекс «еЛайт-01» представляет собой самую современную разработку прибора для измерения освещенности, пульсации и яркости источников света. При его создании использовалась самая новая элементная база и программное обеспечение. При этом были учтены все последние требования законодательства РФ в области измерений параметров световой среды. Это позволяет комплексу заметно выделяться на фоне конкурентов.

Внешний вид программно-аппаратного измерительного комплекса «еЛайт-01» представлен на рис.11.



Рисунок 11. Внешний вид измерительного комплекса «еЛайт-01»
Технические характеристики комплекса «еЛайт-01»

Характеристики измерения световой среды

Диапазон измеряемой освещенности: 1 … 200 000 люкс

Диапазон измеряемой яркости: 1 … 200 000 кд/м

Диапазон измеряемого коэффициента пульсации: 1 … 100 %

Относительная погрешность определения освещенности: 8 %

Относительная погрешность определения яркости: 10 %

Относительная погрешность определения : 10 %

Массогабаритные характеристики

Габаритные размеры: 70 × 208 × 35 мм

Масса: 560 гр.

Рабочие условия эксплуатации

Нормальная температура: 20 ± 5°C

Рабочий диапазон температур: -20…+50°C

Относительная влажность при нормальной температуре: не более 90 %

Атмосферное давление: 80…120 кПа

Электропитание

Напряжение питания: 7,5…15 V (внешний блок питания)

Ток потребления: максимум 1,2 А (заряд аккумуляторов)

Время непрерывной работы от элементов питания: не менее 8 часов

Время зарядки аккумуляторов: 4,5 часа

Прочее

Время установления рабочего режима после включения: 5 секунд

Количество хранимых данных в памяти: более 1 млн.

Наработка на отказ: 10 000 часов
3.5 Требования к освещению

Правильный выбор светильников для производственных помещений позволяет не только обеспечить необходимое для эффективной работы качество света, но и значительно оптимизировать систему освещения, сократив расходы на эксплуатацию и электроэнергию. При выборе светильников для производства следует отдавать предпочтение оборудованию с высокими показателями световой отдачи, срока службы и стабильности светового потока.

Оборудование для производственных помещений должно иметь высокую светоотдачу. Причем чем выше потолок, тем больше должен быть световой поток устанавливаемого оборудования. Немаловажно также, чтобы оборудование потребляло меньше энергии, ведь на больших площадях используется больше светильников.

Производственные и другие рабочие помещения с высокими потолками нередко освещаются с помощью мощных ламп с повышенной яркостью, однако чрезмерная освещенность вызывает зрительное напряжение и быструю утомляемость глаз, препятствует концентрации внимания, что отражается на качестве работы. Более комфортным для работы является рассеянный свет, который дают линейные люминесцентные и светодиодные светильники. Рабочие места для отдельных видов работ с высокой точностью требуют локальной подсветки. Применение только одного местного освещения в производственных помещениях не допускается.

Используемые в производственных помещениях источники света, согласно нормам СанПиН 2.1/2.1.1.1278-03, должны иметь коэффициент пульсации источников света не более 10%, чтобы исключить возникновение стробоскопического эффекта. В помещениях с компьютерами это значение не может превышать 5%.

В производственных помещениях, где люди вынуждены работать в ночную смену, рекомендуется использовать источники света с достаточным количеством волн синего спектра, например, светодиодные. Это позволит преодолеть вызванные сменой циркадных ритмов сонливость и падение работоспособности.

Многие производственные объекты работают 24 часа в сутки 7 дней в неделю. При таком графике принципиально важным является вопрос замены ламп, который связан с вызовом монтажной бригады, установкой специального оборудования и техники. Иногда такие мероприятия могут обойтись дороже, чем светильники, лампы и расходы на электроэнергию. Поэтому оборудование для производств должно иметь высокий срок службы, быть надежным, удобным и безопасным в эксплуатации.

4. Расчёт освещения теплицы для выращивания томатов
4.1 Расчёт освещённости производственных помещений

Расчёт освещения промышленной теплицы для выращивания гибридного полудетерминатного сорта томатов «Нина» проведём для теплицы подсобного хозяйства ПО «Центр судоремонта «Звёздочка» г. Северодвинска.

Подсобное хозяйство предприятия имеет в своём составе 18 однотипных теплиц, расположенных на 3-х разных площадках. Все теплицы с двухскатной кровлей, с двойным остеклением, с отоплением и водоснабжением от общей стационарной газовой котельной и системой пассивной вентиляции. В теплице имеется мастерская для ремонта оборудования с запасом инструмента, материалов, технологическим и станочным оборудованием.

Сами теплицы спроектированы специалистами базового предприятия в соответствии с ныне действующими техническими и экологическими требованиями и представляют собой автономные сооружения каркасного типа с резервной дизель-электростанцией.

Эскизный проект теплицы представлен на рис.12 и в приложении 1.



Рисунок 12. Эскизный проект теплицы

Светотехнический расчёт осветительных установок теплицы проведём методом использования коэффициента светового потока.

В соответствии со сводом правил СП 52.13330.2016 "Естественное и искусственное освещение" при общем освещении помещений промышленной теплицы примем следующие параметры освещения:

- туалет – 150 Лк;

- гардеробная – 200 Лк;

- складское помещение – 200 Лк;

- мастерская – 300 Лк;

- комната отдыха – 300 Лк;

- коридор – 100 Лк.

Освещённость помещения для выращивания растений после проведённых экспериментов принята равной на высоте от уровня пола. При этом максимальная высота томатов сорта «Нина» принята равной 1,5м.

Так как здание теплицы относится к категории промышленных предприятий, то для освещения помещений примем к использованию промышленные светодиодные светильники серии «Айсберг».

Расчётный поток определяется по формуле:

,

где - минимальное освещение в соответствии с СП 52.13330.2016;

- площадь освещаемого помещения;

- коэффициент запаса для светодиодных светильников;

- коэффициент минимальной освещённости для теплиц;

- количество рядов источников света;

- коэффициент использования.

Для расчёта коэффициента использования определяется индекс помещения по формуле:
,

где - длина помещения;

- ширина помещения;

,

где - высота помещения;

- высота освещаемой поверхности над уровнем пола;

- высота свеса светильника.

Рассчитаем коэффициент помещения для туалета:



Коэффициенты отражения: , , .

По таблице 1.1.2 [1], для значений , , , , принимаем значение коэффициента использования светового потока .

Рассчитаем световой поток для туалета:



Примем к установке светодиодный светильник «Айсберг MINI» 20 Вт, 2500 Лм, IP65.

Определим количество светильников в ряду :



Примем

Определим общее количество светильников:





Рассчитаем фактическую освещённость помещения туалета:



Фактическая освещённость помещения незначительно превышает расчётное значение.

Светильники располагаются равномерно по площади потолка помещений.

Расположение светильников в помещении туалета представлено на рис.13.



Рисунок 13. Расположение светильников в помещении туалета

Рассчитаем коэффициент помещения для гардеробной и комнаты отдыха:



Коэффициенты отражения: , , .

По таблице 1.1.2 [1], для значений , , , , принимаем значение коэффициента использования светового потока .

Рассчитаем световой поток для гардеробной:



Примем к установке светодиодный светильник «Айсберг MINI» 25 Вт, 3250 Лм, IP65.

Определим количество светильников в ряду :



Примем

Определим общее количество светильников:





Рассчитаем фактическую освещённость помещения гардеробной:



Фактическая освещённость помещения практически равна расчётному значению.

Светильники располагаются равномерно по площади потолка помещений.

Расположение светильников в помещении гардеробной представлено на рис.14.



Рисунок 14. Расположение светильников в помещении гардеробной
Рассчитаем световой поток для помещения комнаты отдыха:



Примем к установке светодиодный светильник «Айсберг» 40 Вт, 5000 Лм, IP65.

Определим количество светильников в ряду :



Примем

Определим общее количество светильников:



Рассчитаем фактическую освещённость помещения гардеробной:



Фактическая освещённость помещения практически равна расчётному значению.

Светильники располагаются равномерно по площади потолка помещений.

Расположение светильников в помещении комнаты отдыха представлено на рис.15.



Рисунок 15. Расположение светильников в помещении комнаты отдыха

Рассчитаем коэффициент помещения для помещения мастерской:



Коэффициенты отражения: , , .

По таблице 1.1.2 [1], для значений , , , , принимаем значение коэффициента использования светового потока .

Рассчитаем световой поток для гардеробной:



Примем к установке светодиодный светильник «Айсберг» 40 Вт, 5000 Лм, IP65.

Определим количество светильников в ряду :



Примем

Определим общее количество светильников:



Рассчитаем фактическую освещённость помещения мастерских:



Фактическая освещённость помещения незначительно превышает расчётное значение.

Светильники располагаются равномерно по площади потолка помещений.
Расположение светильников в помещении мастерской представлено на рис.16.



Рисунок 16. Расположение светильников в помещении мастерской

Рассчитаем коэффициент помещения для коридора:



Коэффициенты отражения: , , .

По таблице 1.1.2 [1], для значений , , , , принимаем значение коэффициента использования светового потока .

Рассчитаем световой поток для коридора:



Примем к установке светодиодный светильник «Айсберг» 25 Вт, 3000 Лм, IP65.

Определим количество светильников в ряду :



Примем

Определим общее количество светильников:





Рассчитаем фактическую освещённость коридора:



Фактическая освещённость коридора незначительно превышает расчётное значение.

Светильники располагаются равномерно по площади потолка коридора.

Расположение светильников в коридоре представлено на рис.17.



Рисунок 17. Расположение светильников в коридоре

Рассчитаем коэффициент помещения для овощехранилища:



Коэффициенты отражения: , , .

По таблице 1.1.2 [1], для значений , , , , принимаем значение коэффициента использования светового потока .

Рассчитаем световой поток для коридора:



Примем к установке светодиодный светильник «Айсберг» 40 Вт, 5000 Лм, IP65.

Определим количество светильников в ряду :



Примем

Определим общее количество светильников:





Рассчитаем фактическую освещённость коридора:



Фактическая освещённость коридора незначительно превышает расчётное значение.

Светильники располагаются равномерно по площади потолка коридора.

Расположение светильников в овощехранилище представлено на рис.18.



Рисунок 18. Расположение светильников в овощехранилище

Для помещения выращивания растений примем

- высота помещения;

- высота освещаемой поверхности над уровнем пола;

- высота свеса светильника

Рассчитаем коэффициент помещения для основного помещения:



Коэффициенты отражения: , , .

По таблице 1.1.2 [1], для значений , , , , принимаем значение коэффициента использования светового потока .

Рассчитаем световой поток для основного помещения:



Примем к установке светодиодный светильник «Айсберг-фито» 100 Вт, 12000 Лм, IP65.

Определим количество светильников в ряду :



Примем

Определим общее количество светильников:





Рассчитаем фактическую освещённость основного помещения:



Фактическая освещённость основного помещения практически равна расчётному значению.

Светильники располагаются равномерно по площади помещения
Расположение светильников в помещении для выращивания растений представлено на рис.19.



Рисунок 19. Расположение светильников в помещении для выращивания растений