Задача 2. Искусственное освещение (2). Производственное освещение Задача Расчёт искусственного освещения производственного помещения

• Название: Производственное освещение Задача Расчёт искусственного освещения производственного помещения
• Дата: 30.10.2022
• Размер: 116.41 Kb.
• Имя файла: Задача 2. Искусственное освещение (2).docx
• Тип: Задача; #762174

Производственное освещение
Задача 2. Расчёт искусственного освещения производственного помещения
Требуется рассчитать общее освещение цеха механической обработки деталей. Работы относятся к высокой точности (III разряд, подразряд в). Размеры помещения: длина А, м, ширина В, м, высота H, м (по варианту). Чтобы предотвратить стробоскопический эффект при токарных работах, предполагается применить лампы накаливания или каждый ряд люминесцентных светильников подключить на свою фазу. Рассмотреть варианты, когда стены и потолок окрашены в светлые тона и тёмные.

Исходные данные по варианту приведены в приложении (табл. П.1). Номер варианта выбирается по порядковому номеру студента в общем списке группы.
Решение:
1. Высота подвеса светильников, м:
, (2.1)
где H – высота помещения, м; h_c– расстояние от потолка до нижней кромки светильника (свес), м, рекомендуется приниматьh_c=0,2(Н – h_p) или конструктивно, с учётом расположения вентиляционного и технологического оборудования в верхней части помещения. Величину h_cследует учитывать при использовании компактных люминесцентных ламп или ламп накаливания в люстрах. Современные светильники с лампами, имеющими трубчатую форму, совмещены с уровнем потолка, поэтому для них h_c= 0; h_р – высота рабочей поверхности от пола, для рабочих столов, верстаков принимают h_р = 0,8 м.
2. Наибольшее расстояние между светильниками вычисляем после принятия решения о схеме их размещения, которое рекомендуется сопроводить графическим изображением, м,
а) при расположении по прямоугольной сетке
, (2.2)

б) при расположении в шахматном порядке
. (2.3)


Рис. 2.1 Схемы размещения светильников

а - лампы накаливания; б – люминесцентные лампы
3. Минимально необходимое количество светильников, шт.:
, (2.4)
где S – площадь освещаемой поверхности, м² .

Количество светильников принимаем близким к рассчитанному, исходя из целесообразности их размещения.
4. Необходимый световой поток одной лампы, лм:
, (2.5)
где Е_н – минимальная нормируемая освещённость (по СП 52.13330.2016), лк;

K_з – коэффициент запаса, учитывающий запылённость светильников и снижение эксплуатационных характеристик ламп в процессе эксплуатации (табл. 2.1); Z – коэффициент неравномерности освещения поверхностей, расположенных между светильниками (принимают 1,15 ÷ 1,3); η – коэффициент использования светового потока в долях единицы (определяют в зависимости от коэффициентов отражения светового потока от стен и потолка и индекса помещения (табл. 2.2)); n - количество ламп, зависящее от их количества в светильнике, количество которых определено в п.3; γ – коэффициент затенения, вводится для помещений с фиксированным положением людей и принимается равным 0,8-0,9.
5. Индекс помещения:

для прямоугольных помещений
, (2.6)
для квадратных помещений
, (2.7)
для помещений большой длины
. (2.8)
В случае превышения индекса помещения 5 его принимают равным 5, а при значениях меньше 0,5 – равным 0,5.
6. Задаем тип светильника для нахождения коэффициента использования светового потока.
7. Коэффициенты отражения стен и потолка принимаем субъективно: для помещений со светлыми стенами и потолками – большие (50, 70 соответственно), с тёмными – меньшие (0, 10, 30).

Так, для светлой окраски стен и потолка с учётом запылённости помещения коэффициенты отражения светового потока от стен и потолка соответственно _с=30, _п =50, для тёмной окраски оба показателя принимаем равными нулю.
Таблица 2.1 – Коэффициенты запаса

Тип помещений	Коэффициенты запаса для ламп
	накаливания	газоразрядных
Цех кузнечный, литейный, сварочный	1,8	1,5
Цех инструментальный, сборочный, механический	1,5	1,3
Кабинеты, лаборатории, рабочие, учебные помещения	1,5	1,3

Таблица 2.2 – Коэффициенты использования светового потока в %

Тип светильника	п	с	Индекс помещения
			1	1,1	1,25	1,5	1,75	2	2,25	2,5	3	3,5	4	5
«Астра»	50	30	43	45	47	50	53	55	57	59	62	64	66	69
	0	0	37	39	41	44	46	49	51	53	56	59	60	62
«Универсаль»	50	30	42	44	46	48	50	52	54	55	57	58	59	60
	0	0	40	42	44	46	48	50	52	54	55	56	57	58
ЛДОР	50	30	36	38	40	44	47	49	51	53	55	56	58	60
	0	0	28	30	32	35	38	40	42	43	45	46	48	50

8. Коэффициент использования светового потока принимаем в % по табл. 2.2 и включаем в расчет по формуле (2.5) в долях единицы.
9. После вычисления светового потока, по табл. 2.3. выбираем лампу с близким по значению фактическим световым потоком F_ф. Определяем процент отклонения от необходимого светового потока:
. (2.9)
В случае не превышения отклонения 15 % по модулю выбор считаем допустимым, в противном случае необходимо выбрать другую лампу или другой тип лампы и произвести перерасчет по вышеприведённой формуле или, изменив количество светильников, произвести выбор для вновь вычисленного светового потока.

Рекомендуется при выборе люминесцентных ламп также рассчитать вариант с энергосберегающими лампами, представленными в таблице П.2, П.3 приложений.
Таблица 2.3 – Светотехнические характеристики ламп для напряжения осветительной сети 220 В

Лампы накаливания			Люминесцентные лампы
Тип лампы	Световой поток, лм	Световая отдача, лм/Вт	Тип лампы	Световой поток, лм	Световая отдача, лм/Вт	Длина, мм
НВ-15	105	7	ЛДЦ-20	820	41,0	604
НВ-25	220	8,8	ЛД-20	920	46,0	604
НБ-40	400	10	ЛБ-20	1180	59,0	604
НБ-40	460	11,5	ЛДЦ-30	1450	48,2	908
НБ-60	715	11,9	ЛД-30	1640	54,5	908
НБ-100	1450	14,5	ЛБ-30	2100	70,0	908
НГ-150	2000	13,3	ЛДЦ-40	2100	52,5	1213
НГ-200	2800	14	ЛД-40	2340	58,5	1213
НГ-300	4600	15,4	ЛБ-40	3000	75,0	1213
НГ-500	8300	16,6	ЛДЦ-80	3560	44,5	1514
НГ-750	13100	17,5	ЛД-80	4070	50,8	1514
НГ-1000	18600	18,6	ЛБ-80	5200	65,0	1514

10. Затраты электроэнергии на освещение, Вт, находим умножением количества ламп на мощность одной лампы, указанную в её обозначении (табл. 2.3, П.2, П.3).
.
При использовании стандартных люминесцентных ламп каждый ряд светильников для исключения стробоскопического эффекта подключают на свою фазу.
Рекомендуемая литература

1. 
   СП 52.13330.2016 Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95* (с Изменением N 1)
   

ПРИЛОЖЕНИЯ
Таблица П.1
Исходные данные по вариантам

Параметр	1	2	3	4	5	6		7	8
Светильник	Астра	Универ-саль	ЛДОР	Астра	Универ-саль	ЛДОР		Астра	Универсаль
А	24	24	24	22	22	22		20	20
В	12	12	10	10	14	14		12	12
H	4	5	3	4	5	3		4	5
Фон (деталь), контраст	Средний, малый			Тёмный, средний			Средний, малый

Параметр	9	10	11	12	13	14	15	16
Светильник	ЛДОР	Астра	Универ-саль	ЛДОР	Астра	Универ-саль	ЛДОР	Астра
А	20	26	26	26	22	24	20	24
В	10	10	12	14	10	14	12	12
H	3	5	3	4	5	4	4	5
Фон (деталь), контраст	Тёмный, средний		Средний, малый		Тёмный, средний

Параметр	17	18	19	20	21		22	23		24
Светильник	Универсаль	ЛДОР	Астра	Универ-саль	ЛДОР		Универ- саль	Астра		ЛДОР
А	24	22	22	20	24		18	24		18
В	10	10	14	14	8		6	12		18
H	3	4	5	3	4		3	4		3
Фон (деталь), контраст	Средний, малый					Тёмный, средний			Средний, малый

Таблица П.2
Характеристики компактных люминесцентных ламп

Тип лампы	Мощность, Вт	Световой поток, лм	Высота общая, мм	Высота освещающей части, мм
YPZ3–2U–1 YPZ5–2U–1 YPZ7–2U–1 YPZ9–2U–1 YPZ11–2U–1 YPZ13–2U–1 YPZ3–2U–2 YPZ5–2U–2 YPZ7–2U–2 YPZ9–2U–2 YPZ11–2U–2 YPZ13–2U–2 YPZ5–2U–3 YPZ7–2U–3 YPZ9–2U–3 YPZ11–2U–3 YPZ13–2U–3 YPZ15–2U–3	3 5 7 9 11 13 3 5 7 9 11 13 5 7 9 11 13 15	150 250 355 530 630 760 150 250 355 530 630 760 250 355 490 610 750 850	97 107 117 127 137 147 100 110 120 130 140 150 115 125 135 145 155 165	40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 50 60 70 80 90 100
YPZ9–3U–1 YPZ11–3U–1 YPZ13–3U–1 YPZ15–3U–1 YPZ11–3U–3 YPZ13–3U–3 YPZ15–3U–3 YPZ18–3U–3 YPZ20–3U–3 YPZ24–3U–3	9 11 13 15 11 13 15 18 20 24	530 630 760 930 630 760 850 1000 1060 1360	117 127 137 147 120 130 140 150 160 170	50 60 70 80 50 60 70 80 90 100
YPZ26–3U–3 YPZ11–3U–4 YPZ13–3U–4 YPZ15–3U–4 YPZ18–3U–4 YPZ20–3U–4 YPZ24–3U–4 YPZ26–3U–4 YPZ9–3U–7	26 11 13 15 18 20 24 26 9	1460 630 760 850 1000 1060 1360 1460 550	175 132 142 152 162 172 182 187 105	105 50 60 70 80 90 100 105 50
SL45–4U–1 SL55–4U–1 SL65–4U–1 SL36–4U–2 SL42–4U–2 SL45–4U–2 SL75–4U3 SL85–4U3 SL95–4U3 SL105–4U3 SL20–4TU SL26–4TU SL32–4TU SL65–4TU SL75–4TU SL85–4TU	45 55 65 36 42 45 75 85 95 105 20 26 32 65 75 85	2500 3000 4000 2000 2050 2500 4700 5000 5500 6400 1600 2050 2500 3900 4500 5100	225 240 250 205 215 225 325 345 360 380 143 148 153 233 263 293	105 120 160 100 110 120 205 225 240 260 75 80 85 160 190 220
YPZ15–F1 YPZ20–F1 YPZ23–F1 YPZ26–F1 YPZ9–F2 YPZ11–F2 YPZ13–F2 YPZ15–F6 YPZ20–F6 YPZ23–F6 YPZ26–F6 YPZ9–F10 YPZ11–F10 YPZ13–F10 YPZ2–F11 YPZ3–F11	15 20 23 26 9 11 13 15 20 23 26 9 11 13 2 3	780 1100 1400 1500 530 630 750 780 1100 1400 1500 530 630 750 130 190	140 148 157 164 118 124 130 143 151 160 167 107 113 119 81 88	62 70 79 86 55 61 67 62 70 79 88 55 61 67 36 43
YPZ15–S–1 YPZ20–S–1 YPZ23–S–1 YPZ26–S–1 YPZ9–S–3 YPZ11–S–3 YPZ13–S–3 YPZ9–S–5 YPZ11–S–5 YPZ13–S–5	15 20 23 26 9 11 13 9 11 13	750 1100 1350 1500 530 630 750 530 630 750	22 129 136 143 95 100 106 93 98 103	95 102 109 116 68 73 79 55 60 65
YPZ3–M–1 YPZ3–Q–6 YPZ5–Y–2 YPZ7–Y–2	3 3 5 7	150 75 160 220	95 97 110 110	49 50 58 58

Таблица П.3
Характеристики люминесцентных трубчатых разрядных ламп низкого давления

Тип лампы	Мощ-ность лампы, Вт	Напряже-ние на лампе, В	Номиналь-ный световой поток, Лм	Длина лампы, мм	Диаметр колбы, мм	Средняя продолжи-тельность горения, ч
ЛБ 15-1 ЛБ 20-1 ЛБ 30 ЛБ 30-1 ЛБ 36 ЛБ 40-1 ЛБ 65-1 ЛБ 80-1	15 20 30 30 30 40 65 80	54 60 104 96 109 109 110 102	835 1200 1980 2180 3050 3200 4800 5400	451,6 604,0 465 908,8 1213,6 1213,6 1514,2 1514,2	27 40 26 27 26,5 40 40 40	15000 15000 15000 15000 15000 15000 15000 12000
ЛБР 20 ЛБР 40 ЛБР 65 ЛБР 80	20 40 65 80	57 103 110 102	1050 2700 4400 4550	604 1213,6 1514,2 1514,2	40 40 40 40	7500 11000 11000 11000
ЛД 30 ЛД 40-1 ЛД 65 ЛД 80	30 40 65 80	104 109 110 102	1800 2600 4000 3800	908,8 1213,6 1514,2 1514,2	27 40 40 40	15000 15000 13000 12000
ЛДЦ 30-1 ЛДЦ 36 ЛДЦ 40-1 ЛДЦ 65 ЛДЦ 80	30 36 40 65 80	104 109 109 110 102	1500 2200 2200 3160 3800	908,8 1213, 6 1213,6 1514,2	27 26,5 40 40 40	15000 15000 15000 13000 12000
ЛЕЦ 20 ЛЕЦ 36 ЛЕЦ 40 ЛЕЦ 65	20 36 40 65	88 109 109 110	865 2150 2190 3400	604,0 1213,6 1213,6 1514,2	27 26,5 40 40	13000 13000 13000 13000
ЛТБ 30 ЛТБ 40-1 ЛТБ 65 ЛТБ 80	30 40 65 80	96 109 110 102	2020 3150 4650 5200	908,8 1213,6 1514,2 1514,2	27 40 40 40	15000 15000 13000 12000
ЛХБ 30 ЛХБ 40-1 ЛХБ 65 ЛХБ 80-1	30 40 65 80	96 109 110 102	1940 3100 4400 5200	908,8 1213,6 1514,2 1514,2	27 40 40 40	15000 15000 13000 13000
ЛБК 32 ЛБК 40	32 40	82 107	1900 2600	311 412	34 34	7500 7500