Расчет освещения. Устройство и расчет искусственного освещения

• Название: Устройство и расчет искусственного освещения
• Дата: 23.05.2023
• Размер: 1.13 Mb.
• Имя файла: Расчет освещения.doc
• Тип: Учебное пособие; #1154834
• страница: 3 из 10

Рис. 2.1. Размещение светильников ОДР с люминесцентными лампами ЛБ80 на плане цеха с габаритами 5025 м

При этом расчетный световой поток одной лампы: F_расч = 100(200∙1250∙1,5∙1,1)/(68∙2∙58,49) = 5186 (лм). Отклонение светового потока лампы ЛБ80 от расчетного: ΔF = 100(F_ст – F_расч)/F_расч = 100(5220 – 5186)/5186 = 0,7 %. Мощность, потребляемая осветительной установкой: P = Р_лnN = 80∙2∙68 = 10880 (Вт).

Решение 2. Известно, что в длинных узких помещениях взгляд человека направлен преимущественно вдоль длинной стороны. Поэтому, если расположить ряды светильников вдоль короткой стороны помещения, то при относительно небольшой высоте цеха можно использовать светильники с большим к. п. д. – с защитным углом только в поперечном сечении (типа ЛСП-02-001, защитный угол 15 º). Многие параметры можно взять из предыдущего решения: E_н = 200 лк; S = 1250 м²; z = 1,1; n = 2 (в светильнике ЛСП-02 также две лампы); i = 3,33; коэффициенты отражения поверхностей ρ_п = 50 %, ρ_с = 30 %, ρ_р = 10 %.

По табл. П.6 определяем интерполяцией коэффициент использования. Для ЛСП-02 при i = 3,0 η = 65,5 %, при i = 3,5 η = 67 %; тогда при i = 3,33 η = 65,5 +((67 – 65,5)/(3,5 – 3,0))(3,33 – 3,0) = 66,49 ≈ 66,5 (%).

Количество светильников в одном ряду (ориентируемся на лампы мощностью 80 Вт; l_м = 1,6 м) N_св = (B/l_м) – 2 = (25/1,6) – 2 = 13,63 ≈ 14.

Для предварительного определения числа рядов N_р опять примем, что расстояние от крайних рядов до стен L₁ максимально и равно половине расстояния между соседними рядами L: L₁ = 0,5L. Тогда при наибольшем допустимом расстоянии между рядами N_рmin = A/L_max = A/(1,5H_р) = 50/(1,5∙5) = 6,67. Округляя (только в большую сторону), получаем N_р = 7.

Общее число светильников N = N_св∙N_р = 14∙7 = 98.

Определим новые величины L и L₁, по-прежнему считая, что L₁ = 0,5L: L = A/N = 50/7 = 7,14 (м); L₁ = 0,5∙7,14 = 3,57 (м). Назначаем более удобные размеры: L = 7,2 м; тогда L₁ = (A – (N – 1)L)/2 = (50 – (7 – 1)∙7,2)/2 = 3,4 (м). Удостоверяемся, что отношение L₁/L =3,4/7,2 = 0,472 попадает в допустимый диапазон (0,3÷0,5).

Подставляя числовые значения всех параметров в формулу (2.1), получим: F_расч = 100(200∙1250∙1,5∙1,1)/(98∙2∙66,5) = 3165 (лм).

Для получения F_расч, максимально приближенного к световому потоку лампы ЛБ80 (5220 лм) новое число светильников в ряду N_св определяем из пропорции: N_св = (N_{св(стар)}∙F_расч)/F_ст = (14∙3165)/5220 = 8,5. Принимаем N_св = 9. Тогда общее количество светильников N = N_св∙N_р = 9∙7 = 63. При этом расстояние между светильниками увеличится примерно до Δ = l_м((N_{св(стар)} – N_св)/(N_св – 1)) = 1,6((14 – 9)/(9 – 1)) = 1,0 (м).

На рис. 2.2 представлена схема расположения светильников.

Рис. 2.2. Размещение светильников ЛСП-02-001 с люминесцентными лампами ЛБ80 на плане цеха с габаритами 5025 м (вариант)

При этом расчетный световой поток одной лампы: F_расч = 100(200∙1250∙1,5∙1,1)/(63∙2∙66,5) = 4923 (лм). Отклонение светового потока лампы ЛБ80 от расчетного: ΔF = 100(F_ст – F_расч)/F_расч = 100(5220 – 4923)/4923 = 6,0 %, что находится в допустимых пределах.

Мощность, потребляемая осветительной установкой: P = P_лnN = 80∙2∙63 = 10080 (Вт). Таким образом, экономия потребления электроэнергии по сравнению с продольным расположением рядов со светильниками ОДР не столь велика ΔP = 100(10880 – 10080)/10880 = 7,4 %. Однако следует учесть и гораздо более удобную замену выработавших ресурс ламп (на достаточно большой высоте) в светильниках без защитной решетки.

Решение 3. Используем для освещения цеха газоразрядные лампы высокого давления. При относительно небольшой высоте цеха это лампы типа ДРЛ. Используем закрепляемые на потолке светильники С34ДРЛ (в цехе используется эмульсия, может проводиться черновая обработка и обработка чугунных деталей) на одну лампу (n = 1) с защитным углом 15 º, расположив их наиболее рационально – по углам прямоугольника. Параметры, известные из предыдущих решений: E_н = 200 лк; S = 1250 м²; i = 3,33; коэффициенты отражения ρ_п = 50 %, ρ_с = 30 %, ρ_р = 10 %.

По табл. П.7 определяем интерполяцией коэффициент использования осветительной установки. Для светильника С34ДРЛ при i = 3,0 η = 68,5 %, при i = 3,5 η = 70 %; тогда при i = 3,33 η = 68,5 +((70 – 68,5)/(3,5 – 3,0))(3,33 – 3,0) = 69,5 (%).

Для предварительного определения числа светильников вдоль длинной стороны помещения N_А примем, что расстояние от крайних светильников до стен L_1А максимально и равно половине расстояния между соседними светильниками L_А: L_1А = 0,5L_А. Тогда при наибольшем допустимом расстоянии между светильниками (2.5): N_Аmin = A/L_max = A/(1,4H_р) = 50/(1,4∙5) = 7,14. Округляя (только в большую сторону), получаем N_А = 8.

Аналогично определяем предварительное число светильников вдоль короткой стороны помещения N_В (2.5): N_Вmin = В/L_max = В/(1,4H_р) = 25/(1,4∙5) = 3,57. Округляя, получаем N_В = 4.

Тогда общее число светильников N_св = N_А∙N_В= 8∙4 = 32.

Определим новые величины L_А, L_В, L_1А и L_1В, по-прежнему считая, что расстояния от крайних светильников до стен равно половине расстояния между светильниками: L_А = A/N_А = 50/8 = 6,25 (м); L_1А = 0,5∙6,25 = 3,125 (м); L_В = В/N_В = 25/4 = 6,25 (м); L_1В = 0,5∙6,25 = 3,125 (м). Назначаем более удобные расстояния между светильниками. Вдоль длинной стороны помещения: L_А = 6,5 м; тогда L_1А = (A – (N_А – 1)L_А)/2 = (50 – (8 – 1)∙6,5)/2 = 2,25 (м). Удостоверяемся, что отношение L_1А/L_А =2,25/6,5 = 0,346 попадает в допустимый диапазон (0,3÷0,5). Вдоль короткой стороны помещения: L_В = 6,5 м; тогда L_1В = (В – (N_В – 1)L_В)/2 = (25 – (4 – 1)∙6,5)/2 = 2,75 (м). Отношение L_1В/L_В =2,75/6,5 = 0,423 также в допустимом диапазоне (0,3÷0,5).

Учтем, что светильники с дуговыми лампами являются точечными источниками (коэффициент z = 1,15). Подставляя значения всех параметров в формулу (2.1), получим: F_расч = 100(200∙1250∙1,5∙1,15)/(32∙1∙69,5) = 19391 (лм). Ближайшими по световому потоку (табл. П.9) являются стандартные лампы ДРЛ-250 (F_ст = 13000 лм) и ДРЛ-400 (F_ст = 22000 лм).

При использовании лампы ДРЛ-250 отклонение светового потока от расчетного составит: ΔF = 100(F_ст – F_расч)/F_расч = 100(13000 – 19391)/19391 = – 33 %, что недопустимо. Для лампы ДРЛ-400 ΔF = 100(F_ст – F_расч)/F_расч = 100(22000 – 19391)/19391 = 13,5 %, что входит в допустимый диапазон (от – 10 до + 20 %). Решение можно считать удовлетворительным.

Мощность осветительной установки: P = P_лnN = 400∙1∙32 = 12800 (Вт). Таким образом, вариант с лампами ДРЛ на первый взгляд уступает по энергопотреблению варианту с ЛЛ. Однако надо учесть, что вариант с ДРЛ имеет больший запас по световому потоку ΔF (13,5 % против 6 % у ЛЛ).

Поэтому следует проверить вариант с использованием ламп ДРЛ-250 при увеличении числа светильников. Для получения F_расч, максимально приближенного к световому потоку лампы ДРЛ-250 (13000 лм) новое число N_нов определяем из пропорции: N_нов = (N∙F_расч)/F_ст = (32∙19391)/13000 = 47,7. Принимаем N_нов = N = 48. Возможны два сочетания: N_А = 12 и N_В = 4, а также N_А= 8 и N_В = 6. Несложные расчеты показывают, что различие между L_А и L_В в обоих случаях одинаково (4,17 и 6,25 м – см. ниже – и наоборот). Принимаем вариант расположения с N_А = 12 и N_В = 4.

Уточним величины L_А, L_В, L_1А и L_1В опять-таки из условия L₁ = 0,5L: L_А = A/N_А = 50/12 = 4,17 (м); L_1А = 0,5∙4,17 = 2,08 (м); L_В = В/N_В = 25/4 = 6,25(м); L_1А = 0,5∙6,25 = 3,125 (м). Назначаем более удобные расстояния между светильниками. Вдоль длинной стороны помещения: L_А = 4,2 м; тогда L_1А = (A – (N_А – 1)L_А)/2 = (50 – (12 – 1)∙4,2)/2 = 1,9 (м). Отношение L_1А/L_А =1,9/4,2 = 0,452 попадает в допустимый диапазон (0,3÷0,5). Вдоль короткой стороны помещения: L_В = 6,6 м; тогда L_1В = (В – (N_В – 1)L_В)/2 = (25 – (4 – 1)∙6,6)/2 = 2,6 (м). Отношение L_1В/L_В =2,6/6,6 = 0,394 попадает в допустимый диапазон (0,3÷0,5). Схема расположения светильников – на рис. 2.3.